现代生物技术在传统调味品产业中的应用

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1、现代生物技术在传统调味品产业中的应用李习姚继承（武汉佳成生物制品有限公司，武汉　430063）摘要：本文从基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程四个方面，总结了现代生物技术在酱油，食醋，酱制品等传统调味品产业中的应用现状，并对现代生物技术在我国传统调味品产业中的研究前景进行了展望。关键词：现代生物技术酱油食醋酱制品我国是调味品生产大国，也是消费大国。人们日常生活中经常食用的调味品有酱油、食醋、酱制品、味精、腐乳、腌菜等，它们不仅具有基础调味，改善色香味的作用，还有一定的杀菌功能和保健功效。在我国产业化的传统

2、调味品中主要部分是传统发酵调味品，是指农产品在微生物作用下分解而成的一类调味品，主要包括酱油、食醋、酱类、味精、酱腌菜、腐乳等。在多种微生物的作用下，把原料中的不溶性高分子物质分解为可溶性低分子化合物，产生一系列的生化反应。分解物的相互组合、多级转化和微生物的自溶形成了种类繁多的呈味、生香物质，构成了营养丰富、风味独特的传统发酵调味品。1.现代生物技术与传统调味品的关系生物技术也称生物工程，它包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术主要包括自然发酵技术和自然杂交育种技术。现代生物技术是以基因工程为核心

3、的新兴学科，它涵盖了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等学科，是研究生物学、医学、农业与食品科学的基础工具[1]，传统调味品产业属于食品科学的范畴。随着现代生物技术的不断发展，它在传统调味品产业中的应用也越来越多，将会把传统调味品产业推动到一个新的高度。传统调味品在我国已有上千年的历史，主要有酱油、醋、酱制品、味精、腐乳、酱腌菜等，但一直都是以传统的方法进行酿造和生产，现代生物工程技术的应用决定着传统调味品产业的工业化生产道路。本文将主要从现代生物技术在酱油、食醋、酱制品三个传统调味品产业方面的应用进行

4、讨论。2.现代生物技术在传统调味品产业中的应用2.1酱油产业2.1.1基因工程和细胞工程在酱油产业中的应用7在酱油酿造中起主要作用的是米曲霉和酱油曲霉，利用基因工程对米曲霉的分子生物学进行研究后取得的进展可应用于提高酱油的质量。Galagan等（2005）对米曲霉的基因组进行研究，发现了与生物降解、转录调控、初级及次级代谢及细胞信号有关的基因[2]，这为选育米曲霉优良菌种提供了依据。基因工程技术还用于鉴定不同种类的米曲霉菌株，潘力等（2007）从不同来源的酱油曲中分离出6株米曲霉，并与沪酿3.042进行了

5、随机扩增多态性DNA技术分析（RAPD），探讨6株米曲霉系统发育的亲缘关系，利用RAPD扩增图谱可以区分形态上难以分辨的不同米曲霉[3]。原生质体融合技术已在许多工业微生物的菌种改良上得到了广泛应用，选育出了许多性能优异的新菌株。徐德峰（2010）用原生质体融合技术将遗传特性不同的亲本A.oryzaeHN3042和A.nigerCICC2377进行融合，设计恰当的筛选程序，经合理筛选后获得了具有双亲优良性状的稳定融合子F76。两亲本菌种是丝状真菌曲霉属中的食品级工业安全菌株（GRAS），A.oryzaeH

6、N3042被广泛应用于酱类的生产中，但是产酸性蛋白酶活力不足；A.nigerCICC2377主要应用于柠檬酸发酵，其酶系中酸性蛋白酶和淀粉酶活力都较高，能在pH较低（4.5～5.0）的环境下充分降解蛋白质和淀粉质原料。融合子F76产酸性蛋白酶的活力比亲本菌株A.oryzaeHN3042提高了82.19%，传代稳定且酶系均衡，但还需要进一步的研究后才能应用到实际生产中[4]。2.1.2酶工程在酱油产业中的应用酱油的发酵过程离不开各种各样的酶，经过专家学者长期的探索研究和生产实践表明淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶等

7、酶制剂在酱油酿造中起着举足轻重的作用。无论是将工业酶制剂添加到酱油发酵过程中来强化补充酱油曲中的酶系不足，还是全部或部分替代酱油曲，都能明显提高原料的利用率。由施安辉等（2003）选育的黑曲1号菌株产高活性中性、酸性蛋白混合酶，乾氏曲霉78B2产高活性纤维素酶，将它们分别制固体曲并按比例混匀。该复合酶制剂的酶类组成和酶活性如下：中性蛋白酶7562u/g，酸性蛋白酶11520u/g，α-淀粉酶12405u/g，纤维素酶91000u/g，糖化酶3860u/g，果胶酶241u/g，木聚糖酶1260u/g，植酸酶

8、61u/g。在低固态工艺的基础上，利用半酶半曲法酶解酿造酱油，采用50%的混合料制曲，50%的混合料加复合酶，半酶法加复合酶的量以10%为宜。中试结果表明：半酶半曲法节约了50%制曲成本，同时产品的出品率每公斤混合料可多出三级酱油0.6kg[5]。随着酶制剂工业的发展、酿造复合酶的开发和应用技术的改良，酶制剂在酿造酱油生产中的应用将会更加普遍。2.1.3多菌种协同发酵在酱油产业中的应用杨钦阶等（2011）以沪酿3.042米曲霉