“顯微鏡聚焦萬(wàn)象 培育箱煥育新生”在西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院39教學(xué)樓610室貼著這樣一副對(duì)聯(lián)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi),六七個(gè)研究生、博士正忙碌著基于哮喘、糖尿病、肥胖等研究模型開(kāi)展的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。在隔壁實(shí)驗(yàn)室里,一個(gè)小型的藥品陰涼柜正在運(yùn)行,而這里面儲(chǔ)存著乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、絲狀真菌共3000余株菌種保藏管,這就是菌種樣本的“家”。
尋菌
微生物菌種,主要來(lái)自白酒、發(fā)酵茶、腐乳、醬油、泡菜、醋等中國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵食品,西南地區(qū)因其自然、人文因素,孕育了不少具有地方特色的發(fā)酵食品。
10多年前,西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院教授索化夷就帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)——特色食品品質(zhì)調(diào)控與菌種資源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)走遍重慶、四川、云南、甘肅、西藏、青海、新疆等地,采集傳統(tǒng)發(fā)酵食品樣本500余份。
索化夷教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)到各地采集菌種樣本(受訪方供圖)
“歷經(jīng)很多人的努力!”索教授感慨道,采集樣本費(fèi)時(shí)費(fèi)力,團(tuán)隊(duì)的師生,無(wú)論是放假回老家,還是出差,每到一個(gè)地方,都自愿為團(tuán)隊(duì)采集菌種。
干酪乳桿菌、植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌......隨著菌庫(kù)里菌種的不斷豐富,基于此,還開(kāi)發(fā)了菌種信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了菌種資源采樣來(lái)源、功能性質(zhì)、存儲(chǔ)位置以及凍干管數(shù)量報(bào)警等全流程的管理。
得益于長(zhǎng)期菌種庫(kù)建庫(kù)經(jīng)驗(yàn),該團(tuán)隊(duì)還為重慶天友乳業(yè)建立了基本菌種庫(kù),以及菌種庫(kù)管理體系。
研發(fā)
有了菌庫(kù)基礎(chǔ),團(tuán)隊(duì)基于市場(chǎng)調(diào)研和產(chǎn)品需求,研發(fā)獲取功能菌,而每一個(gè)功能益生菌的問(wèn)世都非易事。
索教授介紹,從樣本中分離出菌株是第一步,然后要對(duì)每個(gè)菌株的生理特性和功能進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證。一個(gè)菌株的研究,從遺傳背景到生理生化特性再到益生作用,時(shí)間短的2年,長(zhǎng)的要6至7年。
索化夷教授(受訪方供圖)
植物乳桿菌S58,這株 “專(zhuān)利菌”的誕生,就經(jīng)歷了這樣的過(guò)程?!霸撘嫔菑闹貞c石柱縣農(nóng)家泡菜中分離得到,能緩解肥胖和辣椒素對(duì)消化道損傷。”索教授說(shuō)道,植物乳桿菌S58精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)重慶火鍋高油高辣痛點(diǎn),可謂“火鍋伴侶益生菌”。
植物乳桿菌S58介紹(受訪方供圖)
“泡菜壇中無(wú)人識(shí),一朝研發(fā)天下知?!敝参锶闂U菌S58的問(wèn)世,使得不少企業(yè)找到索化夷團(tuán)隊(duì),購(gòu)買(mǎi)其專(zhuān)利實(shí)施許可,生產(chǎn)相關(guān)益生菌產(chǎn)品——“舒禾暢”簡(jiǎn)單生活系列益生菌、特洛益小橙條“輕體益生菌”、德林菲格即食益生菌粉、保迪可爾高活益生菌粉,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2億元。
賦能
永川豆豉,作為西南地區(qū)特色發(fā)酵調(diào)味品,具有疏松散籽、油亮發(fā)黑、味美化渣、清香回甜的特點(diǎn),其生產(chǎn)工藝主要有兩種。
一種是毛霉型豆豉生產(chǎn)工藝,采用總狀毛霉自然制曲,高鹽(11%)常溫后發(fā)酵,需要9-12個(gè)月的時(shí)間。由于毛霉生長(zhǎng)溫度低,每年僅在11月至次年2月生產(chǎn)。
索化夷團(tuán)隊(duì)益生菌相關(guān)論文發(fā)表和專(zhuān)利獲得情況(受訪方供圖)
長(zhǎng)達(dá)一年的生產(chǎn)周期,對(duì)于企業(yè)來(lái)講容易造成資金周轉(zhuǎn)困難,廠房與生產(chǎn)設(shè)備閑置的問(wèn)題。
另一種低鹽速成豆豉生產(chǎn)工藝,采用米曲霉純種制曲,可實(shí)現(xiàn)全年大部分時(shí)間制曲。相比之下,生產(chǎn)周期較短,提高了企業(yè)資金和廠房設(shè)備的利用率。但是豆豉風(fēng)味卻難以保證,與消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)豆豉的需求產(chǎn)生矛盾。
索化夷教授正在采集菌種樣本(受訪方供圖)
針對(duì)這一問(wèn)題,重慶市永川豆豉食品有限公司找到索化夷教授團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)一系列的試驗(yàn)調(diào)制發(fā)現(xiàn)發(fā)酵中增香菌株的缺失可能是導(dǎo)致豉香風(fēng)味差的重要因素。
解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)找到了,團(tuán)隊(duì)便采用高鹽培養(yǎng)基對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵豆豉中耐鹽微生物的分離培養(yǎng)鑒定,再對(duì)低鹽速成豆豉成品進(jìn)行單菌株增香固態(tài)發(fā)酵,依托感官評(píng)價(jià)小組和豆豉技藝傳承人對(duì)豉香風(fēng)味進(jìn)行分析,得到一組魯氏接合酵母和球擬酵母的嗜鹽增香酵母發(fā)酵組合。
這種組合顯著地增加速成豆豉豉香風(fēng)味,并降低了苦味,有效解決了困擾該公司低鹽速成豆豉風(fēng)味差的產(chǎn)業(yè)問(wèn)題。
值得一提的是,這一發(fā)現(xiàn)也對(duì)于豐富中國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成和香氣特征理論、風(fēng)味增香調(diào)控理論創(chuàng)新都具有重要的指導(dǎo)意義和理論價(jià)值,為傳統(tǒng)工藝改進(jìn)提供了新的思路。
菌種資源開(kāi)發(fā),路漫漫兮。長(zhǎng)期以來(lái),索教授團(tuán)隊(duì)秉承“一方水土養(yǎng)一方人,中國(guó)人更適合吃中國(guó)益生菌”理念,致力于定制專(zhuān)屬?lài)?guó)人體質(zhì)的“中國(guó)菌”。他說(shuō),目前,團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行精神益生菌、運(yùn)動(dòng)益生菌、口腔益生菌、緩解酒精性肝損傷益生菌等研發(fā)。下一步,將與企業(yè)合作生產(chǎn)益生菌固體飲料、益生菌牙膏等,實(shí)現(xiàn)益生菌的產(chǎn)品應(yīng)用。
索化夷教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“折桂·桂花小麥艾爾啤酒”與“和酒·地和”(受訪方供圖)
索化夷教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“折桂·桂花小麥艾爾啤酒”與“和酒·地和”(受訪方供圖)
文字:楊帆