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    酿酒酵母菌种选育和传统酿造技术提升

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    由于酵母广泛应用于食品、酿酒、饲料、生物能源等行业,因此,在其生产与应用过程中,不仅要求酵母菌种具有优良的发酵特性,而且要具有在高温、高糖、高盐、高乙醇或冷冻等极端条件下保持较高活性的耐受能力.用现代生物技术选育生产性能优良的酵母菌种可大幅度提高相关领域的经济效益,促进酵母生产与应用企业的技术进步.

    在高耐性酿酒酵母研究方面,天津科技大学生物工程学院肖冬光教授带领的现代酿造技术研究室科研团队通过高温、高渗和高酒精浓度条件下酿酒酵母细胞生理特性和细胞膜通透性变化规律的研究,发现酵母细胞膜不饱和脂肪酸、胞内海藻糖、甘油等应激代谢产物与酵母细胞的抗逆性密切相关,通过研究这些抗逆性因子的代谢机制,确定了海藻糖在细胞耐受性中的关键作用.通过同源重组建立了酵母基因无痕敲除系统,实现了工业酵母菌株的安全改造.在此基础上,建立起高效安全的菌种选育技术平台,获得了一系列具有自主知识产权、主要特征指标达到国际先进水平的高耐性酵母菌株.科研团队与湖北安琪酵母公司合作开发了高耐性酿酒酵母、耐高糖酵母及耐冷冻面包酵母等产品,广泛应用于酒精、酿酒、烘焙食品等行业,促进了这些行业技术进步与产业升级.特别是高耐性酿酒酵母已在美欧等发达国家的燃料乙醇公司普遍使用,安琪酵母已成为我国食品行业民族品牌的一面旗帜.

    在传统酿造技术提升方面,肖冬光教授科研团队率先在我国建立了酿酒活性干酵母的生产与应用技术体系,改进了我国传统的酿酒生产工艺模式,提升了酿酒工业的生产技术水平,取得了显著的社会效益与经济效益.自1986年开始,先后成功研制出葡萄酒活性干酵母、酒精活性干酵母、耐高温酒精活性干酵母、生香活性干酵母等酿造用活性干酵母系列产品,并全部投入了大规模生产,开创了我国酿酒活性干酵母产业,目前全国酿酒活性干酵母年产量约2.5万吨.1988年在《酿酒科技》发表的“酿酒行业生产模式的变革——活性干酵母在酿酒工业中的应用”一文,是我国活性干酵母在酿造工业中应用的第一篇论文,对我国酿造工业生产模式的改革具有重要意义.自1989年开始,与湖北宜昌酵母基地合作,在全国各地进行酿酒活性干酵母的推广应用工作,随后“耐高温酿酒活性干酵母应用技术的开发研究与推广”项目被列为国家科委成果重点推广项目,累计创经济效益超150亿元.自2006年以来,科研团队开展了酿酒酵母的功能基因组学研究,系统研究了酿酒酵母酯类物质和高级醇合成与分解代谢网络及其在特定发酵过程中的调控,确定了酿酒酵母酯类物质和高级醇代谢途径中关键酶及其编码基因,探明了不同环境条件下酿酒酵母酯类物质和高级醇代谢规律.在此基础上,以转录组学和代谢组学为指导,采用传统诱变育种与现代分子育种相结合的方法,选育出了一系列高产酯低产高级醇酿酒酵母优良菌株,实现了酿造过程中的产酒产香同步.该技术已在山东、山西、北京、河北、重庆、陕西、福建等全国30多家白酒企业进行生产应用与推广,取得显著经济效益.

    近年来,肖冬光教授团队承担各类科研项目60余项,其中国家重点研发计划项目1项、国家自然科学基金项目14项、国家高技术研究发展计划(863计划)项目子课题6项、国家科技支撑计划项目子课题2项、各类省部级项目15项、企业横向课题20余项.先后有10余项科研成果获省部级以上奖励,其中“高耐性酵母关键技术研究与产业化”获国家科技进步二等奖(2014年)、“耐高温酿酒活性干酵母应用技术的研究”获国家科技进步三等奖(1997年);发表有关酵母和酿酒等方面的研究论文300余篇,其中SCI、EI收录80余篇;申请国家发明专利60余项,其中授权专利43项.科研团队获批天津市“发酵工程”教学团队、天津市“发酵工艺学”精品课、天津市十大示范劳模创新工作室.团队负责人肖冬光教授是天津市劳动模范、享受国务院政府特殊津贴专家,先后担任中国发酵工业协会常务理事、中国能源学会副理事长、中国发酵协会酵母分会副理事长、中国白酒产业技术创新战略联盟专家委员会副主任、全国发酵工程技术工作委员会委员、全国白酒标准化技术委员会委员和中国酒精技术委员会委员;受邀担任《中国酿造》、《中国啤酒》杂志编委,中文核心期刊《酿酒科技》杂志编委会主任.

    酿酒科技杂志责任编辑:张雨    阅读:人次