福建省食品微生物与酶工程重点实验室
发布时间:2019-05-06     访问次数:

福建省食品微生物与酶工程重点实验室

1.平台简介

福建省食品微生物与酶工程重点实验室(Fujian Provincial Key Laboratory of Food Microbiology and Enzyme Engineering)是福建省科学技术厅批准立项建设的省级重点实验室。实验室依托集美大学(食品与生物工程学院)建设。实验室充分结合福建省特色食品资源以及实验室自身的科研优势,并积极与企业进行联合科技攻关,围绕福建省特色食品资源和产业发展关键技术开展基础研究、应用基础研究以及产业化开发研究。

实验室的建设与发展得到福建省科学技术厅、厦门市科学技术局、集美大学的大力支持。截止2017年底,实验室总面积达3300 m2,单价一万元以上各类型仪器设备总值4491万元。实验室现有科研人员46人;教授/研究员7人、副教授22人;具有博士学位23人。

2014—2018年,本实验室科研人员共获得科研立项168项,科研经费共4092万元。其中2018年度新增国家级科研项目4项、省部级科研项目9项、市厅级项目16项、横向协作项目19项,新增科研项目经费共计867.19万元。实验室科研人员共发表论文349余篇,其中SCI论文130篇、EI论文48篇,获得授权国家发明专利38项。实验室的科技成果转化至相关企业,产生的经济效益超过10亿元,带动就业人口超过2000人。实验室获得2012年度厦门市科技进步二等奖1项、2018年度厦门市科技进步二等奖1项; 2014年度福建省自然科学三等奖1项、2017年度福建省科技进步奖三等奖1项;2009年度福建省科学技术二等奖1项、2014年度福建省科技进步二等奖1项。

实验室注重对外服务及科研资源共享,不断提高科研资源的利用率和对外服务能力。主要体现在积极接承社会相关单位的食品安全与检测、微生物资源调查与代谢产物开发、新食品开发等横向项目,2014—2018年度实验室对外服务项目达75项,经费收入达1057万余元。此外实验室长年开办食品检验工以及检验技师培训班,为相关企业培训急需的技术人员,实验室共开办培训班9次,培训人数461人次。

2.研究方向及研究内容

实验室围绕福建省特色食品资源和产业发展关键技术开展基础应用研究,以解决企业技术难题、促进企业自主创新为导向,建设集新型发酵、传统发酵、食品工程、酶工程、功能性食品、生理活性物质、食品添加剂等研究及分析检测为一体的综合性、开放重点实验室,主要开展以下三方面的研究:

1、食品微生物与酶资源研究

包括:①传统食品微生物与酶资源新功能的挖掘与利用,新型微生物与酶资源筛选及功能鉴定;②食品微生物与酶基因的克隆与高效表达,食品微生物优良性状稳定遗传的分子基础研究与定向改造;③微生物生理代谢的代谢调控机理以及微生物代谢调控。该方向的代表性科研立项主要有:

①黑曲霉胞外酶定向增强速溶乌龙茶花香气味及特异性催化的机制(国家自然科学基金面上项目,2018年新增);

①多酸型酪氨酸酶抑制剂的设计合成与性能(国家自然科学基金面上项目);

②鲍鱼肌肉蛋白特性及其变化对产品品质影响机制的研究(国家自然科学基金面上项目);

⑤病毒介导的海洋球石藻新型鞘脂类代谢调控机制及其诱导宿主细胞凋亡研究(国家自然科学基金面上项目)等。

2、食品发酵与食品酶工程应用基础研究

包括:①微生物与酶的结构及性质关系研究;②微生物与酶的性能优化与功能拓展;③微生物与酶对食品质量影响研究;④微生物与酶与食品安全。实验室在本方向的代表性科研立项主要有:

①福建特色柑橘类水果琯溪蜜柚有效成分的确定及增值利用途径探索(国家自然科学基金海峡联合重点项目,2018年新增);

③法夫酵母JMU-MVP14虾青素提取物的主要类胡萝卜素构成及抗氧化特性研究(国家自然科学基金青年项目);

④泡叶藻聚糖强免疫刺激活性低分子量降解片段结构和分子修饰的研究(国家自然科学基金青年项目);

②黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶的热稳定性、酶活性和底物适应性协同分子进化研究(国家自然科学基金面上项目);

④协同进化假交替单胞菌芳香基硫酸酯酶热稳定性和琼脂硫酸酯水解活性的研究(国家自然科学基金青年项目);

⑤基于DNA四面体纳米结构的核酸适体传感器的构建及其在氯霉素检测中的应用(国家自然科学基金青年项目,2018年新增);

⑥多金属氧酸盐对黑色素形成的信号通路的干扰调控与机制(国家自然科学基金面上项目,2018年新增)。

④黑曲霉胞外酶对速溶乌龙茶粉香气成分调控的研究(福建省自然科学基金);⑤柚苷酶对琯溪蜜柚果汁香气的影响及其调控机制(福建省自然科学基金)。

3、食品发酵与酶工程应用技术开发

主要将微生物发酵与酶技术应用于:①特色柑橘水果琯溪蜜柚加工利用;②茶叶及其深加工产品品质改良;③海藻及海藻食品深加工利用;④食品微生物与酶安全检测技术。代表性科研立项主要有:

②高硫酸基多糖等海藻源质构风味改良剂研制及速冻调制食品应用示范(国家海洋局福建省经济创新发展区域示范专项);

③大型红藻栽培与资源高值利用技术开发及示范推广(国家公益性行业科研专项);

③发酵生产琼脂硫酸酯酶及酶法提取琼脂生产技术开发(福建省高校产研合作重大科技项目);

3.主要成果简介

天然虾青素的产业化生产技术

一、技术原理及工艺流程

虾青素(astaxanthin)是一种具有抗氧化、提高免疫力、抗衰老、抗光敏及机体着色等多种生物学功能的活性物质,在饲料、食品及化妆品中具有重要的应用。作为饲料添加剂,虾青素不仅可以提高动物的免疫力、产卵率、成活率、抗应激能力,还可提高动物的营养价值及保健价值,改善动物肌肉色泽,对促进健康养殖(尤其是水产品的健康养殖)具有重要作用。

目前,化学法合成虾青素的工艺已经成熟,生产成本低,但其产品活性低、生物安全性不高、生产模式不环保。利用虾、蟹壳等水产下脚料提取虾青素由于原料不稳定、虾青素含量低等原因而无产业化价值。在强光照、高盐、高渗的条件下培养雨生红球藻生产虾青素的方法已经成熟,但受到生产方式及气候条件限制,产能有限。利用发酵法生产虾青素具有效率高、周期短、易实现工业化生产等优点,具有很强的竞争力和很好的产业化前景。

实验室科科研团队在开发发酵法生产天然虾青素研究领域有着长期的研究和深厚的积累。其原理和基本工艺流程为利用基因工程育种手段改造后的高产红法夫酵母为虾青素产生菌株,在特定的培养基和特定的培养条件下使法夫酵母合成天然虾青素,后续通过收集菌体、破壁、分离、提取、浓缩、纯化结晶等系列的步骤获得天然的虾青素。

   

虾青素产品

二、技术成熟度

获得国家发明专利4项,发表科技论文25篇,获厦门市科学技术三等奖1项、福建省科学技术二等奖1项,已进行中试示范生产,制备获得饲料添加剂—天然虾青素,整体技术水平为国内领先水平。

三、应用范围

应用于水产饲料添加剂,添加于水产饲料中。

四、投资条件和预期的经济效益

根据产量不同,项目投资一般可在3年到5年内收回。

五、合作方式

  技术转让或合作开发。

联系地址:集美大学食品与生物工程学院      邮编:361021     联系人:胡阳

联系电话:0592-6183805;18950181877       电子邮箱: 21836423@qq.com


蜜柚果汁脱苦酶发酵生产及蜜柚精深加工技术

一、技术原理及工艺流程

柚子是我国南方大宗的柑橘水果。近年来,福建省柚子,尤其是琯溪蜜柚的种植业快速规模化发展,形成了以漳州市平和县为中心,种植面积超过140万亩,年产量超过200万吨的蜜柚水果大产区。发展蜜柚加工业是蜜柚产后增值及改善蜜柚产业结构促进蜜柚产业可持续健康发展的重要措施。但由于蜜柚果实中天然存在柚皮苷及柠檬苦素等苦味物质,用传统技术加工的蜜柚产品(尤其是果汁产品)带有强烈苦味,难以被市场接受,因而蜜柚果汁脱苦技术成为制约蜜柚加工产业发展的关键技术瓶颈。

本科研创新团队经过多年的研究开发,构建利用酶法脱除蜜柚苦味物质的技术体系,具有脱苦效果好、柚汁营养损失少、工艺简单易、安全无毒害等优点。酶法脱除蜜柚果汁及蜜柚精深加工技术的步骤为:发酵法生产蜜柚果汁脱苦酶制备脱苦酶制剂、蜜柚加工分别获得原果汁、果渣、果皮、蜜柚原果汁添加酶制剂在特定的反应条件下除去苦味物质并脱除酶制剂获得脱苦蜜柚果汁、果渣进行加工获得蜜柚果胶、果皮提取蜜柚精油并制备蜜柚可膳食性纤维等,实现蜜柚整果的综合精深加工利用。

媒体报道蜜柚脱苦技术

二、技术成熟度

获得国家发明专利6项,发表科技论文30篇,获厦门市科技进步二等奖1项、福建省科技进步二等奖1项,已进行中试示范生产,制备获得柚苷酶酶制剂、柚苷酶固定化酶酶制剂,整体技术水平为国内领先水平。

合作企业果汁生产线

蜜柚果汁产品

三、应用范围

  酶制剂生产行业、蜜柚、柑橘类水果加工生产行业。

四、投资条件和预期的经济效益

根据产量不同,项目投资一般可在3年到5年内收回。

五、合作方式

技术转让或合作开发。

联系地址:集美大学食品与生物工程学院      邮编:361021     联系人:胡阳

联系电话:0592-6183805;18950181877       电子邮箱: 21836423@qq.com


发酵法生产海藻多糖改性酶及经济海藻多糖酶法提取产业化生产技术

一、技术原理及工艺流程

    海藻多糖就来源可分为褐藻多糖、红藻多糖、绿藻多糖和蓝藻多糖4大类,其中前两者研究较多。具有免疫调节作用、抗病毒、抗菌、抗氧化、抗肿瘤等多种生理功能,具有十分巨大的市场经济价值。

海藻多糖加工原料处理                     海藻多糖加工生产线

   技术原理为:利用微生物发酵生产海藻多糖改性酶,结合其他必须的生物酶辅助提取或直接酶法提取海藻多糖,如琼胶、卡拉胶、岩藻聚糖等,再利用特定的海藻多糖改性酶对获得的海藻多糖进行改性,制备获得分子量各异、具有特定生物活性、物理特性的多糖、寡糖等。

工艺流程为:从沿海红树林根基泥土中筛选得到产酶菌株,分离、培养、鉴定、基因改造获得酶高产菌株,结合其他必须的酶制剂对经济海藻多糖进行酶法提取,利用具有特定功能和酶切位点的专用改性酶对获得的海藻多糖进行改性,获得具有特定物理、化学、生物活性的多糖或寡糖等高附加值产品。

琼脂糖产品                              琼胶寡糖产品

二、技术成熟度

    申报专利20项,发表科技论文15篇。获福建省科学技术三等奖1项。海藻多糖改性酶酶制剂、低熔点琼脂已实现中试示范生产,酶法改性改造多糖制备海藻寡糖已实现实验室规模试制。

三、应用范围

   技术成果可转化于食品添加剂、饲料添加剂行业。

四、投资条件和预期的经济效益

根据产量不同,项目投资一般可在3年到5年内收回。

五、合作方式

技术转让或合作开发。

联系地址:集美大学食品与生物工程学院      邮编:361021     联系人:胡阳

联系电话:0592-6183805;18950181877       电子邮箱: 21836423@qq.com