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）

一、平台简介

福建省食品微生物与酶工程重点实验室是福建省科学技术厅批准立项建设的省级重点实验室。重点实验室依托集美大学（海洋食品与生物工程学院）建设，充分结合福建省特色食品资源以及自身的科研优势，积极响应国家海洋战略和党的十九大做好“三农”工作的重要精神，重点围绕福建省特色食品产业发展开展基础应用研究、关键技术创新以及产业化应用研究。

重点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2021年底，实验室总面积达3300㎡，各型仪器设备总值4491万元。实验室现有固定科研人员25人，其中正高级职称13人，副高级职称8人，具有博士学位21人。此外，另有客座教授4人，其中闽江学者讲座教授2人。

自2014年以来，团队共获得科研立项140余项，科研经费共4700余万元。其中获得国家重点研发计划、国家支撑计划项目、国家自然科学基金项目以及其他国家级项目19项；福建省重大/重点科技项目、福建省自然科学基金项目以及其他省部级项目25项，横向项目62项。研究成果曾获福建省科技进步奖一等奖1项，二等奖2项，三等奖2项；厦门市科技进步奖二等奖2项，三等奖3项；其他获奖6项。团队科研人员共发表论文近500篇，其中SCI论文200余篇、EI论文90余篇，授权发明专利50余项，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5000人。

重点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，自2014年实验室对外服务项目达100多项，经费收入达1,617万余元。

二、研究方向及代表性科研项目

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.食品微生物代谢调控与酶资源挖掘、改造

该方向主要研究：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。

代表性科研项目有：

①基于红藻kappa-卡拉胶工业废渣绿色利用的海洋卡拉胶酶资源筛选及性能优化（国家自然科学基金面上项目）；

②曲霉源α-L-鼠李糖苷酶水解黄酮类糖苷的底物选择性及分子反应进程调控机理（国家自然科学基金面上项目）；

③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）；

④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）；

⑤巴斯德毕赤酵母GS115发酵产生酸臭味的生物合成途径及其与甲醇诱导的偶联/解偶联机制（国家自然科学基金面上项目）；

⑥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）；

⑦基于CRISPRCas9基因编辑和代谢组学研究法夫酵母虾青素合成的“双环和单环”途径（国家自然科学基金青年项目）；

⑧甲壳素常压催化液化机理及液化产品的应用研究（国家自然基金面上项目）。

⑨水产高效健康养殖虾青素饲料添加剂产业化关键技术开发（产业技术开发专项）；

2.食品发酵与食品酶工程技术

该方向主要研究：①酶的结构及性质关系研究；②酶的结构修饰与功能拓展；③酶在食品加工中的应用基础研究；④食品发酵技术开发。

代表性科研项目有：

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基于琼胶工业废渣利用的β-琼胶酶热稳定性和催化活性协同进化（国家自然科学基金面上项目）；

③生物质资源化过程的废液废渣高值化处理的基础研究（国家自然科学基金重点项目）；

④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）；

⑥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）；

⑦蜜柚全果综合加工利用关键技术集成应用中试与试生产示范（福建省科技厅高校产学合作项目）；

⑧白芽奇兰速溶茶粉香气品质提升的酶法新技术（福建省科技厅高校产学合作项目）。

⑨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

该方向主要研究：①食品活性物质的提取、分子结构、功能及构效关系研究；②保健食品中的功能因子和生理活性物质的定性、定量检测技术；③食品过敏原的分子及免疫识别研究及酶法消解；④食源性致病菌、毒素的快速分子学检测及控制。

代表性科研项目有：

①基于组学和体外模型研究红毛藻多糖在肠道中酵解动态及对肠道细胞屏障的影响（国家自然科学基金面上项目）；

②水产品加工过程中风味品质形成的分子基础与调控机制（国家重点研发计划蓝色粮仓科技创新重点专项课题（子课题））；

③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）；

④东海藻类活性产品开发与智能化加工产业示范（国家重点研发计划蓝色粮仓科技创新重点专项课题）；

⑤可见光驱动的光电化学传感阵列同步检测食源性致病菌研究（国家自然科学基金面上项目）；

⑥海藻多糖及副产物高值化产品开发及产业化应用（福建省重大项目）；

⑦多源性配料制备及营养设计（科技部重点项目）；

⑧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）；

⑨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）；

⑩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（国家自然科学青年基金）；

三、成果主要获奖

四、产业化代表性成果简介

1.柚类水果采后高值化加工关键技术及产业化

在科技部科技富民强县专项子课题（“平和蜜柚产业化关键技术集成与应用示范”，国科发农[2013]514号）、国家自然科学基金项目（“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”，U1805235）和福建省科技项目等课题支持下，以我国产量第一的琯溪蜜柚为研究对象，以柚类水果香气组分、柠檬苦素和柚皮苷等关键品质成分在贮藏加工中的变化调控及开发利用为中心，开展高值化利用理论、采后商品化加工技术及装备和精深加工技术的研究，带动产业高质量发展。

本成果在福建平和宝峰罐头食品有限公司、广东金骏康生物科技有限公司、福建省漳州平和东湖农产品有限公司等20多家单位推广应用，产业化柚类水果分级筛选机械、优质鲜果、果汁、香气物质、黄酮物质等10类产品，近3年新增销售额437214万元，新增利税68726万元，带动福建、广东和广西柚类水果高值加工产业发展。

本成果发表研究论文45篇(SCI收录18篇、EI收录10篇)，授权发明专利12件(美国发明专利1件)、实用新型专利5件、外观设计专利2件，制订国家标准1项，荣获2020年度福建省科技进步一等奖。

技术成果荣获2020年度福建省科技进步一等奖

媒体报道蜜柚脱苦技术

合作企业果汁生产线

蜜柚果汁部分产品

2.海藻高值加工利用技术研发与应用

海藻是重要的海洋食品和生物制品资源，并具有海洋碳汇及消除海水富营养化的功能。我国2020年海藻总产量达到263.68万吨，主要品种有海带（165万吨）、江蓠（36万吨）、紫菜（22万吨）等。福建省是我国海藻主产区之一，产量占我国海藻总产量50%左右。本成果在国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”专项课题、国家自然科学基金面上项目、国家海洋公益性行业科研专项、福建省科技重大专题专项、福建省海洋经济发展专项等项目经费支持下，针对影响海藻三大类产品（干制品、海藻活性成分、海藻凝胶多糖）高值化的关键技术瓶颈，建立减菌灭酶海藻干制品、海藻活性物质、海藻凝胶多糖三类产品高值加工利用共性关键技术和海藻高值产品清洁生产技术，运用于对海带、紫菜、江蓠、麒麟菜和红毛藻等海藻及其多糖产品进行高值加工和清洁生产，研发了海带干制品、紫菜干制品、江蓠干制品、琼脂多糖/寡糖、卡拉胶多糖/寡糖、褐藻胶多糖/寡糖、岩藻多糖、紫菜多糖、泡叶藻聚糖、红毛藻多糖和紫菜发酵活性产品等12类高值海藻生物制品。

本技术相关成果获国家授权发明专利11项，实用新型专利10件，发表研究论文33篇(SCI收录11篇、EI收录6篇)。本技术成果于2014年开始在福建省绿麒食品胶体有限公司、厦门唯康食品科技有限公司等企业转化推广应用，2019-2021年期间，成果实现产值19.22亿元，利税1.94亿元，节支增收0.89亿元，应用效益显著，整体提升海洋生物产业科技水平，有力促进海藻增养殖、加工、销售产业链协同发展，对服务海洋强国和海洋强省战略具有重要意义。

用海藻胶复配的椰子奶稳定剂琼脂乳饮料稳定剂单体

3.茶叶品质的量化分级与精深加工技术

茶产业具有重要的产业价值及社会效益，是福建省打造“千亿特色农业全产业链”和“一县一业”的重要产业，也是海峡两岸经济区国家星火产业带扶持的支柱产业之一。本成果在国家自然基金面上项目、福建省科技计划重点项目、福建省自然科学基金等科研课题支持下，针对传统茶产业存在：品质控制依赖技术人员经验，生产工艺不够精细导致品质不稳定，深加工产品质量亟需根据市场需求进行改良、副产物高值利用途径少等问题开展产学协同攻关，推动各类茶的标准化自动化生产，提高茶叶深加工产品质量及增加副产物利用价值，推动福建省茶叶产业的发展。

通过近10年的研究积累，建立了包括茶叶特征香气成分鉴定及量化分析技术、茶叶加工过程及产品中糖苷类前体的量化分析技术、茶叶变温烘培技术和低咖啡因且富含γ-氨基丁酸速溶茶粉的加工工艺技术等。相关技术成果已获授权发明专利8项，荣获2020年度厦门市科技进步三等奖、2019年度福建省科技进步三等奖。

本成果相关技术在厦门茶叶进出口有限公司、大闽食品（漳州）有限公司等企业示范应用，近3年累计完成产值超过20亿元，产生了良好社会经济效益，取得了显著的科技进步示范作用。

4.天然虾青素的产业化生产技术

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编辑和驯化育种等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

技术成果获得国家授权发明专利6项，发表科技论文28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。

五、合作联系方式

联系地址：集美大学海洋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