[00958212]酿造酱油微生物代谢危害物控制技术及产业化应用

发酵食品加工过程中由于微生物对各种含氮化合物的不完全代谢而生成的胺（氨）类物质，如氨基甲酸乙酯、亚硝胺类和生物胺类等是影响发酵食品安全的重要因素。氨基甲酸乙酯具有一定的神经毒性和较强的致癌性，长期摄入微量的氨基甲酸乙酯也会显著增加各种癌症的发病率。 氨基甲酸乙酯的存在，严重影响了中国传统发酵食品的安全性，限制了中国传统发酵食品的出口贸易和食品文化影响力。传统发酵食品中存在的氨基甲酸乙酯与传统的原料、生产工艺以及微生物生理和代谢特性密切相关，是中国特有的食品安全问题。通过混菌体系中微生物组成解析和它们对氮源利用分析，系统揭示导致有害氨（胺）类合成、积累相关的微生物代谢途径及其调控机制，采用食品安全级手段消除以氨基甲酸乙酯为代表的有害（胺）类代谢物积累的分子基础，为解决由于微生物代谢产生的含氮有害物积累导致的食品安全问题提供依据和技术支撑，对于提升中国传统发酵食品安全性、打破国际市场针对中国传统发酵食品行业设置的技术壁垒、传承和发展中国特色饮食文化，具有重要的理论和实际意义。该项目在973项目(2012CB720802)、国家自然科学基金重点项目(31130043)和面上项目(31371821)等国家项目资助下，在国内外率先进行了微生物干预减少发酵食品中氨基甲酸乙酯及其前体的系统研发。 主要技术内容包括：1.通过分析化学方法证实了瓜氨酸是酱油中氨基甲酸乙酯的主要前体，揭示了酱油发酵前期（乳酸发酵时期）嗜酸乳酸足球菌是瓜氨酸的主要产生和积累菌，酱油发酵中后期（乙醇发酵时期）主要为葡萄球菌在体系中游离脂肪酸的溶解的促进下积累瓜氨酸；2.采用高通量筛选的方法获得了多株利用氨基甲酸乙酯前体且不积累前体的细菌（嗜盐四联球菌和解淀粉芽孢杆菌），在酱油发酵过程中添加该菌，有效减少了氨基甲酸乙酯及其前体的积累；3.在酱油酿造过程中添加解淀粉芽孢杆菌JY06，工业规模氨基甲酸乙酯及其前体瓜氨酸含量较原有工艺分别降低34%和51%以上，氨基甲酸乙酯含量低于20 ppb，且对酱油主要理化指标和风味物质未产生影响。 该项目已获授权核心发明专利11项，形成了包括利用氨基甲酸乙酯或其前体菌株筛选、低产氨基甲酸乙酯前体菌株选育、微生物干预控制酱油中氨/胺类有害物的专利群；发表论文28篇，其中SCI收录论文12篇(最高IF为5.228，应邀英文综述1篇，他引13次)；通过鉴定成果1项，达到国际领先水平；出版“十三五”国家重点图书1本，英文专著1本。该项目研制的酱油微生物代谢危害物控制技术技术从2014年开始在5家境内企业实施了工业化生产，近三年累计新增产值2.08亿元，利税0.49亿元，出口创汇6190万美元。该项目对于引领生物技术在传统发酵食品/饮料领域中的应用、提升传统发酵食品生产企业的发酵技术水平、实现传统发酵食品工业产业升级和可持续发展，具有重大的科学意义和工业应用价值。