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徐岩:用科技联结传统与未来中国与世界

编辑:学术委员会    发布日期:2017-05-11   来源:中国食品报

【中国食品报5月10日】他是我国第一位白酒博士,30多年奋斗在白酒科研和教学第一线,为我国白酒企业培养了大量技术骨干和专业人才。

他用现代科学方法解析传统行业,运用现代风味化学、微生物(组)学、分子生物学等前沿技术,开展了大量创新性研究,提出并构建了基于风味导向的中国白酒研究和发展理论体系。

他是中国酒业协会的副理事长,主导的研究成果在茅台、汾酒、洋河、今世缘、青青稞、劲酒等几十家全国知名白酒企业实现科技成果转化,大大推动了传统白酒产业的现代化技术升级。

他主持的“基于风味导向的固态发酵白酒生产新技术及应用”项目获国家科学技术发明奖二等奖,这是中国白酒史上第一个国家级科技奖,逆转了行业内外认为白酒没有科技含量的偏见。

作为科学家,他积极树立传统发酵食品行业的科学自信。作为高校管理者,他积极推动教育与科研合作的国际化,提高中国食品科技的国际地位。本期食品学院周刊邀请江南大学副校长、酿酒科学与酶技术中心主任徐岩教授走进【对话封面人物】,谈谈他对传统食品的科学解码、对科技界的国际合作的实践与思考。

传统发酵食品蕴藏宝藏

徐岩教授在接受采访时介绍说,他所主持的酿酒科学与酶技术中心科研团队主要有两个研究方向。一方面是探究酿酒主要是传统白酒的关键科学技术问题,一方面是在传统食品中发现一些有价值的微生物和酶制剂,应用于食品工业或新兴产业,提高产品的品质和附加值。

在研究中,徐岩的科研团队对中国传统发酵食品有着深入的科学解析和深刻的理解。徐岩分析说,中国传统发酵食品,从白酒、酱油、醋到豆豉等发酵豆制品以及馒头等发酵面制品,都体现了中华民族高度的文明智慧。

白酒制曲,被国外科学家评价为中国的第五大发明。固态发酵、固态蒸馏的白酒不仅为中国独有,也使中国白酒成为世界上最复杂的酒种。制曲,就是将环境中的微生物与人工配制的培养基制成发酵剂,用于后段的发酵中,体现了中国古代人高超的利用微生物的能力。

如果说啤酒是利用谷物发芽来实现淀粉的糖化,白酒则是充分利用微生物实现谷物淀粉的糖化。葡萄酒只是用酵母菌中的一两株菌完成酿酒,而白酒则同时利用了细菌、霉菌、酵母菌的上百株菌,完成发酵。

徐岩认为,以白酒为代表的中国传统发酵食品有着深邃的科学机理和丰富的科学内涵,用现代科学的方法,解析其中的科学原理,不仅可以提升传统食品的现代化加工能力,也可能从中衍生出新的生物产业。在依靠现代科技实现传统食品现代化的方面,日本有着成功的经验,例如对传统发酵食品纳豆的研究。日本科技界不仅研究透彻了纳豆生产的传统工艺,筛选出纳豆菌,实现了基于纯种培养、发酵的纳豆自动化生产,并且在研究中发现了纳豆中的关键生物活性物质,从而衍生发展了4—5个富有活力的产业。一是发现了纳豆中的纳豆激酶,具有保护血管健康的作用,形成了纳豆激酶保健品的商品化;二是发现了纳豆拉丝中的成分聚氨基酸,有很强的吸水保湿能力,进而开发了聚氨基酸的肌肤保养品和合成聚氨基酸制造的涵养水分的土壤保护膜。三是研发了纳豆菌制剂,用于生产调整肠道菌群的健康食品。

徐岩对中国传统食品的科学传承与开发,有着相同的态度,他告诉记者,中华传统发酵食品中蕴藏着宝藏,而且由于其独特性、复杂性,一旦研究清晰,将古老的生物食品产业转化为现代生物产业,必然会激发出巨大的价值和活力,不仅自身产业提升,也会惠及衍生产业。

徐岩和他的团队是这样思考的,也是这样实践的,在研究传统白酒工艺、分析白酒物质成分及微生物的同时,他们发现了用于大曲发酵中的常见霉菌华根霉可以代谢出脂肪酶。通过现代生物技术,徐岩科研团队对这种毛根霉进行了改良,将其代谢的脂肪酶用于烘焙和发酵面食品的生产,不仅可以提高发酵食品的品质,还可以代替化学合成的改良剂,提高面食品的白度。该成果的商品化,打破了国际企业对脂肪酶产品的技术垄断,提高了国内相关产品的竞争力。

白酒现代化传承依托高科技

据了解,中国酿酒行业的产值约1万亿元,其中白酒达到了6000亿元,并且近年保持了两位数的增长。随着消费者对白酒消费趋于理性,对酒品质的要求不断提高,白酒品质的保持和提高,离不开科技的支撑。

徐岩积极推进白酒行业的龙头企业联合加强对共性关键技术的研究。2014年,由江南大学、贵州茅台酒股份有限公司、山西杏花村汾酒厂股份有限公司、江苏洋河酒厂股份有限公司共同开展、徐岩为第一完成人的 “基于风味导向的固态发酵白酒生产新技术及应用”项目,获国家技术发明奖二等奖。这是中国白酒史上第一次获得国家级的科技奖,彻底打破了固守在人们意识中的白酒没有科技含量的论断。

白酒所以给人没有科技含量的印象,一是因为它原本粗放的生产操作方式,给人落后的概念。二是对白酒科学的研究还很不透彻。科学家能够阐明的科学道理还比较有限。中国的白酒研究没有可借鉴的地方,一切都要自主研究。同时,中国白酒的生产较为复杂,不同的地理环境、配方、制曲方法、窖池的材料、发酵、蒸馏、取酒、勾兑、熟化方法、工艺参数,会存在不同菌种的自然发酵,生成不同的物质。在这些科学数据没有阐明清楚、没法用科学的数据表达明白之前,公众很难认识到白酒的科学性。三是对白酒的品鉴也不像葡萄酒那样有更清晰的描述。中国现在的白酒感官评价体系,是远离消费者的。比如专业描述浓香酒常用“窖香浓郁”这个词,可什么是窖香,怎么是浓郁,没有物质的比较,消费者很难体会。“我们正在做这样的事情。从消费者语言中的质量评价体系倒推回来,对应酒的风味描述和相应的风味化合物。对消费者的传播会用可感知的香气词汇,例如,花香、水果香……”

徐岩告诉记者,在一块大曲中可以分析出上百种微生物菌株,在一滴白酒中含有1000多种微量成分,但这些成分只占到总量的2%左右,这在世界发酵食品中都很难见到。不仅要找到这些微量成分,还要判定哪些成分是有益于风味品质的,哪些是无用或有害的。通过微量成分找到产生这种成分的微生物,通过控制群体微生物,让整个过程向着可控的方向发展。这显然是一个庞杂的工程。“基于风味导向”的理论提出,就如同抓住了复杂问题的突破口,风味成分是白酒品质的密码,而那些产生风味成分的微生物群,经过上千年留存下来、被中华民族族群所接受和适应,也带有着特殊的生物学印记。理想的目标是将所有香型的白酒的微生物群体研究清晰,变自然发酵为复合菌剂的纯种发酵,将所有影响菌群生成风味化合物的工艺参数都分析明白,变人工控制为标准化、自动化生产控制,提高安全性、品质和效率。其挑战首先来自巨量的科学分析工作,其次是如果任何一个关键点没有控制好,就可能面临传统风味的变形。例如,采用人工窖泥出品的酒就不如来自老窖窖泥的酒香,其原理是老窖泥中有一些厌氧菌,它对酒的风味形成具有贡献,而在模拟的人工窖泥中,这些厌氧菌被遗漏或没有培养好,经过一年的时间就退化了,影响最终产品品质。

面对如此复杂的传统白酒现代化问题,徐岩团队积极应对。一是“做减法”,先找那些对风味没有贡献或有不利影响的微生物,根据这一思路,他们很好地解决了长期困扰白酒行业的去除清香型白酒的糠味和浓香型白酒中的泥臭味的问题。二是研究相对简单可控的白酒类型的风味成分及其菌种。实现了对小曲清香型白酒的全自动化、机械化生产控制,大大提升了其生产效能,安全性、稳定性也得以提高。三是基于风味导向,优化了不同类型白酒的工艺,部分工序实现了机械化,降低了人耗、能耗和水耗,在三个企业的实践,就实现了增加30亿元的经济价值。

中外国际合作从互访到互助

作为分管江南大学国际合作工作的副校长,在接受记者专访时,徐岩刚刚作为联合主席之一,与比利时鲁文大学一起联合,组织主办了世界烘焙与发酵食品生物技术高峰论坛。

徐岩表示,拓展国际合作已成为高校除人才培养、科学研究、社会服务、文化传承之外的第五大功能。

江南大学在国际化方面居于领先定位。在学生教育上十分注重培养其国际化视野,在本科教育阶段,实现了20%的学生具有在国外学习的经历,未来这一比例将进一步提升,每3位本科生中就要有1位在本科四年中曾赴海外学习。

在国际交流合作上,已不再是简单的交流互访型的合作,而是互助式的战略合作。一方面从国际企业、高校引入高端专家,成立联合实验室,联合攻关课题;一方面实施新时期教育的对外开放,在一带一路国家培养留学生,体现中国的软实力。

徐岩举例说,与比利时鲁文大学携手,联合美国国际谷物家协会、中国焙烤食品糖制品协会,邀请国内外的顶尖专家和先进企业,就烘焙与发酵食品进行高层次的研讨,就体现了江南大学在国际合作上的深度与广度。江南大学烘焙科学与功能配料研究室黄卫宁教授团队与比利时焙乐道公司联合开展的中国老面团的调研、菌种库的建立及在馒头产业化中的应用,则很好地体现了江南大学国际合作的优势整合、联合互助的新特色。


本文来源于:中国食品报http://dzb.cnfood.cn/

原文链接:http://www.cnfood.cn/n/2017/0510/106874.html

 

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