一瓶醋、一勺辣醬，或許我們品嘗不出其他滋味，但前沿科技已經悄然為這些平凡的調料賦予更高能的生命力。獲得科技進步獎一等獎的 " 釀造食品微生物資源挖掘與提質增效關鍵技術及應用 " 項目是天津科技大學王敏教授團隊的最新成果，以最傳統的原料，結合最先進的技術，大幅提高了我國釀造食品行業產能效率，讓百姓吃得美味又健康。
合成生物技術與 AI 結合
提升風味增加產能
" 合成生物技術及人工智能技術，可以幫助我們更加準確、全面、精準地解析微生物的組成與功能，從而確定其中最主要的微生物、其特點特征及其適宜的生長條件，對產品風味又有什么樣的貢獻等等，把這些成果總結凝練出來就能夠得出可控的發酵技術。這也解決了傳統釀造食品行業的微生物組成復雜、受環境影響大導致發酵過程不可控、產品風味波動等長久以來的技術難題。" 項目第一完成人王敏教授舉例解析團隊的研究成果：" 蒜蓉辣醬是咱天津市特色釀造食品，具有較大的行業影響力。我們這個項目開發的多微共酵微生態分析技術平臺，系統解析了天津市利民辣椒醬的發酵微生態。結果表明，Pediococcus、Lactobacillus、Weissella、Zygosaccharomyces 和 Pichia 是辣椒醬風味化合物生成的核心微生物。利用這個項目建立的優良微生物智能預測和快速選育技術，精準選育到了這些優良菌種，構建辣椒醬發酵微生物組并應用于辣椒醬的發酵生產，辣椒醬發酵周期縮短 30%，總酯等風味物質增加 30%，產品利潤率增加 17%。也就是實現了，讓辣醬的風味提升、產能更高。"
食醋、辣椒醬等釀造食品采用多微共酵工藝，發酵體系復雜，長期以來發酵調控技術水平低，發酵周期長，品質提升困難，亟需生產模式升級。以合成生物為代表的生物技術是當前支撐全球經濟社會發展的關鍵技術，是生物制造等產業高質量發展的新引擎。據介紹，" 釀造食品微生物資源挖掘與提質增效關鍵技術及應用 " 項目綜合采用合成生物學方法、基因和蛋白質組學技術和人工智能技術，針對限制釀造食品領域科技進步的共性難題開展創新性研究，實現了釀造食品生產模式的升級，促進行業高質量發展。
三方面技術創新
提高釀造食品中健康因子
據介紹，該項目實現了三方面技術創新。首先，創新開發了多微共酵微生態分析技術平臺，系統闡明了釀造食品多微共酵在微生態結構穩定、底物利用、風味和健康因子生成等方面的協同機制，精準解析了其核心功能微生物組成及其生態關系，為合成微生物組的創建提供理論支撐。其次，發明了基于酶催化常數 Kcat 的人工智能優良菌種精準選育技術，獲得具有高耐性高酶活且高產風味健康因子的優良菌種 14 株。突破了合成微生物組理性創建技術，創建了食醋、辣椒醬等發酵微生物組，食醋發酵原料利用率提高 6 個百分點，發酵周期縮短 13%；辣椒醬和面醬發酵周期縮短 30%，產品利潤率提高 17%。另外，建成了國際首條食醋固態發酵自動化生產線，與行業先進技術相比勞動力需求減少 60%，食醋產品黃酮、川芎嗪等產品質量指標提升 40% 以上。
眼下，王敏團隊研發的相關技術成果已在天津利民調料、天津天立獨流老醋、山西紫林醋業、廣東天地壹號飲料、湖北安琪酵母等企業轉化應用，累計新增產值 111 億元，新增利潤 37.8 億元。下一步，王敏教授和她的團隊還將針對中國傳統釀造食品的獨特工藝深入研究，讓傳統食品煥發科技光彩。
