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07

2023

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03

茅台集团联合江南大学在国际期刊上发表综述文章 解读传统发酵食品的微生物菌群控制策略

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【概要描述】

3月7日,茅台集团联合江南大学共同在国际食品TOP期刊《食品科学与食品安全综述》(Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety)发表了题为“传统发酵食品微生物菌群的非基因编辑微生物组工程——限制控制、设计控制与整合策略”(Non-gene-editing microbiome engineering of spontaneous food fermentation microbiota-limitation control, design control, and integration)的综述性文章,系统论述了传统发酵食品微生物群的控制原理及未来研究方向,用国际化的语言科学系统地传播传统发酵食品之“美”。

该文章基于系统微生物学和合成生物学思想,通过深入剖析传统发酵过程中由微生物导致的生产不稳定因素,并以我国白酒为例,展示了提升对微生物菌群控制力的重要性。指出白酒微生物群落控制力的提升并不是经验式的工艺改进,而是用科技手段去全面了解发酵微生物群的组成、功能、组装特性、控制原理等,传统与科技并行才是推动传统发酵食品朝着绿色、清洁、智能、高效的方向发展。

非基因编辑微生物组工程(NgeME)的定义

同时,文章还通过利用“木桶效应”描述了传统发酵过程,指出对于限制机制的解析与限制程度的量化是提升发酵品质与安全的关键,而发酵微生物群的“设计控制”则是通过人为设计天然微生物群的组合以揭示发酵规律、实现特定功能。

文章指出,“设计控制”是现代非基因编辑微生物组工程的核心原理,是一种适于白酒产业转型升级的未来研究策略,其依赖于对发酵微生物资源的全面挖掘及多组学技术的整合应用。

“设计控制”可用于全面揭示传统发酵中的原理,强化“限制控制”效力,针对传统固态发酵体系提出研究策略,展望基于群落融合理论与3D打印技术提出一种整合构建高维微生物群,特别是充分发挥白酒传统控制与现代设计控制的优势,为传统微生物群控制提供更科学的指导。

目前“限制控制”的低成本、易操作使得传统工艺难以被替代,尤其对于白酒生产来说,天然微生物资源几乎是零成本的,因此维护酿造环境微生物资源多样性尤为重要。

非基因编辑微生物组工程的生态过程、限制和设计控制

文章中还提到,按照对食品发酵工业实现更高效率、质量和更低能耗的要求,需要对如何控制微生物有更深入的了解,这个目标可以通过提升科技的应用来实现,传统发酵食品微生物群组成和功能复杂,将其控制策略纳入非基因编辑微生物组工程理论中,能够加深传统微生态发酵技术(Micro-ecological Fermentation Technology)的创新实践。

文章指出,“自上而下”“自下而上”与“群落融合”的三种微生物组工程策略,可作为现代微生物组工程在传统发酵领域,特别是中国白酒产业中优先应用,充分利用各个策略的优势,着力整合和构建白酒固态发酵微生物群模型。

现代NgeME的设计策略

茅台集团通过与江南大学强强联合,肯定了白酒传统工艺的优势,同时明确了科技创新对提升工艺的重要性。这些研究成果致力于实现让茅台酒生产传承的更加传统,创新的更加现代,推动传统白酒产业朝着绿色、智能、高质、高效的方向发展,为白酒行业科技创新发展作出新的贡献。

来源:茅台融媒体中心

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