食品及饲料添加剂的生物制造

食品及饲料添加剂的生物制造

作者简介：

【期刊名称】生物产业技术 【年(卷),期】2016(000)005 【总页数】6 徐 岩 穆晓清

（江南大学，无锡 214122）

徐岩，教授，博士生导师，江南大学副校长。长期从事功能定向酿酒微生物及其代谢与微生物酶与分子酶工程方面的研究，方向包括白酒、黄酒、葡萄酒、酶制剂和精细化学品等。 E-mail：yxu@jiangnan.edu.cn 作者简介

穆晓清，江南大学副教授。长期从事发酵工程和生物催化方面的研究，方向包括酶制剂和精细化学品等。 E-mail：xqmu@jiangnan.edu.cn

合理开发和使用添加剂，提高食品或饲料产品的营养性和功能性是现代食品工业和饲料工业发展水平的重要目标。随着科技和经济的飞速发展，添加剂的安全性已经成为当下的重大课题。利用天然产物提取或者生物法制备获得的天然添加剂由于具有更高的产品品质和安全性，成为添加剂绿色制造的趋势和方向。我国食品和饲料添加剂产业通过多年国家产业政策扶持和科技攻关，发展迅猛。对我国食品和饲料添加剂的生物制造的研究现状、 进展及发展趋势进行了客观全面综述，明确今后食品和饲料添加剂开发的趋势和重点。

食品添加剂是 “为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”，饲料添加剂则是在饲料生产加工、使用过程中添加的少量或微量物质，对强化基础饲料营养价值、提高动物生产性能、保证动物健康、节省饲料成本、改善畜产品品质等方面有明显的效果。现代食品与饲料添加剂融合了营养学、生理学、生物化学、生物工程学和微生物学等多门学科的最新研究成果，添加剂的生理功能、应用范围和制造方法得到了长足的发展。随着人们环保意识的提高和可持续发展的需要，开发健康安全、价廉有效、环境友好、资源节约、绿色低碳的新型添加剂产品和生产工艺对于促进食品与饲料工业产业升级具有重要意义1。

1 食品及饲料添加剂的生物制造现状

1.1 食用色素的生物制造

食用色素是食品添加剂的重要组成部分，广泛应用于食品工业、医药以及化妆品等方面。中国是世界上食用色素产量和使用量最多的国家。目前，中国批准允许使用约60种食用着色剂，根据色素色调主要可以分为以红曲色素、辣椒红素为代表的红色系，以β-胡萝卜素为代表的黄色系，以靛蓝为代表的蓝色系和以酚类聚合物为代表的黑色系等产品2。

传统红曲色素主要通过红曲霉固态或者液态发酵法生产获得。固态发酵法是食用天然色素工业化应用最早的方法，产品色价高，色素稳定；液态发酵则具有生产周期短、产量高、产品纯度高、节省原料等优势。

发酵法制备黄色系食用色素研究主要集中在类胡萝卜素和黄色素。番茄红素和β-胡萝卜素是类胡萝卜素中研究热点，其发酵常用的生产菌株三孢布拉霉菌已经成功应用到工业化规模生产。国内研究者利用红曲霉生产单一高浓度黄色素，

色价达到2000U/mL。

蓝色系食用天然色素中常见的是栀子蓝色素和靛蓝。以栀子黄提取后的废液为原料，建立了β-葡萄糖苷酶发酵和酶促反应分开的两步法制得栀子蓝色素，不仅有效节约原料，同时提高生产利用率。

黑色素由酚类化合物的氧化聚合形成，颜色由深棕色到黑色，广泛存在于动物、植物和微生物中。微生物产生的黑色素主要分为壁（膜）结合黑色素和胞外色素，常被用于农业、化妆品和药品中。常见的产黑色素的微生物包括细菌（链球菌、蜡状芽孢杆菌、嗜麦芽假单胞菌）、霉菌（黑曲霉、链格孢菌、构巢曲霉、米曲霉等）、放线菌（链霉菌）以及真菌（出芽短梗霉）3。 1 参考文献：

张辉， 贾敬敦， 王文月， 等. 国内食品添加剂研究进展及发展趋势. 食品与生物技术学报，2016， 35（3）：225-233. 2 参考文献

徐春明， 王晓丹， 焦志亮. 食用微生物色素的研究进展. 中国食品添加剂， 2015， 2：162-168. 3 参考文献

尹亚辉， 赵长新. 微生物发酵法制备食用色素的研究进展. 西部皮革， 2011， 33（22）：42-45. 4 参考文献

陈虹， 陈蔚青， 梅建凤. 生物转化法合成天然香料香精. 食品工业科技， 2011， 32（1）：317-320. 5 参考文献