食品添加剂绿色生物制造是食品安全问题的重要方面，是现代食品工业的主要领域与核心技术之一。生物催化将克服化学法副产物多、过程复杂、反应条件苛刻、环境污染严重等缺点。生物催化反应条件温和，反应速度快，具有高度选择性，副产物少，并且降低能量消耗。生物催化技术已成为"绿色生物制造"的重要支撑。微生物与酶直接作为食品添加剂或用于制造食品添加剂是一种绿色制造工艺，符合产品安全，常温常压，节约资源能源，环境友好等国家重大需求。生物催化技术将对包括食品工业、轻化工业及农业在内的各产业带来深远影响。因此，针对食品抗氧化剂、乳化剂、防腐剂、维生素类营养强化剂、功能性食品配料和天然食品色素等重要的食品添加剂，通过对其生物催化技术进行研究，包括产酶微生物菌株筛选和发酵、生物催化剂的分子修饰和固定化、非水体系选择性生物催化、反应动力学与合成机理、反应与分离耦联等技术难点进行突破，建立生物酶催化制造绿色食品添加剂技术体系，利用全天然原料，采用绿色环保的生物催化技术研制脂肪酸淀粉酯、脂肪酸甘油酯、维生素酯、酚酸酯、单细胞蛋白等新型食品添加剂。建立了非水相生物催化反应体系，结合酶的空间结构和底物立体结构的关系，进行酶的选择性定向调控；并使用多酶催化系列和组合生物催化反应。建立非水体系中水活度的控制方法，研究水活度对反应平衡、酶活性和选择性等的影响。结合酶固定化、通过非水体系中脂肪酶催化的酯化和转酯反应研究，考察反应条件对转化率和反应初速度的影响，建立了适合于产物分离和酶循环使用的反应体系。最终实现了脂肪酸酸淀粉酯、人乳脂肪代用酯、维生素酯、阿魏酸甘油酯、甲烷氧化菌素、单细胞蛋白等食品添加剂的酶促绿色制造。重点解决了以农副产品原料或天然食物成分为底物，以可控水解和定向合成的酶分子微环境修饰技术、定向合成控制技术及生物酶反应器等为重点，研究非水相酶反应技术、酶法拆分技术、化学－酶联合催化技术及外加物理场的酶反应技术等；研究并建立酶催化合成高效安全的食品添加剂和配料的技术路线和工艺参数，建立生物酶催化制造绿色食品添加剂和配料的技术体系, 开发新型生物香精香料、抗氧化剂、防腐剂、乳化剂和稳定剂等；构建适合不同产品的生物酶催化加工的连续化反应和产物分离体系。

哈尔滨商业大学

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