CIBB 2024 | 分论坛三:未来食品生物制造

文摘   2024-11-17 20:49   天津  



11月15日-18日,第十二届中国工业生物技术创新论坛暨生物制造产业大会在天津举行。本届大会以“合成生物,驱动生物制造”为主题,汇聚产学研各界嘉宾,围绕新形势下生物制造前沿创新与产业发展开展深入交流研讨,赋能新质生产力,为推动我国合成生物学和生物制造产业高质量发展启迪新思想、注入新活力、蓄积新动能。





分论坛三:未来食品生物制造

未来食品生物制造是高效、安全和可持续的食物供给模式。本论坛围绕未来食品生物制造关键技术,介绍替代蛋白、健康糖、功能性营养素和活性多肽等生物制造技术的最新进展,包含食品加工、食品安全、食品合成生物学,为推动农业产品从传统的土地种植和养殖向车间制造提供新思路。


细胞培养鱼肉关键技术研究进展

刘东红  

浙江大学生物系统工程与食品科学学院求是特聘教授


细胞基食品新资源正逐渐兴起并成为研究热点,随着海水污染加剧、海洋资源掠夺性开发等导致优质鱼类蛋白可持续供给不足,细胞培养鱼肉的高效合成可成为破局的有力手段。本研究聚焦细胞培养鱼肉基础研究与关键技术攻关,通过探究鱼肉细胞生长的机理机制,挖掘鱼肉体外细胞组织化结构形成的关键途径,突破体外肌肉和脂肪分化关键技术,从而实现结构高度仿生的组织化鱼肉组织培养,并初步探索了规模化制组织状细胞培养鱼肉的生产范式。


细胞培育肉工程化关键技术研究进展

李莹莹  

中国肉类食品综合研究中心副总工、正高级工程师


细胞培育肉又被称作细胞培养肉、清洁肉等,是利用动物细胞体外培养的方式控制其快速增殖、定向分化并收集加工而成的一种新型肉类食品。细胞培育肉近几年在国内外掀起了研究热潮,美国、以色列等加速推进细胞培育肉工程化进程,并开始了商业化探索。本报告针对细胞培育肉的主要生产工艺流程,提出实现工程化亟待解决的关键科学与技术问题,围绕这些问题介绍了本团队在种子细胞创制与评价、细胞增殖与分化调控、无血清培养基研发、微载体研发、生物反应器放大、工艺参数优化与生产工艺建立等方面的研究进展,以期为我国细胞培育肉的工程化实践提供可借鉴的思路及发展建议。


典型食品功能蛋白与菌体蛋白的生物制造

刘延峰  

江南大学生物工程学院/未来食品科学中心研究员


基于微生物细胞工厂的合成高品质食品蛋白是蛋白质可持续供给的重要途径。然而,高效的蛋白质表达工具和宿主细胞的不足阻碍了大规模蛋白生物制造。本报告讨论了开发蛋白表达调节元件和底盘细胞以提高蛋白表达和菌体蛋白制造的策略。首先,开发了连续进化和无抗生素的重组蛋白表达工具,用于调控蛋白表达。其次,开发了单链DNA退火蛋白介导的CRISPR基因编辑方法、蛋白分泌途径工程策略以及高蛋白菌株高通量筛选方法,以调控底盘细胞进行蛋白合成。最后,将开发的蛋白质表达调节元件、底盘细胞用于构建高品质蛋白的细胞工厂,实现了α-乳清蛋白、卵白蛋白和菌体蛋白的高效合成。本报告提出的蛋白表达工具和底盘细胞改造方法有助于提高相关食品蛋白的生物制造。


鱼类蛋白肽产品开发及风味与功能提升技术

罗永康  

中国农业大学食品科学与营养工程学院教授


报告分析评价了淡水鱼原料特性,从鱼蛋白的预处理、酶筛选、酶解条件、分离纯化、风味增强等方面系统地介绍了鱼类蛋白肽开发的关键技术。分析了鱼类蛋白肽的加工功能特性,如风味、溶解度、消化吸收、热稳定性、功能稳定性等,并提出鱼类蛋白质肽生物制备技术需要解决的主要问题。分析了鱼类蛋白肽制备过程中,主要风味物质的形成机制及控制方法,介绍了鱼肉蛋白肽如何与各类营养素进行有机的结合,提升蛋白肽的风味和功能。分析了蛋白肽产品消费者关注的热点话题,进一步阐述了蛋白肽产品的发展趋势,以及在技术、产业、市场等方面需要进一步开展的工作。


植物蛋白资源挖掘及食品功能应用

方亚鹏  

上海交通大学农业与生物学院特聘教授


随着大食物观等国家战略的逐步深入,新型植物蛋白资源的挖掘及其食品功能应用是亟需加强的重要研究领域,特别是植物蛋白肉的开发和产业化是未来食品的重要发展方向。本报告基于中国丰富的杂豆资源,研究中国特色杂豆植物蛋白的挖掘及其挤压加工特性,考察植物蛋白分子纤维化调控植物蛋白组织化特性的规律和机制。结合挤出模口几何设计,通过拉伸-冷却耦合方法,调控植物蛋白肉的多级结构及其产品性质。


生物合成与制造助力功能原料产业发展

刘 洋  

嘉必优生物技术(武汉)股份有限公司合成生物首席研究员


基于功能原料产业发展需求及趋势,阐述合成生物学技术及生物制造对于原料产业发展的支撑、机会和问题。
在功能性原料产业中,食品原料及化妆品原料的开发和制造是需求最广泛,市场最稳定的场景。随着需求端对技术要求日益严格,以及伴随经济增长需求及增量市场的开拓,越来越多的新产品,新技术需求不断涌现,并且已成功成为了明星产品,收到了良好的市场反馈,由此可见生物合成技术所掀起的产业创新发展新模式;与此同时,生物制造端也为新产品供应及制造技术升级提供了必要基础,但“达尔文死海”问题需要能够与生物合成技术相匹配的工程化技术不断优化完善,以应对其固有的非线性放大挑战,以满足最终的产业段成本结构要求。
同样,合成生物学也仍有一些亟待解决的技术问题,包括其所带来的监管挑战问题一样突出,如何在不影响创新的情况下,满足公众、政府对于安全的监管会是一个长久命题。


糖生物合成的新方法和新技术

杨建刚  

中国科学院天津工业生物技术研究所研究员


糖是自然界中最丰富的有机化合物,是人类生命活动及日常生活中重要物质。人工合成糖是国际研发热点,但是糖分子精准合成仍然面临重大挑战。因此,开发了人工转化二氧化碳合成糖技术,设计化-酶耦联的非天然转化途径,工程化改造酶分子的催化特性,解决了构型精准控制、元件效率和系统适配等难题,显著提升碳-糖合成效率。进一步设计构建了体外多酶催化体系和微生物合成细胞工厂,合成了自然界稀有构型的寡糖和糖苷产物,实现糖构型和聚合度可控,合成的新型功能寡糖具有较好的生理功效。因此,建立了一种非糖质资源依赖的糖新型合成技术,为创制其他功能糖分子提供基础。

BIOINN生物制造众创空间
生物技术专业化众创空间(简称BIOINN“Biotechnology Innovation\x26quot;)是依托于中科院天津工业生物所“技术创新”和“平台创新”而建设的创新创业孵化平台,由天津所全资资产管理公司中科育成(天津)科技发展有限公司建设并运营
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