1月10日，2019年国家科技进步奖揭晓，南京农业大学周光宏教授和徐幸莲教授团队成果“肉品风味与凝胶品质控制关键技术研发及产业化应用”获国家科技进步二等奖。该团队历时20年，围绕长期制约肉品产业的技术瓶颈不懈攻关，摸清中式肉品风味“家底”，揭示了中式传统腌腊肉制品风味形成机理，研发出现代加工工艺；阐明西式低温肉制品凝胶形成新机制，研发出凝胶品质控制关键技术，解决了西式肉品“水土不服”的难题。
肉品加工是我国农产品加工及食品行业的支柱产业，产值达1.3万亿。在中国老百姓的餐桌上，传统腌腊肉、西式低温肉占了肉制品的大半。腌腊肉制品风味浓郁，但长期以来“家底不清”，风味形成机理不明、加工技术落后、品质难以保障；西式低温肉制品质构适口，但引进后“水土不服”，出水出油严重、货架期短、制约产业发展。
面对传统腌腊肉制品“家底不清”的问题，周光宏教授团队经过长期科研攻关，首次阐明了传统腌腊肉制品的主体风味形成取决于“内源酶”的作用，否定了传统的“表面霉菌起主导作用”的传统认知。
据该团队介绍，内源酶，顾名思义，就是肌肉内本身就存在的酶，常见的有分解蛋白质的组织蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等，以及分解脂类的脂肪氧化酶、磷脂酶等。这些酶在腌制过程中通过催化肉品内部的蛋白和脂肪分解，从而产生让人觉得好吃的风味物质——游离氨基酸、寡肽和酯类化合物等小分子物质，这一发现“揭示了中国传统腌腊肉制品浓郁风味生成的秘密”，被NatureChina评为2007年度中国十大科研亮点。
传统腌腊肉制品主体风味形成机制图
根据上述机理，团队摸索出了最为合适的温度区间、时间长度和环境条件，研发出基于内源酶活力调控的“低温腌制-中温风干-快速成熟”的现代制作工艺，使产品盐分含量降低50%，生产周期显著缩短，优级产品率由75%提高到97%以上，解决了传统腌腊肉制品生产周期长、脂肪氧化严重、产品盐分过高和风味品质难以控制的技术瓶颈。
面对西式低温肉制品出水出油严重、产品易变色、货架期短的问题，团队通过科研攻关，揭示出在热诱导下，肌原纤维蛋白纤丝发生“肩并肩”交联形成凝胶新机制。
肌原纤维蛋白热诱导凝胶机制
乳化界面蛋白膜形成机制
团队向记者解释，肌肉中有很多肌原纤维蛋白，在加热条件下，这些肌原纤维蛋白从无序分散的溶胶状态组装成立体网状的凝胶状态，能够有效地锁住水分。水分保住了，如何锁油呢？肌肉蛋白到底是如何吸附到脂肪上的呢？团队经过研究，首次发现在油水界面诱导下，肌肉蛋白发生了结构变化，疏水基团暴露，与脂质融合形成了乳化界面蛋白膜，也就是形成了“水包油”的结构，这一过程被称为“乳化”，该发现填补了国内肌肉凝胶乳化理论的空白。
根据新机制研发出凝胶控制新技术，团队还开发了高效复配腌制剂，使低温肉制品的蒸煮损失显著降低，质构得到显著改善，有效解决了西式低温肉制品质地差、出水出油严重的难题。在此基础上，团队鉴定出导致低温肉制品腐败的主要菌种，阐明其消长规律，制定出生产加工过程的关键控制点。
据了解，团队依托国家肉品质量安全控制工程技术研究中心，与雨润、艾博、华统等30多家肉品加工领军企业在关键技术与设备研发、技术集成应用方面进行了20年余年的联合攻关，研发出肉品风味与凝胶品质控制关键技术，上市新产品75种，授权发明专利31项。
周光宏教授表示：“我们的研究围绕国家重大战略需求和农业及食品科学的前沿问题，切实解决让老百姓吃得好、吃得放心的民生问题。”
