《中国食品万里行》专访 | 华南理工大学赵谋明教授
赵谋明 教授
人物简介
华南理工大学食品科学与工程学院教授、博士生导师，长江学者特聘教授，ESI高被引科学家。
国家重点学科-食品科学学科带头人，"食品营养与健康学科创新引智基地"与“广东省食品绿色化加工与营养调控工程中心”负责人。
研究方向为蛋白质生物催化与转化、发酵食品代谢调控以及功能性食品加工关键技术。
独家专访
华南理工大学赵谋明：
生物技术助力食品科学的发展与革新
作者：食品配方创新
一瓶平平无奇的饮料，加入大豆肽粉后，便成了抗疲劳、增强免疫的功能性饮料；一罐生牛乳，添加小麦低聚肽、玉米低聚肽粉等配料后，便具有了养胃功能；产量很大食用价值不高的水产品，通过生物技术将其中的鲜味物质提炼，产品附加值便大大得到了提升……食品生物技术，正快速改变着人类的生活，也为食品行业的发展起到强有力的科技支撑作用。
食品配方创新论坛会务组有幸走进华南理工大学，拜访了从事食品生物技术研究三十多年的华南理工大学食品科学与工程学院博士生导师赵谋明教授。近距离对食品生物技术的发展情况进行了深度认知，了解了赵谋明教授进入该领域的故事和他至今孜孜不倦扎根食品生物技术研究的不竭动力。同时，也请赵教授针对食品技术研究革新提出了宝贵的建议。
▍ 怀揣热爱 朝着食品科研之路勇往直前
赵谋明教授是华南理工大学国家重点学科食品科学学科带头人。他长期致力于食品生物技术的研究，为众多食品企业解决了研发上的诸多难题，在食品生物技术研究方面堪称泰斗。赵谋明教授及其团队的科研成果十分丰富，曾获得国家科技进步奖二等奖3项，广东省科技进步奖一等奖4项，高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖2项和广州市科技进步一等奖1项。这些科研成果大大提高了广东省营养健康食品及调味品生产加工技术水平以及行业竞争力，推动了我国营养健康食品及调味品行业产品结构调整与技术升级。
三十多年来，赵谋明教授一直深耕食品生物技术研究领域，付出了常人难以想象的辛苦，也收获了大小荣誉和研究成果无数。那么，究竟是怎样的契机和信念，能驱动他三十年如一日地专注在食品生物技术研究上呢？赵谋明教授娓娓讲述了他进入食品研究领域的经历。
高中毕业时，从小立志学农的赵谋明偶然听取一位高中老师的建议，报考了与农业密切相关的华南理工大学微生物工程专业。1982年，赵谋明正式开始学习微生物工程。本科毕业那年，恰逢华南理工几名教授从食品企业回校任教，其中便有在海天任职的酱油酿造专家袁振远教授。出于对袁教授的崇敬和对食品酿造领域的浓厚兴趣，他选择进入1983年才恢复招生的食品工程专业继续深造，从而正式进入了食品生物应用领域。之后十多年间，赵谋明在导师的带领下深入食品配料添加剂领域，研究胶体的结构和形成机理等，解决了国内胶体强度不高的难题，又大大降低了成本，为生产肉制品、果冻等大量需要胶体原料的食品企业带来了福音。之后，他又开始研究胶体与蛋白的交互作用，以解决食品体系的稳定和风味释放。1992年留校读博时，考虑到自己本科学习微生物工程的背景，赵谋明的读博方向从胶体转到了生物技术，研究如何通过改变蛋白结构来提高酶解敏感性，做成好的呈味基料。他在该方向上的研究成果在2007年获得了广东省一等奖，并在2009年获得了国家科技成果二等奖。随着生物化学医学检测技术的发展，赵谋明开始关注功能性肽方向（以当时的技术水平只能称为酶解产物）。在研究肽类物质时，赵谋明了解到，肽可以调控动物、植物、人类的新陈代谢，但还未有人探索过肽能否对微生物产生作用。这让他感到兴奋，若肽可以调节微生物的增殖与代谢，那么让微生物“多干活、干好活”就不难实现。于是，他着手研究“发酵与代谢调控关键技术”，开创性地提出通过肽类物质调控微生物增殖与代谢强度从而提高发酵效率的新方法，形成系列促发酵肽的高效制品和应用调控新技术，成功应用到酱油、啤酒和苏氨酸等三大类产品的工业化生产中，产生了巨大的社会经济效益。这一成果获得了2013年国家科技进步二等奖。
从2009年到2013年，短短几年间，赵谋明就获得了三次国家科学进步奖。如今，他的成果转换汇集的工厂已有大大小小近80家，作为功能活性多肽研究领域的先行者，近几年来，他的相关技术已在30家企业推广应用，开发相关产品50余种，实现新增产值100多亿元。这些成果的背后，赵谋明教授贡献的，是每天十几个小时的超负荷工作和经年累月的经验累积。
在赵谋明的心里，对食品科研的孜孜热爱和将科研成果转化成产品，为行业和消费者带来贡献的成就感，是驱动他三十年如一日无怨无悔深耕在食品生物技术研究上的不竭动力。
▍ 专注研究呈味与功能性肽 实现团队高产高质
“众人拾柴火焰高”，赵谋明教授在科研领域深耕的三十多年，离不开团队的支持和贡献。目前，赵谋明教授带领的整个学术及研发团队人数近100人，主要由10多名华南理工大学的教师、博士后，80多名硕士、博士生和数名聘任的仪器设备管理人员组成。研究方向分为两大类：一方面是食品风味，研究如何将食品做得好吃，即如何通过生物技术提升食品的香和味，并达到食品风味控制释放的效果。另一方面则是研究食品的营养和功能，包括研究功能性肽、小分子活性物质和部分活性多糖。赵谋明教授表示，近几年，其研究团队在酱油和功能性肽这两个方向上的基础研究十分深入。在功能性肽这一块，其团队在发表文章的数量、引用的次数方面综合排名已经排到世界第二。在酱油方向，其团队近十年在世界的发文量世界排名第一。
华南理工大学在食品科学领域国际上排名靠前。在上海软科排名中，华南理工大学在食品科学领域能够排在国际第4位，即使按照美国不同的排名标准，至少也能在食品科学领域排进国际前15。因此，无论是学校还是赵谋明团队，和国际的一些科研院校及机构的互动与合作都是非常多的。国家每年都有一部分经费资助学校的硕士、博士、老师出国交流，赵谋明教授自己也成立了“111引智基地”，每年出资180万将华南理工大学的优秀学生和老师送到世界各地，同时将有名的科学家引进来，与科研院校的交流大大促进了赵谋明团队的成长与积淀。
基础研究与应用研究是有机结合，相互促进的关系。多年来，赵谋明教授与其团队成功地将呈味领域和营养功能领域的研究成果与不同食品品类的企业通力合作，实现了研究成果的深度转换。呈味领域，赵谋明团队服务了包括“海天”、“太太乐”、“李锦记”、“北海味莱鲜”、“汇香源”等30多家企业；乳品则重点服务“燕塘”和“晨光”；啤酒品类服务了“珠啤”；淀粉糖则服务了“双桥”，“星湖科技”；奶油这一块也服务了十几家企业，比较著名的是“立高”；其它如“上海欣融”、“江苏唯怡”，都在赵谋明团队服务的企业之列；营养和功能领域，赵谋明团队则为“汕尾五丰”、“广州合诚实业”、“华肽”提供技术支持；健康产品领域，则和“无限极”及“完美”合作最多。
▍ 国内生物活性肽的技术发展现状和水平
谈到功能性肽的研究方向，赵谋明教授表示，国内外在功能性肽研究领域的发展上仍存在一定的差距，但中国生产的功能性肽绝对不落后于国外的产品。上世纪90年代中期，国外就开始重视生物活性肽技术，并慢慢地投入精力在研究。而国内真正重视起这项技术，实际上已经到了2006年，从国家层面的重视来讲落后了近十年。但后来由于国家和企业对科研的逐步重视，加上国内的科研单位也多，中国在生物活性肽领域通过近20年的追赶，近五年有了很多创新的突破。
单是赵明谋团队，近几年无论是在呈味肽还是在生物活性肽方面都实现了核心技术突破。首先，在呈味方面，发现了很多增鲜肽，即一种糖和氨基酸、糖和肽美拉德反应后形成的美拉德反应中间体。这一类中间体本身没什么鲜味，但一旦和味精、I+G配合以后，呈味效果就会明显增强。对此，赵谋明团队与海天集团合作将这项关键技术进行转化后形成了一家企业，为海天提供各种核心原料，同时也服务于除海天以外的其他企业。其次，在生物活性肽这块，已成功开发应用于睡眠、美容、血糖等方面的产品。例如，在改善睡眠肽方面，赵谋明团队也一路先是跟踪模仿，后另辟蹊径，突破法国研究了二十多年的酪蛋白肽技术，发现另外一条改善睡眠功能的六肽，从而形成了自己的专利技术。在胶原小分子肽方面，其团队在韩国发展的胶原三肽的基础上做出了功能比前者更强、含量比前者更高的产品，同时大幅降低了成本。
赵谋明教授认为，在生物活性肽研究领域，国外有以下几点值得我们借鉴学习。
（1）基础研究的方法和手段。国内科研要坐得了冷板凳，注重基础研究的原始积累，从而为之后的创新铺路。赵谋明教授认为，国内很多企业喊创新，但是肽里面的物质基础都没搞清楚，怎么去创新？仅仅指着买人家一项技术，让人家告诉你在这个工艺条件下能够做出一个相对有效的产品，但不清楚里面的物质组成，就没办法在这个领域里持续地创新。他举了个例子进一步阐释，前些年国内没有办法解决弹性蛋白肽的一些技术问题，因此只能接受日本卖到我们国内2万多一公斤的价格。但后来国内通过一系列的基础研究，做出了一个纯度在日本三倍以上、且只卖它三分之一到四分之一的价格的产品，不仅实现技术突破，也为国民或者国内的弹性蛋白肽产业带来了巨大的益处；（2）研究领域一定要交叉融合，即结合多研究领域各自的优势合起来去干一件事。因为一个领域涉及到非常多的学科技术相关的基础交叉，比如说我们做功能性肽，一个涉及到蛋白，蛋白的结构是一种高分子，很多物理、生物、化学都与它相关。而蛋白结构的改变，它对酶切位点有重要的影响。那就涉及到酶的问题，酶也是一个微生物问题。那么一种酶，特别是新的酶出现后，它的酶切位点、作用条件需要大量的工作才能搞得清楚。然后又涉及到分离技术，各种分离手段，只有你通过分离才能去分级。因此它是多学科的交叉，一个产业要做好一定是多学科。（3）国内的企业需要做到潜心研究。哪怕是围绕一个点去做10年、20年、30年，而不是单纯地模仿技术。（4）尊重他人的知识产权和劳动成果。
▍ 食品功能化发展前景展望
现今，无论是国家发布的 “健康中国”行动计划（2019-2030），还是“三减三健”健康倡议，食品行业针对普通食品往功能化发展的讨论和关注越来越热烈，但目前缺少明确的行业标准和规范。面对接下来的食品往功能性食品方向发展的趋势，赵谋明教授从行业标准、企业经营、产品开发等方面表达了自己的几点观点。
首先，普通食品功能化肯定是趋势。中国对于功能保健品的批文审批管控非常严格，远远满足不了市场需求，使得多数企业转而投向普通食品功能化领域发展。其次，如何将普通食品功能化做好？这就要求企业选择原料的时候，必须选好量少又能发挥功能的核心配料。核心配料必须是通过大量的动物试验评价、人群试验验证有效的原料。而对于原料企业，则必须做好一系列的标准和评价工作，才能放心地将原料推出市场，不能打出一个概念就是功能化。既然是功能化就要告诉消费者，吃多长时间吃多少量大概有什么样的体感。
赵谋明教授认为，未来普通食品往功能性发展的领域上，以下几类原料会是趋势。首先一类是功能性肽，这几年消费者从胶原蛋白肽、大豆肽慢慢了解了功能性肽。国内几家真正把功能性肽做好了的企业，目前已经发现功能性肽有十几个明确的功能，包括在糖尿病、痛风、关节、睡眠的应用上，功效都是很明显的。第二类是一些单体，比如说姜黄、γ-氨基丁酸，包括一些植物多酚黄酮等这些小分子的活性物质或者提取物。另外一类是活性多糖、功能性油脂，当然也包括各种营养素，维生素、矿物质，这些原料实际上都是因为有大量的基础工作表明它具有某些功能，因而在未来普通食品往功能性发展的过程中可能会成为趋势。
功能性肽目前多应用在保健产品甚至一些饮料上，但未来在乳品、烘焙、营养早餐等普通食品应用上，慢慢地功能性肽也将发挥重要作用。例如乳品的功能化，将功能性肽与乳品这种几乎每天都会食用的食品结合起来，能够很好地发挥功能性肽对人体的功效。相反由于人体饮用饮料的量很难控制，在普通饮料中应用功能性肽，效果不一定能达到，因此功能性肽主要应用于功能饮料这种定量饮用的品类中。
在赵谋明教授看来，推进食品科学发展，革新食品科学技术，需要拓宽生物技术的应用。从前应用在食品工艺中的生物技术主要是发酵工程和酶工程。事实上生物技术涉及到的面非常宽，赵谋明教授认为，未来细胞工程一定是食品比较重要的一项技术，比如如何利用细胞工程来表达核心物质和蛋白从而培育新型肉品，或者利用现在的合成生物学，能够把我们要的物质通过一个细胞工程来培养和表达出来。其次，基因工程、3D打印技术未来也可能会成为食品生物技术的重点。
