这个学科,守护着我们“吃鱼自由” | 山东高校硬核专业
发布时间:2024-02-02 14:01 来源:“山东教育宣传”微信公众号作者:王骄 A+A-
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  春节快到了,家里年货备好了没?你的年货清单上有鱼吗?

  在我国,不论南方还是北方,春节几乎家家户户都会吃鱼,寓意“年年有余”。

  新中国成立初期,全国水产渔业一年的总产量还不到45万吨,人均只有0.8公斤,相当于每人每年也就吃上一条鱼。到2021年,我国水产渔业年产量已达到6700万吨,人均可消耗14.2公斤。

  从一年只能吃一条鱼到现在实现吃鱼自由,这背后是我国渔业发展,特别是海洋水产行业发展的“鼎力相助”。

  在山东高校中,有这样一个学科,它致力于海洋水产品开发、加工、贮藏等,不断提升海洋水产行业发展质量。它就是中国海洋大学食品科学与工程学科。自1946年建立以来,学科一批又一批教科研工作者接力耕耘、收获、播种,一直守护着我们的“蓝色粮仓”。

中国海洋大学食品科学与工程学院

  20世纪50年代,我国第一条鱼肝油生产线出现在青岛,这条生产线的设计者是陈修白,他是我国首个水产品加工及贮藏工程硕士学位(1984年)和博士学位(1986年)授权点的第一位指导教师。

  我国自主培养的第一位水产品加工及贮藏工程博士和博士后,中国工程院院士、中国海洋大学食品科学与工程学院名誉院长薛长湖,就是从这个学科走出的。目前,我国70%以上的水产品加工及贮藏工程专业博士,也源自该学科。

  水产品加工及贮藏,是食品科学与工程学科的重要研究内容。当前,我们餐桌上日渐丰富的海洋产品,很大程度上要归功于这个学科的探索和贡献。

  以南极磷虾为例,这种生物可捕捞量达1亿吨,且资源稳定丰富。其营养价值超乎想象,含有8种人体必需的氨基酸,其氨基酸营养评分超越了大豆、牛乳和牛肉等传统高蛋白食品。

  但相比挪威等渔业先进国家,我国在南极磷虾的加工技术、产品研发及市场拓展方面起步较晚,仍存在一定差距。

  突破口在哪里?

  经过系列探索,食品科学与工程学科的专家们最终瞄准了南极磷虾高品质虾粉加工、虾油高效提取与精制、蛋白脱氟与高值化加工利用等技术与装备方向,突破了南极磷虾在食品、药品等领域应用的技术瓶颈,并进行集成和应用示范,建立了具有国际先进水平的南极磷虾高值化加工技术体系,研制南极磷虾新产品40 余个。

  南极磷虾这个“海洋金矿”在中国海洋大学食品科学与工程学科的科研攻关下得到了充分开发

  如今,以南极磷虾油和南极磷虾粉为代表的深加工产品已远销欧美等多个国家,显著提升了我国在全球极地资源开发中的战略地位。

  海参精深加工也是食品科学与工程学科的重要研究课题,由薛长湖院士领衔的研究团队在这一领域倾注了最多的时间和精力。

  随着国民健康需求不断提升,海参产品消费量快速增加、产业规模不断壮大,全产业链总产值超千亿元。然而,尽管产业规模持续扩大,但在海参的功效机制和营养保持方面,仍存在亟待突破的技术瓶颈。

  2004年,薛长湖团队开始解决海参精深加工的技术问题。历经16年,终于攻克了海参加工过程中胶原蛋白结构控制、水分转移调控、高温明胶化控制等多个关键技术。在此基础上,创建了海参营养保持与精深加工技术体系,使干海参营养保留率比传统工艺提高30%以上,即食海参贮存期延长5倍。

  团队还研发出成套的海参机械化加工设备,建成了国际首条机械化海参预处理生产线,实现了高品质、机械化、标准化的海参加工生产,将我国海参产品手工作坊式的加工模式提升为机械化、标准化生产模式。

  2020年,薛长湖团队的“海参功效成分解析与精深加工关键技术及应用”项目获得国家科学技术进步奖二等奖

  为何要追求技术的精深?薛长湖的回答是:为了产业发展。

  “产业!产业!产业!一定要跳出固有思维,要知道自己做的研究是要解决产业什么问题的。只在实验室里闷头思考是不行的,要下企业。”

  这是在一次团队项目申报讨论会上,薛长湖特别强调的一句话。为了产业发展,为国民提供更加健康的海洋产品,是薛长湖思考的出发点,也是做事的目标。

  目前,薛长湖团队正在进行“干细胞培养鱼肉”研究,通过这项极具前瞻性的探索,未来将不再需要大体量的水域,从车间的生物反应器中就可以源源不断地生产出鱼肉。

  “在干细胞培养鱼肉的研究上,我们希望突破一些产业化关键技术瓶颈,创新集成具有行业标杆意义的细胞培养鱼肉生产工艺,建设高品质产业化生产示范线,为‘未来食品’战略规划的顺利发展提供重大关键技术支撑。同时,建立和完善海洋鱼肉、虾肉干细胞培养肉的法规和标准,推动干细胞培养鱼肉、虾肉领域研发水平达到世界先进水平。”薛长湖此番话语,再一次为他“以精深的技术提升产业发展,保障粮食安全”的追求作了注脚。

薛长湖在指导学生实验

  同薛长湖一样,将推动产业发展作为科研出发点和落脚点的,还有食品科学与工程学院院长、国家杰青毛相朝。

  “科研一定要服务于生产,我们的选题一定是来源于生产过程中的关键性难题。”这是毛相朝及其团队的追求。

  2010年,毛相朝来到中国海洋大学,那一年,他29岁,正是朝气蓬勃的年华。

  十多年来,毛相朝埋头于生化工程与海洋生物资源开发利用的交叉学科领域中,成功建立了以微生物和酶为工具,以海洋生物资源为研究对象,应用生物催化、生物转化和发酵工程等生化工程技术开发高端海洋食品的海洋生化工程方向,而且使其发展成了水产品加工及贮藏工程国家重点学科的重要支撑力量。

毛相朝(中)与团队成员

  针对我国水产品加工产业精深加工比例低、产品品种单一、资源利用率不足甚至存在二次污染等发展瓶颈,毛相朝及其团队开辟了应用绿色生化工程技术开发海洋食品的新领域,建立了海洋生物资源高效利用的微生物和酶制剂的快速发掘和理性创制技术,构建了海洋食品绿色生物制造技术体系,形成了以“微生物发酵转化甲壳类海洋水产品提取功能活性物质”“特定聚合度海洋生物寡糖的酶法定向制备”为代表的一系列关键技术。

  特别是在虾蟹等甲壳类水产品副产物的综合利用方面,建设了国际上第一条甲壳素生物法提取生产线,实现了虾蟹副产物中甲壳素、虾青素、蛋白质等营养物质的绿色“全利用”,开发了高纯度游离虾青素、高品质甲壳素和高游离氨基酸海鲜调味品等具有特殊营养和保健功效的高值化海洋生物制品。

  这不仅改变了过去产业高污染的状况,还让原本被丢弃的虾头、虾壳、蟹壳等变废为宝,每吨原料增值近万元,切实提升了甲壳素生产的经济效益和环保水平,为我国虾蟹加工产业的绿色化、高质量发展开辟了新道路。

  着眼未来,毛相朝心系着产业发展:“我们将生化工程技术进一步在鱼虾贝藻各类水产品中推广应用,实现海洋生物资源的全面综合利用。为国家的海洋强国建设和‘蓝色粮仓’建设提供重要技术支撑。”

  其实,薛长湖和毛相朝坚定服务产业发展的科研轨迹,是食品科学与工程学科全体学人的缩影。在保证海洋生物发挥其对人类健康的最大价值这条道路上,食品科学与工程学科从未停歇。

  海洋,这个巨大宝库,每年孕育着1350亿吨有机物,在生态基本平衡的前提下,它可以提供30亿吨水产品,足够300亿人食用。

  从大海到餐桌,营养的流失是一个不容忽视的问题。因此,提升加工技术水平成了关键。基于这样的认识,中国海洋大学食品科学与工程学科紧密围绕国家的“蓝色粮仓”和“健康中国”的战略需求,聚焦水产品生物加工过程的基础理论、关键技术和应用示范进行攻关,构建了基于生物加工的水产品绿色加工新模式,目前已在12家企业推广应用和示范。

  “有了标准和规范,产业才能健康可持续发展。”这是学科教师、齐鲁最美教师林洪的深刻体会。

  在水产品质量安全领域,该学科围绕海洋食品原料的保鲜保活、精深加工、质量控制及风险评估等水产行业全产业链,积极引导我国水产品加工领域的标准化体系建设。

  单是林洪就主持起草了国家行业标准16项;审议食品安全与质量相关的国家和行业标准200余项,在食品生产车间、水产养殖场等地开展食品安全技术培训和科普技术指导200多次,受众超过2万人次。

  林洪将这些工作形象地比作“播种”,将“标准和技术”的种子种在从业人员心中,让他们明确标准,知道如何才能更好地生长,这样才可以促进整个行业发展品质的提升。

食品安全实验室,林洪在指导研究生实验

  此外,学科还深度参与国家制定食品安全标准的前期基础研究工作,连续15年派遣专家代表中国参加国际食品法典委员会的相关会议和国际标准制定,展现了我国在该领域的实力和影响力。

  为加速海洋食品成果转化,学科还深度践行科技创新和体制机制创新双轮驱动。2020年12月30日,青岛海洋食品营养与健康创新研究院正式揭牌,薛长湖任院长,这是学科产教融合的先行区与试验田,也是政产学研金服用一体的协同创新基地。

青岛海洋食品营养与健康创新研究院揭牌成立

  “研究院就是要解决科研到应用的中间环节问题。一项科研成果转化成产品,可能要走两万五千里,通过研究院,我们希望把这个距离缩短为一万里甚至更短。”薛长湖形象地说起研究院的作用。

  “浩海撷琛,颐养生民”,海洋生物资源的开发利用是可持续发展的事业,在这片蓝色田野上,食品科学与工程学科将继续辛勤耕耘。

  来源:“山东教育宣传”微信公众号

  sdjyxcgzh@163.com

作者:王骄

编辑:袁琳

审核:周玉森

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