我国酶制剂工业持续快速增长
中国农业大学副校长张建华教授在致辞中说,近年来我国酶制剂发展很快,品种越来越多,应用技术越来越深入。随着酶制品不断深入,应用领域不断扩大,带动了中国酶制剂向高档次、高活性、多品种方向的发展,使中国酶制剂形成了一个独立行业,在国民经济发展中已经占有重要的地位。食品工业是酶制剂应用的最主要行业,广泛用于果蔬加工、烘焙、肉类和奶制品加工等领域,酶制剂是我国12万亿元产值的食品行业发展的重要推动力。
石维忱介绍说,近年来我国酶制剂工业保持了持续较快增长的态势。数据显示,2015年我国酶制剂产量约为120万吨,同比增长约4.3%。产品方面,国内酶制剂企业主要生产品种有糖化酶、植酸酶、淀粉酶、真菌淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶等;此外,一些特种酶也陆续实现了商品化生产。同时,以饲料用复合酶、啤酒复合酶等为代表的复合酶产品得到快速发展。以关键酶为依托,延伸生产终端产品的趋势得到进一步拓展。
目前国产酶制剂产品国内市场占有率显著提升,达到近30%。与2014年相比,2015年酶制剂产品进口量继续呈现增长态势,增长幅度为9.5%,进口额增长4.0%;出口量与2014年相比有所增长,增幅为3.9%,出口额增幅为5.8%。石维忱说,随着企业规模的不断扩大和新生产技术与工艺的应用,我国酶制剂产品质量得到较大提升,在新产品及新的应用领域开发、专利技术申请、后续技术储备等方面,酶制剂企业投入了更多的资金和精力。
技术创新为酶制剂行业奠定基础
与会专家围绕国内外酶制剂发展趋势、酶的基础研究、应用研究及产业化等议题,就酶制剂生产新技术、新工艺、新设备等进行了深入交流研讨。
天津科技大学副校长路福平教授在题为“碱性蛋白酶的研究与发展”的报告中介绍说,从20世纪50年代起,碱性蛋白酶应用研究从未间断过,在洗涤、食品加工、医药等行业有着广泛的应用。但碱性蛋白酶在食品行业关键技术应用方面还有待进一步加强。一是利用碱性蛋白酶较强水解能力的特点,开发适合不同食品加工过程的复合酶制剂,提高不同食品加工效率和特性;二是深入了解不同碱性蛋白酶对不同蛋白底物水解产生的肽谱规律,以利于复合酶制剂的筛选和目标功能肽的制备;三是不断拓展蛋白酶在食品功能肽制备中的应用,包括针对不同来源的蛋白肽的制备以及酶解偶联膜技术在特定分子量肽制备中的应用等。
江南大学生物工程学院院长堵国成教授在“酶法转化L-氨基酸合成α-酮酸的研究”的报告中介绍,酮酸在食品、健康行业有着较为广泛的应用,如在肝肾功能差的患者食物中加入α-酮酸替代相应的氨基酸,可降低患者的肝肾负担。此外,α-酮酸还可提高食品的风味和口感。随着技术的进步,L-氨基酸通过酶法转化合成α-酮酸的效率得到提高。
中国农业大学食品科学与营养工程学院副院长江正强教授介绍了“甘露聚糖酶及其在甘露寡糖制备中的应用”进展。甘露聚糖酶在食品行业的应用包括:提高咖啡浸提液得率;与其他酶复配软化果蔬,加速果汁澄清;制备甘露寡糖(MOS)及可溶性膳食纤维等。研究表明,甘露寡糖及可溶性膳食纤维作为一种重要的益生元,其主要功能包括:促进肠道内益生菌增殖,抑制有害微生物生长,同时也有一定降低血压、血糖、血脂等方面的功效。目前,研究人员已经研发出三种性能优良的甘露聚糖酶并高效生产,用这三种甘露聚糖酶水解魔芋粉、瓜尔豆胶等,可高效制备功能性甘露寡糖和可溶性膳食纤维。
石维忱说,当前我国酶制剂企业更加注重创新投入,排名前5位的企业都拥有了自己的研发团队和研发实验室。行业拥有了国家认定的企业技术中心、院士工作站、中央地方共建工程研究中心等,技术创新使得国内企业有了自己的技术储备,拥有了自主知识产权的发明专利,为酶制剂行业可持续发展奠定了坚实的科技基础。
产学研合作实现酶制剂行业升级
石维忱强调,在行业进步的同时也必须看到发展中的问题还比较突出,其中技术层面的问题主要体现在以下几个方面:一是品种单一的问题仍然比较突出,同质化严重,缺少新的高端酶制剂品种,导致企业间的不正当竞争,行业整体利益受损。二是复合酶制剂发展相对滞后。复合酶制剂是未来发展的重要方向,其附加值也更高。由于复合酶的开发必须要有强的应用研究为基础,而国内大部分酶制剂企业在这一方面尚缺乏技术实力。三是缺少精制酶。由于我国提取和后制备等技术、工艺和装备水平相对落后,酶制剂产品依然以粗酶为主,缺少精制酶,剂型也比较单一,使其应用受到很大限制。
与会专家表示,新形势下实现酶制剂行业的可持续发展,必须要加强新酶种的产业化能力,拓宽酶的应用领域,让实验室技术真正走向市场,实现行业升级。
江正强教授认为,以甘露为主链的寡糖和水溶性膳食纤维等系列产品有很多功能,将在大健康产业中发挥重要作用。路福平教授认为,通过酶分子的筛选与改造,高效表达体系的构建,规模化生产和酶工程应用技术等,将突破高性能、低成本、高质量工业酶生产的瓶颈,有助实现工业酶的跨越式发展。
目前我国酶制剂行业发展进入调整、整合阶段,一方面原有部分酶制剂产能不是或转产、或关闭,另一方面重点企业快速发展,第一集团与后面的企业距离正在越拉越大。“上述问题的解决,离不开产学研用的密切合作。”石维忱说。潘锋/文