如何拓展食品新资源？生物制造+精准检测的技术共振

我国作为全球最大的食品消费市场，面临蛋白与油料供给的严峻挑战。数据显示，我国动物蛋白年缺口超过1000万吨，食用油对外依存度高达70%。传统农业模式下，动物蛋白生产依赖粮食转化，资源消耗高（生产1公斤牛肉需8公斤饲料）、环境污染大；植物蛋白则面临土地资源限制和加工效率低下等问题。在此背景下，践行“大食物观”，深入研究如何进行食品资源挖掘与创制已成为保障国家粮食安全的战略选择。

一、食品资源挖掘与创制的关键技术

1、提高蛋白质生产效率 —微生物发酵

微生物发酵是利用微生物在适宜条件下生长代谢，将原料转化为目标蛋白质的过程。微生物具有生长繁殖速度快、易于大规模培养、对营养要求相对简单等优势。通过筛选和培育特定的微生物菌株，如某些细菌、酵母菌或丝状真菌，利用糖类、氮源等廉价原料进行发酵，能够高效地生产蛋白质。例如，在单细胞蛋白的生产中，利用酵母菌发酵糖类物质，可快速积累蛋白质，其蛋白质含量可高达细胞干重的 50% – 80% 。微生物发酵生产蛋白质不仅能缓解动物蛋白供给不足的问题，还具有生产周期短、不受季节和地域限制等优点，为蛋白质的大规模生产提供了可行的途径。

2、变革蛋白生产模式 —细胞培养

细胞培养技术是在体外模拟体内环境，使细胞在人工条件下生长和增殖，进而生产蛋白质。与传统的蛋白质生产方式相比，细胞培养具有诸多优势。以动物细胞培养为例，通过对动物细胞进行基因工程改造，使其表达特定的蛋白质，能够生产出结构和功能与天然蛋白高度相似的产品。这种方法可以避免传统动物养殖过程中的疫病风险、环境污染等问题，同时能够精确控制生产过程，提高蛋白生产的质量和稳定性。植物细胞培养也可用于生产蛋白质，如通过培养植物细胞生产药用蛋白或功能性蛋白，为植物蛋白的生产开辟了新的道路。细胞培养技术为蛋白生产模式带来了革命性的变化，有望成为未来蛋白质生产的重要发展方向。

二、低场核磁共振技术在食品资源挖掘与创制中的应用

低场核磁共振技术是一种无损检测技术，具有快速、准确、无损等优点，广泛应用于食品科学领域。在食品资源挖掘与创制过程中，低场核磁共振技术具有以下应用：

1、蛋白在水中的溶解度解析

低场核磁共振技术可以通过测量蛋白质在水中的弛豫时间（T2）来评估其溶解度。蛋白质的溶解度与其分子结构和水分子的相互作用密切相关，弛豫时间越短，说明蛋白质与水分子的相互作用越强，溶解度越高。低场核磁共振技术可以快速筛选出具有高溶解度的蛋白质，为蛋白质的提取和应用提供依据。

2、原料的含油率检测

低场核磁共振技术可以通过测量样品的弛豫时间来评估其含油率。油料作物中的油脂与水分子的弛豫时间差异较大，通过测量弛豫时间可以准确计算出样品的含油率，为油料作物的选种和加工提供依据。

3、发酵液中的含油检测

在发酵过程中，需要对发酵液底物中残油含量进行监控，以优化发酵工艺，根据发酵液中氢原子核在磁场中的弛豫特性来有效区分其中油相并进行定量检测。在粮油生产过程中，实现了粮食及油品含油率的快速测定。

食品资源挖掘与创制是保障食品可持续供给的关键抓手。通过提高蛋白质生产效率和变革蛋白生产模式，可以有效缓解我国蛋白和油料供给缺口的问题。纽迈分析积极推动生物制造与精准检测技术的创新融合，构建可持续的食品供给体系，为食品行业长远发展贡献力量。