食品及飼料添加劑的生物制造

徐 巖 穆曉清

（江南大學(xué)，無錫 214122）

徐巖，教授，博士生導(dǎo)師，江南大學(xué)副校長。長期從事功能定向釀酒微生物及其代謝與微生物酶與分子酶工程方面的研究，方向包括白酒、黃酒、葡萄酒、酶制劑和精細(xì)化學(xué)品等。

E-mail：yxu@jiangnan.edu.cn

作者簡介

穆曉清，江南大學(xué)副教授。長期從事發(fā)酵工程和生物催化方面的研究，方向包括酶制劑和精細(xì)化學(xué)品等。

E-mail：xqmu@jiangnan.edu.cn

合理開發(fā)和使用添加劑，提高食品或飼料產(chǎn)品的營養(yǎng)性和功能性是現(xiàn)代食品工業(yè)和飼料工業(yè)發(fā)展水平的重要目標(biāo)。隨著科技和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，添加劑的安全性已經(jīng)成為當(dāng)下的重大課題。利用天然產(chǎn)物提取或者生物法制備獲得的天然添加劑由于具有更高的產(chǎn)品品質(zhì)和安全性，成為添加劑綠色制造的趨勢和方向。我國食品和飼料添加劑產(chǎn)業(yè)通過多年國家產(chǎn)業(yè)政策扶持和科技攻關(guān)，發(fā)展迅猛。對我國食品和飼料添加劑的生物制造的研究現(xiàn)狀、 進展及發(fā)展趨勢進行了客觀全面綜述，明確今后食品和飼料添加劑開發(fā)的趨勢和重點。

食品添加劑是 “為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的化學(xué)合成或者天然物質(zhì)”，飼料添加劑則是在飼料生產(chǎn)加工、使用過程中添加的少量或微量物質(zhì)，對強化基礎(chǔ)飼料營養(yǎng)價值、提高動物生產(chǎn)性能、保證動物健康、節(jié)省飼料成本、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)等方面有明顯的效果?，F(xiàn)代食品與飼料添加劑融合了營養(yǎng)學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、生物工程學(xué)和微生物學(xué)等多門學(xué)科的最新研究成果，添加劑的生理功能、應(yīng)用范圍和制造方法得到了長足的發(fā)展。隨著人們環(huán)保意識的提高和可持續(xù)發(fā)展的需要，開發(fā)健康安全、價廉有效、環(huán)境友好、資源節(jié)約、綠色低碳的新型添加劑產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝對于促進食品與飼料工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義1。

1 食品及飼料添加劑的生物制造現(xiàn)狀

1.1 食用色素的生物制造

食用色素是食品添加劑的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥以及化妝品等方面。中國是世界上食用色素產(chǎn)量和使用量最多的國家。目前，中國批準(zhǔn)允許使用約60種食用著色劑，根據(jù)色素色調(diào)主要可以分為以紅曲色素、辣椒紅素為代表的紅色系，以β-胡蘿卜素為代表的黃色系，以靛藍為代表的藍色系和以酚類聚合物為代表的黑色系等產(chǎn)品2。

傳統(tǒng)紅曲色素主要通過紅曲霉固態(tài)或者液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)獲得。固態(tài)發(fā)酵法是食用天然色素工業(yè)化應(yīng)用最早的方法，產(chǎn)品色價高，色素穩(wěn)定；液態(tài)發(fā)酵則具有生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高、產(chǎn)品純度高、節(jié)省原料等優(yōu)勢。

發(fā)酵法制備黃色系食用色素研究主要集中在類胡蘿卜素和黃色素。番茄紅素和β-胡蘿卜素是類胡蘿卜素中研究熱點，其發(fā)酵常用的生產(chǎn)菌株三孢布拉霉菌已經(jīng)成功應(yīng)用到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。國內(nèi)研究者利用紅曲霉生產(chǎn)單一高濃度黃色素，色價達到2000U/mL。

藍色系食用天然色素中常見的是梔子藍色素和靛藍。以梔子黃提取后的廢液為原料，建立了β-葡萄糖苷酶發(fā)酵和酶促反應(yīng)分開的兩步法制得梔子藍色素，不僅有效節(jié)約原料，同時提高生產(chǎn)利用率。

黑色素由酚類化合物的氧化聚合形成，顏色由深棕色到黑色，廣泛存在于動物、植物和微生物中。微生物產(chǎn)生的黑色素主要分為壁（膜）結(jié)合黑色素和胞外色素，常被用于農(nóng)業(yè)、化妝品和藥品中。常見的產(chǎn)黑色素的微生物包括細(xì)菌（鏈球菌、蠟狀芽孢桿菌、嗜麥芽假單胞菌）、霉菌（黑曲霉、鏈格孢菌、構(gòu)巢曲霉、米曲霉等）、放線菌（鏈霉菌）以及真菌（出芽短梗霉）3。

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1.2 食用香料香精的生物制造

香料香精對于提升食品、飲料、酒類、卷煙、日化、醫(yī)藥、飼料以及紡織和皮革等工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和檔次作用極為重要。目前世界上香料品種約6000多種，全球香料香精市場年需求量總計超過200億美元4。

隨著人們對香料香精安全性認(rèn)識日益深刻，世界各國都建立了其毒理方面的法規(guī)。雖然從動植物原料中提取的天然香料能夠符合人們安全性的需求，但受原料來源的約束，其開發(fā)和應(yīng)用受到極大限制。人類利用生物加工獲得或強化特征風(fēng)味的歷史可以追溯到酒類、醬、醋和奶酪的加工，發(fā)酵食品中特定的微生物群落結(jié)構(gòu)決定了食品所特有的香氣結(jié)構(gòu)，包括揮發(fā)性醇類、酯類、羰基化合物、有機酸、硫化物、氨基酸類等，這也為微生物發(fā)酵生產(chǎn)香精香料提供了科學(xué)基礎(chǔ)。美國和歐洲法律規(guī)定，“天然”香料除了由物理方法從動植物原料中提取獲得，也可以通過酶或微生物以自然界中分離獲得的天然物質(zhì)為前體加工獲得。

傳統(tǒng)食品發(fā)酵過程中篩選獲得的細(xì)菌、酵母和霉菌等大多都具有合成芳香化合物的能力。大多數(shù)酵母除了能夠產(chǎn)生大量醇類化合物外，還具有合成果味酯的能力，如乳酸克魯維酵母能合成果味、花香味的萜烯類物質(zhì)，香氣擲孢酵母能合成桃子味內(nèi)酯類化合物；細(xì)菌也具有較強的香精香料合成能力，如枯草芽孢桿菌能夠全程合成醬香型特征風(fēng)味化合物吡嗪類化合物；霉菌是傳統(tǒng)發(fā)酵風(fēng)味化合物合成的主要貢獻者，如產(chǎn)脂肪酶的華根霉能夠催化己酸乙酯等脂肪酸酯的合成，哈茨木霉菌株能有效形成具有椰子味的內(nèi)酯6-戊基-吡喃酮。

隨著發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程、基因工程等發(fā)展，利用微生物代謝過程合成或者酶促催化前體物質(zhì)合成天然香料的研究已成功應(yīng)用于天然乙偶姻、天然香蘭素、天然苯乙醇等。

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1.3 營養(yǎng)強化劑的生物制造

食品營養(yǎng)強化劑與人體健康關(guān)系密切，是改善人群微量營養(yǎng)素缺乏的重要手段。目前我國批準(zhǔn)使用的營養(yǎng)強化劑有200多種，包括維生素、氨基酸和無機鹽三大類。氨基酸類營養(yǎng)強化劑包括以L型色氨酸、絡(luò)氨酸、賴氨酸、蛋氨酸為代表的天然氨基酸，以γ型氨基丁酸為代表的非蛋白質(zhì)氨基酸和以左旋肉堿為代表的類氨基酸類化合物。維生素類營養(yǎng)強化劑涵蓋了維生素A、維生素B族（B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9、B12）、維生素C等。無機鹽類營養(yǎng)強化劑主要包括葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸鈣、檸檬酸鈣和乳酸鈣等常量或微量元素5。目前，如花生四烯酸、牛磺酸、肌醇、核苷酸、酪蛋白磷酸肽等新型的食品營養(yǎng)強化劑也得到了開發(fā)和應(yīng)用。

維生素C，又名抗壞血酸，是一種抗氧化劑，在人體的氧化還原代謝反應(yīng)中起調(diào)節(jié)作用，能夠保護身體免于氧化劑的威脅。目前人工合成維生素C的方法有很多，比較成熟的是由中國科學(xué)家尹光琳發(fā)明的利用酮古龍酸桿菌與蠟狀芽孢桿菌的二步發(fā)酵法6。維生素B是維生素12產(chǎn)品中價格最為昂貴的品種之一，具有廣泛的生理學(xué)作用，它參與體內(nèi)甲基轉(zhuǎn)換及葉酸代謝、促進神經(jīng)髓鞘中脂蛋白的形成、保持中樞神經(jīng)和外周髓鞘神經(jīng)纖維的功能完整、參與廣泛的蛋白質(zhì)及脂肪代謝7。維生素B主要用于醫(yī)藥、飼12料添加劑（約36%）、食品添加劑（約24%）等方面。全球維生素B12主要生產(chǎn)商帝斯曼公司的發(fā)酵水平達到250～300U/mL，國內(nèi)僅為150～200U/mL，存在較大差距。

1.4 甜味劑的生物制造

低熱量或無熱量、非營養(yǎng)性的高倍甜味劑是甜味添加劑研究的重點內(nèi)容，由于其甜度高、用料少、成本低等優(yōu)點，產(chǎn)銷量日益增多。新型植物來源的天然糖苷類甜味劑如甜菊糖、甘草甜素和羅漢果苷等發(fā)展迅猛，已占甜味劑總量的10%。

甜菊糖是從甜葉菊中提取出的含8種甜味成分的四環(huán)二萜類化合物，其甜度高達蔗糖甜度的50～200倍，是國際甜味劑市場上第三大暢銷甜味劑產(chǎn)品，國際市場年銷售額已超10億美元，甜菊糖及其衍生物的潛在生物活性正被越來越多的國家、組織所認(rèn)可，其特殊功能性也正逐漸被開發(fā)利用8。酶法改性甜菊糖是去除其后苦澀味的有效途徑，主要集中利用呋喃果糖苷酶催化甜菊糖的果糖苷化、利用環(huán)糊精葡糖基轉(zhuǎn)移酶催化甜菊糖的葡萄糖苷化、利用葡萄糖苷酶催化甜菊糖的葡萄糖苷化以及利用半乳糖苷酶催化甜菊糖的半乳糖苷化。隨著對酶促轉(zhuǎn)糖基機理的研究深入，有望能夠?qū)崿F(xiàn)從分子層面上對甜菊糖的定向設(shè)計改造，從而得到更多功能性甜菊糖衍生物。

作為改性功能性甜味劑的糖醇含有兩個以上羥基，具有甜度低、熱值低、口感好、穩(wěn)定性強、水溶性高、適宜人群廣等特點，越來越受到消費者的歡迎9。常見的糖醇包括甘露醇、木糖醇、赤蘚糖醇等。其中木糖醇作為甜味劑，其甜度與蔗糖相當(dāng)，糖尿病人在食用含有木糖醇的食品后不會有明顯的血糖變化，所以木糖醇可以輔助糖尿病的治療。在自然界中，能夠產(chǎn)生木糖醇的微生物有細(xì)菌、霉菌及酵母菌等。細(xì)菌和霉菌產(chǎn)木糖醇效率不高，而酵母菌轉(zhuǎn)化木糖生產(chǎn)木糖醇的性能優(yōu)越，尤其是假絲酵母屬、德巴利氏酵母屬、管囊酵母屬等。為了提高木糖醇的產(chǎn)量、縮短生產(chǎn)周期，固定化細(xì)胞技術(shù)、基因工程技術(shù)、數(shù)學(xué)模型模擬和優(yōu)化等新技術(shù)在木糖醇發(fā)酵生產(chǎn)中得以應(yīng)用。赤蘚糖醇是一種四碳糖醇，甜度約為蔗糖的60%～70%，作為一種新型的功能性甜味劑廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工及化妝品等領(lǐng)域。能生產(chǎn)赤蘚糖醇的菌株主要有假絲酵母屬、球擬酵母屬、毛孢子菌屬、三角酵母屬、畢赤酵母屬、叢梗孢酵母屬、短梗酵母屬等。

1.5 防腐劑的生物制造

添加防腐劑是延長產(chǎn)品保質(zhì)期，防止產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的重要方法。盡管目前化學(xué)防腐劑如苯甲酸鈉、山梨酸鉀等依然在我國防腐劑市場上占有很大份額，隨著生活水平的提高和保健意識的增強，人們對食品安全的關(guān)注度越來越高，天然、綠色、安全的天然防腐劑將占據(jù)更大的市場，并逐漸取代傳統(tǒng)的化學(xué)防腐劑。

根據(jù)來源，天然防腐劑主要包括植物源食品防腐劑（如果膠分解物、大黃、黃菩、大青葉等中草藥、香辛料等）、動物源食品防腐劑（如殼聚糖、魚精蛋白質(zhì)、蜂膠等）、微生物源食品防腐劑（如溶菌酶、乳酸鏈球菌素等）10。其中由微生物發(fā)酵制得的天然防腐劑，具有安全無毒、抗菌性強、適用性廣、性能穩(wěn)定和易于工業(yè)化生產(chǎn)等無可比擬的優(yōu)勢，成為重點研發(fā)對象并廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。

微生物來源的生物防腐劑是由微生物代謝產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)，主要包括有機酸、多肽或前體肽等，通過細(xì)胞膜通透性變化和能量產(chǎn)生系統(tǒng)破壞抑制微生物的生長。目前已被批準(zhǔn)并在全球廣泛應(yīng)用的微生物防腐劑有乳酸鏈球菌肽、曲酸和納他霉素等。乳酸鏈球菌肽是經(jīng)乳酸鏈球菌發(fā)酵產(chǎn)生的一種由34個氨基酸殘基組成的小肽，對主要食品腐敗菌（梭菌和芽孢桿菌等）具有較強的抗菌活性，在食品防腐中具有重要價值。曲酸是由米曲霉、黃曲霉、白色曲霉等多種霉菌發(fā)酵獲得的弱酸性化合物，廣泛應(yīng)用于肉食的護色、防止熏制品中致癌物的形成以及果蔬保鮮、生食品殺菌防腐等。納他霉素是納他爾鏈霉菌產(chǎn)生的一種具有活性的環(huán)狀四烯化合物，它能有效抑制和殺死酵母、霉菌及其他絲狀真菌。

聚賴氨酸是最近發(fā)現(xiàn)的一種新型的生物防腐劑，由25～30個賴氨酸殘基聚合而成，具有強烈的抑菌能力，可以作為防腐劑用于食品的保鮮。目前聚賴氨酸已在日本工業(yè)化生產(chǎn)，一般采用葡萄糖為原料使用鏈霉菌發(fā)酵法生產(chǎn)。此外，鏈霉菌產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶對真菌具有一定的抑制作用，球孢鏈霉菌產(chǎn)生的溶菌酶可特異性地溶解金黃色葡萄球菌和其他食品污染菌。由鏈霉菌產(chǎn)生的泰樂菌素對革蘭陽性菌具有廣譜的抑制作用，對一些孢子也有殺滅作用。

1.6 酸度調(diào)節(jié)劑的生物制造

酸味劑主要有檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、磷酸等，主要應(yīng)用于食品飲料加工中，通過酸味的調(diào)節(jié)得到口味適宜的制品。

檸檬酸是生物體主要代謝產(chǎn)物之一，在自然界存在于檸檬、柑橘、梅子等果實中，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化學(xué)工業(yè)11。目前，檸檬酸全世界年消耗量已超過160萬噸，70%用于食品行業(yè)，中國是全球最大的檸檬酸生產(chǎn)國。液體深層發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸發(fā)酵時不生成孢子，全部菌體細(xì)胞用于代謝檸檬酸，發(fā)酵速度高，是主要的生產(chǎn)模式。

L-乳酸廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化和工業(yè)等各個領(lǐng)域。近年來，隨著石化資源的不斷緊缺，眾多化學(xué)合成的高分子材料的生產(chǎn)受到了限制12。乳酸的生產(chǎn)主要有生物發(fā)酵法和化學(xué)合成法?；瘜W(xué)合成法因其原料具有毒性，且只能生產(chǎn)D、L混合型乳酸，所以應(yīng)用受到限制。生物發(fā)酵法則具有底物成本低、生產(chǎn)溫度溫和、能耗低且可以用于生產(chǎn)高光學(xué)純度單一構(gòu)型的乳酸等優(yōu)點。近年來，全球每年大約有90%的L-乳酸是通過生物發(fā)酵法獲得的。

L-蘋果酸是生物體代謝過程中產(chǎn)生的重要有機酸，具有許多生物功能和生物活性，尤其在能量代謝方面對保護人類健康起著重要的作用13。近年來，其全球需求量快速增加，保持年均10%左右的高速度增長。目前，世界蘋果酸主要生產(chǎn)國有美國、加拿大、日本等，世界總產(chǎn)量約為10萬噸/年。化學(xué)合成的蘋果酸為DL型，雖成本低廉，但不易吸收，有一定的毒性，不適于食品工業(yè)應(yīng)用。酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)L-蘋果酸存在富馬酸原料價格高、生產(chǎn)污染大、產(chǎn)品中雜酸含量偏高等缺點。而原料來源豐富、產(chǎn)品成本低廉、雜酸含量低、食用安全性高的微生物發(fā)酵法被認(rèn)為是最有前途的方法。

1.7 酶制劑的生物制造

食品與飲料用酶是工業(yè)酶制劑中最大的、唯一每年超過10億美元的市場，并且每年仍以8%左右的速度持續(xù)增長。MarketsandMarkets公司預(yù)計到2021年，全球食品酶制劑的總產(chǎn)值將達到29.4億美元。目前，國內(nèi)外大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的食品酶制劑種類主要有淀粉酶、糖化酶、葡萄糖異構(gòu)酶、蛋白酶、脂肪酶、果膠酶、乳糖酶、葡聚糖酶、纖維素酶、木聚糖酶以及磷脂酶等14。

酶制劑在糧食與油脂等的改性、面制品品質(zhì)改善以及油脂壓榨等方面的作用是其在食品工業(yè)應(yīng)用的研究熱點。木聚糖酶不僅能夠提高饅頭的比容和高徑比、增加白度，還能夠延緩饅頭的老化；葡萄糖氧化酶、脂肪氧合酶和谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶有助于面條面筋蛋白之間交聯(lián)形成蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使生產(chǎn)出來的面條更筋道； α-淀粉酶、木聚糖酶、脂肪酶或葡萄糖氧化酶能夠起到改善面團的加工特性和穩(wěn)定性、改善面包瓤的組織結(jié)構(gòu)和增大面包比容的效果；麥芽糖淀粉酶可以防止淀粉因和面筋之間的相互反應(yīng)而產(chǎn)生的老化作用；天冬酰胺酶能夠減少餅干在烘烤過程中丙酰胺的生成量，提高餅干的安全性；油脂改性是目前脂肪酶應(yīng)用和研究的熱點。

飼料用酶是工業(yè)酶制劑中增長速度最快的市場。飼用酶制劑是一種以酶為主要功能因子的飼料添加劑，是經(jīng)基因工程技術(shù)篩選出的細(xì)菌或真菌菌株的發(fā)酵產(chǎn)物。飼用酶制劑一直是飼料添加劑領(lǐng)域最引人關(guān)注的研究熱點之一15。飼用復(fù)合酶、飼用植酸酶和飼用木聚糖酶是飼料添加劑中常用的酶制劑，預(yù)計到2020年全球飼用酶年市場總值將達到13.7億美元。酶制劑作為一種新型高效飼料添加劑，不僅對于開辟新的飼料資源和降低飼料生產(chǎn)成本具有重要作用，也可以有效提高動物生產(chǎn)性能、減少養(yǎng)殖排泄物的污染，為飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)高效、節(jié)糧、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展提供了保障和可能性。

1.8 增稠劑、乳化劑的生物制造

食品增稠劑是指具有水溶性，在一定條件下能充分水化形成黏稠或膠凍液的大分子物質(zhì)，又稱食品膠。常用的食品增稠劑主要有明膠、瓜爾豆膠、角叉膠、果膠、阿拉伯膠、黃原膠、卡拉膠、刺槐豆膠、羧甲基化纖維素、藻酸鹽和瓊脂等16。增稠劑的主要作用在于提高食品的穩(wěn)定均一性。如在肉制品中添加卡拉膠、黃原膠，可提高肉制品的口感，增加肉制品的結(jié)著性和持水性；在面制品中添加瓜爾豆膠、羧甲基化纖維素鈉，可提高面制品的韌性和爽滑度，改善表面光潔度和口感；在果凍中添加海藻酸鈉、卡拉膠，可提高膠凝效果，色澤透明。

隨著對微生物多糖研究的深入，微生物多糖作為凝膠劑、成膜劑、保鮮劑和乳化劑等，逐步替代食品和醫(yī)藥行業(yè)傳統(tǒng)食用的高等植物和海藻膠。近年來，多種微生物多糖，如葡聚糖、黃原膠、結(jié)冷膠都已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化生物加工。黃原膠是世界上第一個大規(guī)模生產(chǎn)的細(xì)菌雜多糖，廣泛用于石油開采、食品、化妝品、醫(yī)藥、紡織、陶瓷等多個行業(yè)。目前黃原膠全球產(chǎn)量超過10萬噸/年，我國已成為世界上最大黃原膠生產(chǎn)國，其中45%用于食品加工17。黃原膠由野油菜黃單胞桿菌經(jīng)有氧發(fā)酵分離純化獲得，生物反應(yīng)器和溫度、攪拌速度、溶氧等發(fā)酵因子對其產(chǎn)量具有較大的影響。結(jié)冷膠是一種多功能凝膠劑，由少動鞘氨醇單胞菌發(fā)酵生產(chǎn)的18。它是一個具有四糖重復(fù)單位的陰離子細(xì)胞外多糖，因其獨特的性質(zhì)而廣泛應(yīng)用于食品、制藥、生物等多個領(lǐng)域中。美國食品與藥物管理局（FDA）于1992年批準(zhǔn)結(jié)冷膠作為穩(wěn)定劑和黏結(jié)劑在食品中使用。目前結(jié)冷膠的生產(chǎn)方法主要由微生物發(fā)酵法生產(chǎn)，國內(nèi)外眾多學(xué)者在結(jié)冷膠的生產(chǎn)菌種及發(fā)酵工藝條件等方面做了大量研究，目的是為了提高菌株的生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本。

2 我國食品及飼料添加劑生物制造產(chǎn)業(yè)的展望

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，安全、營養(yǎng)、多功能、生態(tài)的食品及飼料添加劑可持續(xù)生產(chǎn)不僅是人民健康生活的重要保障，同時也是帶動和促進相關(guān)食品與飼料工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略基礎(chǔ)。

源自動物、植物、微生物的原料經(jīng)提取加工獲得的天然食品添加劑，如天然抗氧化劑茶多酚、天然甜味劑甘草提取物、天然色素番茄紅素、天然香料香蘭素等受到國際市場的普遍青睞。同時，一些化學(xué)合成的食品添加劑如合成色素奶油黃等已被明令禁止使用，這都為天然、安全的食品添加劑的發(fā)展留下了巨大空間。

目前，我國食品及飼料添加劑制造產(chǎn)業(yè)主要存在以下幾個問題。①產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新不足，缺乏知識產(chǎn)權(quán)保護和質(zhì)量管理體系建設(shè)，產(chǎn)品大多集中在低端產(chǎn)品，附加值低，國際競爭能力弱，是生產(chǎn)大國而非強國；②行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈完整度弱，可持續(xù)性生產(chǎn)能力差，少有清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟示范；③部分產(chǎn)業(yè)集中度和進入門檻低，產(chǎn)業(yè)配套能力（如果自動化裝備）低，缺乏龍頭企業(yè)的引領(lǐng)和示范，無法形成規(guī)模效益。

食品及飼料添加劑制造產(chǎn)業(yè)的生物制造已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，我國食品及飼料添加劑制造產(chǎn)業(yè)，需要整個產(chǎn)業(yè)群層面的科技與管理創(chuàng)新體系的支持。從國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度，重視和強化基礎(chǔ)應(yīng)用科研和成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移，資金和產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向支持是食品及飼料添加劑制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)；基于產(chǎn)學(xué)研平臺，加強校企合作，針對食品及飼料添加劑生物制造研究的熱點和難點進行攻關(guān)，實現(xiàn)生物法替代，基于生物多樣性和原創(chuàng)性研究和改造新型天然多功能食品添加劑；以產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)成本為核心，開發(fā)環(huán)境友好的綠色制造途徑，運用基因工程、細(xì)胞固定化技術(shù)、誘變育種等生物技術(shù)手段，降低生產(chǎn)成本和能量消耗，提高效率，達到增產(chǎn)增收。

10.3969/j.issn.1674-0319.2016.05.004