環(huán)凱公司學(xué)術(shù)帶頭人吳清平研究員28年來(lái)主要致力于食品微生物安全監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)研究。面對(duì)我國(guó)食品行業(yè)出現(xiàn)嚴(yán)重的微生物安全風(fēng)險(xiǎn),特別是包裝飲用水工業(yè)大規(guī)模的微生物污染和消毒副產(chǎn)物問(wèn)題,以及食用菌產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、存在重大食源性致病菌污染的情況,他從基礎(chǔ)研究著手,發(fā)明先進(jìn)的共性監(jiān)控技術(shù)和建立起相關(guān)理論體系;研制出重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)食品安全控制技術(shù)和與國(guó)際接軌的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),解決了食品安全中的重要科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)難題,顯著推動(dòng)了我國(guó)食品安全科學(xué)理論不斷提升和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。他先后主持國(guó)家及省部級(jí)重大科研項(xiàng)目39項(xiàng),取得經(jīng)鑒定國(guó)際先進(jìn)水平成果28項(xiàng);獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng),省部級(jí)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng),中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)2項(xiàng),廣東省專利金獎(jiǎng)1項(xiàng),均排名第一; 2010年獲全國(guó)優(yōu)秀科技工作者,2012年獲何梁何利創(chuàng)新獎(jiǎng)。其主要貢獻(xiàn)有如下五個(gè)部分:
一、創(chuàng)建了食品微生物安全快速檢測(cè)和高效控制技術(shù),為我國(guó)食品安全監(jiān)控構(gòu)建起技術(shù)保障體系。
微生物污染是國(guó)內(nèi)外食品安全的主要威脅,占食源性疾病惡性事件的50%以上,腐敗變質(zhì)損失約占食品工業(yè)產(chǎn)值的10%,嚴(yán)重影響食品行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。由于對(duì)食品中致病微生物污染水平、分布規(guī)律缺乏系統(tǒng)研究,在生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)“精確、靈敏、快速、高通量”監(jiān)控技術(shù)匱乏,造成我國(guó)食品微生物安全存在大量系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致食源性疾病暴發(fā)事件屢屢發(fā)生。他通過(guò)監(jiān)控理論和技術(shù)研究,解決了這些突出問(wèn)題。
1.首次系統(tǒng)完成全國(guó)致病微生物風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查,揭示了其在食品中的分布規(guī)律、累積機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)水平,新發(fā)現(xiàn)包裝飲用水和食用菌產(chǎn)業(yè)主要食品安全風(fēng)險(xiǎn);發(fā)掘出食品中污染微生物的優(yōu)勢(shì)基因型,構(gòu)建起我國(guó)最大的食源性致病微生物風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)、菌種資源庫(kù)和基因指紋圖譜庫(kù),保藏菌種16300株,建立起我國(guó)食品微生物安全監(jiān)控理論。
2.通過(guò)生物信息學(xué)分析,發(fā)掘新的檢測(cè)靶點(diǎn)和分子標(biāo)記物,研制出基于我國(guó)主要基因型及特征性酶的致病微生物快速分子檢測(cè)和特異性生化確證技術(shù),較之傳統(tǒng)方法靈敏度提高5-10倍,時(shí)間縮短三分之二以上;通過(guò)研究病原微生物危害形成和殺滅機(jī)制,研發(fā)出基于穩(wěn)定高效消毒劑和減少微生物耐藥性的食品工業(yè)消毒新技術(shù),提高消毒效率30%-50%;定向選育優(yōu)良菌種,研制出關(guān)鍵生化原料發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù),改變了我國(guó)微生物安全監(jiān)控產(chǎn)品高品質(zhì)生化原料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面,降低產(chǎn)品成本50%以上。
3.主持制定國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 培養(yǎng)基和試劑的質(zhì)量要求》;系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出快速檢測(cè)試劑盒、抗干擾微生物培養(yǎng)基、新型安全清洗消毒劑、實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化食品安全檢測(cè)裝備等4大系列產(chǎn)品,成功推廣到全國(guó)3000多家食品企業(yè)及監(jiān)管部門(mén)應(yīng)用,并出口港澳臺(tái)和東南亞,有效打破了國(guó)際品牌的技術(shù)壁壘。
上述主要成果“食品微生物安全快速檢測(cè)與高效控制技術(shù)”獲2010年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),“微生物抗干擾快速檢測(cè)方法”獲2014年中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)(均排名第一)。
二、發(fā)明微生物污染和消毒副產(chǎn)物溴酸鹽控制技術(shù),解決了包裝飲用水產(chǎn)業(yè)的重要食品安全問(wèn)題。
我國(guó)包裝飲用水產(chǎn)量接近飲品的50%,微生物污染使產(chǎn)業(yè)存在嚴(yán)重的食品安全風(fēng)險(xiǎn),溴酸鹽是飲用水臭氧消毒的副產(chǎn)物(2B級(jí)致癌物),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中限值為10ug/L。據(jù)他的調(diào)查分析,我國(guó)包裝飲用水超過(guò)限值的樣品接近40%。由于不能添加防腐劑和我國(guó)回收使用包裝桶,解決微生物污染的困難非常大,溴酸鹽控制技術(shù)比國(guó)外難度更高。
他通過(guò)機(jī)理研究,建立起包裝飲用水微生物污染和溴酸鹽控制理論,篩選制備了可選擇性高效去除Br--及BrO3-的專用吸附材料;探索出O3多點(diǎn)投加、UV輻射和CO2投加對(duì)BrO3-形成的影響規(guī)律;發(fā)明針對(duì)不同水質(zhì)的溴酸鹽減量生成及殘留去除新技術(shù)和裝備、基于抗干擾大樣檢測(cè)的污染微生物高效殺滅技術(shù),實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)全過(guò)程控制;并在礦泉水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修訂中發(fā)揮關(guān)鍵作用,解決了產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期存在且難于控制的關(guān)鍵問(wèn)題。
鑒于上述貢獻(xiàn),2013年“瓶裝飲用水溴酸鹽控制方法”獲廣東省專利金獎(jiǎng)和中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng), 2014年“包裝飲用水微生物污染和消毒副產(chǎn)物溴酸鹽控制新技術(shù)” 獲廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(均排名第一)。
三、創(chuàng)建了基于食源性致病微生物分子監(jiān)控的食用菌安全高效大規(guī)模生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù),大幅度提升了我國(guó)食用菌現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)水平。
我國(guó)是全球食藥用菌生產(chǎn)第一大國(guó),但商業(yè)品種尚不足資源蘊(yùn)藏量的10%;毒蘑菇經(jīng)常引發(fā)食物中毒;工廠化栽培能耗高、發(fā)現(xiàn)新危害源,嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。他從解決食藥用菌安全問(wèn)題切入,突破了重大技術(shù)瓶頸。
1.通過(guò)大規(guī)模調(diào)查、采集和分離野生新品種,揭示了我國(guó)重要食藥用菌新資源分布規(guī)律和食品安全風(fēng)險(xiǎn)。研制出基因指紋快速鑒定技術(shù),防止有毒品種進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié);建立我國(guó)首個(gè)包括非洲和西藏在內(nèi)的野生種質(zhì)資源庫(kù)和基因指紋圖譜庫(kù),保藏菌種4300株,成功馴化野生品種67個(gè),解決了我國(guó)食用菌安全節(jié)能大規(guī)模生產(chǎn)中的關(guān)鍵理論問(wèn)題。
2.選育出耐高溫菌株;發(fā)明針葉樹(shù)木屑發(fā)酵快速除脂技術(shù),使我國(guó)食用菌栽培原料大幅增加;研制出筐式集成工廠化栽培和節(jié)能新技術(shù),建立起基于高、低溫品種優(yōu)化配置的節(jié)能生產(chǎn)新工藝,應(yīng)用后總體節(jié)能27%。
3.針對(duì)新發(fā)現(xiàn)工廠化栽培存在食源性致病菌嚴(yán)重污染問(wèn)題,建立起集顯色培養(yǎng)、多重PCR-MIX、LAMP法為一體的分子檢測(cè)方法和溯源體系;首次研制出污染控制技術(shù)規(guī)范;制定國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng),解決了產(chǎn)業(yè)的重大食品安全問(wèn)題。
他在全國(guó)指導(dǎo)建立十幾個(gè)大型示范生產(chǎn)基地后,將成果推廣應(yīng)用到100多家食用菌企業(yè),并成功輸出到加拿大和坦桑尼亞。上述主要成果“食用菌優(yōu)質(zhì)高效大規(guī)模生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究”獲2007年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(排名第一)。
四、研發(fā)出安全高值的食藥用菌功能化精深加工技術(shù),顯著促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。
近年來(lái)我國(guó)食藥用菌精深加工快速發(fā)展,但巨大的高端市場(chǎng)仍受制于安全高值化品種資源匱乏和構(gòu)效明確的加工新技術(shù)嚴(yán)重不足等問(wèn)題。他通過(guò)安全高值化加工技術(shù)研究,取得重大突破。
1.系統(tǒng)建立起生物活性物質(zhì)功能和安全性評(píng)價(jià)細(xì)胞模型,研發(fā)出人工氣候精細(xì)控制的高值品種快速篩選和馴化技術(shù),首次選育出46株安全高值化野生新品種,其多糖和三萜含量比常規(guī)品種高2-3倍,為提高產(chǎn)業(yè)附加值奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2.研發(fā)出基于構(gòu)效明確活性化合物分離提取和長(zhǎng)周期發(fā)酵微生物污染控制的深加工技術(shù);分離篩選出23種功能顯著的提取物,包括降血糖功效顯著的靈芝多糖組分F31、抗腫瘤靈芝過(guò)氧化麥角甾醇等,并揭示出它們的作用機(jī)制和完成安全性評(píng)價(jià);開(kāi)發(fā)出20多個(gè)構(gòu)效明確的食藥用菌保健產(chǎn)品。
在全國(guó)推廣應(yīng)用后,據(jù)行業(yè)知名企業(yè)無(wú)限極、粵微等20家企業(yè)統(tǒng)計(jì),三年新增利稅24.5億元,出口創(chuàng)匯5236萬(wàn)美元。上述成果“食藥用菌工廠化生產(chǎn)與精深加工關(guān)鍵技術(shù)”獲2012年廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(排名第一)。
五、科技平臺(tái)建設(shè)與人才培育
主持完成國(guó)家發(fā)改委廣州國(guó)家生物新技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)中心和粵港食品安全創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目,顯著提升我國(guó)生物技術(shù)成果轉(zhuǎn)化水平;負(fù)責(zé)國(guó)家發(fā)改委微生物安全高技術(shù)產(chǎn)品、南方食用菌優(yōu)良新品種和財(cái)政部包裝飲用水溴酸鹽控制新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程,投產(chǎn)后有效打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)食品微生物安全監(jiān)控產(chǎn)品的市場(chǎng)壟斷和技術(shù)壁壘。
培養(yǎng)博士和碩士研究生40多名;獲授權(quán)發(fā)明專利51件,實(shí)用新型專利13件;在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文289篇,其中SCI收錄56篇;主要參編著作2部;制定國(guó)家及地方標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng),其中國(guó)標(biāo)5項(xiàng)。