一、平台简介

农业农村部发酵乳制品加工技术集成科研基地于2018年12月获得农业农村部可研批复（内农牧计函[2018]409号）。2019年6月30日经内蒙古自治区发展和改革委员会、内蒙古自治区农牧厅关于下达《草原防火等其他农业基础设施专项2019年中央预算内投资计划的通知》（内发改投字【2019】517号）文件批复，依托单位内蒙古农业大学。按农业农村部的要求，发酵乳制品加工技术集成科研基地主要承担乳酸菌发酵剂（制剂）、新型发酵乳制品的开发示范任务。基地围绕乳酸菌发酵剂（制剂）产业化关键技术集成、发酵乳加工新技术研究、益生菌干酪加工技术研究，对拥有自主知识产权技术研发成果进行有效集成，形成可靠的技术工艺参数和成熟的加工技术路线，重点解决我国国产乳酸菌发酵剂（制剂）以及工业化应用发展中所面临的关键技术问题，跟踪国际乳业科技发展最新趋势，增强该研究方向的国际竞争力，提高我国乳酸菌及其制剂国产化程度，实现发酵乳制品加工技术与相关装备现代化，为发酵乳行业的健康可持续发展提供强有力的科技支撑。推动我国发酵乳产业技术水平、技术集成、中试研发能力、科技成果转化与应用快速发展。

   二、研究方向

1. 乳酸菌发酵剂（制剂）产业化关键技术集成

针对发酵乳制品加工中关键共性技术需求，围绕解决发酵乳行业可持续发展面临的发酵剂（制剂）依赖进口的问题，重点开展乳酸菌高密度发酵技术研究、直投式发酵剂制备技术研究，乳酸菌制剂评价及应用研究等。结合单细胞和多组学技术探究培养和干燥过程中菌体代谢调控机制,建立益生菌动态培养和冷冻干燥保护技术,创新高活性、高稳定性益生菌制剂加工技术

 2.生态型复合发酵剂研创及发酵乳产业化

针对我国乳酸菌发酵剂几乎被欧美发达国家垄断、发酵剂菌株共生机制不明等问题,解析乳酸菌群体协同共生的物质基础;基于基因组大数据和人工智能构建多菌株乳酸菌代谢共生网络,建立基于互作代谢产物和群体感应系统信号分子检测的共生菌株筛选技术,实现多菌株协同共生发酵剂精准高效筛选。基于复合发酵剂的协同共生规律、生长动力学、遗传稳定性及其发酵产品性状评估生态型发酵剂的稳定性,完成高活力、高稳定性生态型发酵剂的制备和示范生产。革新发酵乳加工工艺和技术,实现发酵乳产业化生产。

 3.特色发酵乳制品制造关键技术研宄及产业化

针对我国发酵乳产业制造关键技术落后、发酵剂依赖进口的现状,拟以研创的生态型发酵剂为核心,以高活性益生菌和有益代谢物含量等为评价指标,开发基于高活性益生菌协同发酵、抗酸胁迫及代谢产物反馈抑制解除等牛乳发酵工艺技术,完成特色发酵乳制品的功能评价,形成特色发酵乳制造关键技术及产业化。

  三、标志性研究成果

2020年以来，发酵乳制品加工技术集成科研基地承担各类项目63项、发表的论文251篇、出版专著（合作）5部、授权国家发明专利20件，6件专利在蒙牛、华润江中等企业实现转化，转化金额1518万元。同时主办（或参与）产业对接会、技术交流会、技术培训等社会活动10余次。其中标志性成果为：

1.基于人工智能筛选酸奶发酵剂

从内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室乳酸菌种质资源库库213株Streptococcus thermophiles 和185株Lactobacillus bulgaricus中筛选出181株Lactobacillus bulgaricus和181株Streptococcus thermophiles，开发了基于半监督学习框架的LbStI预测方法。验证结果表明，预测准确率分别达到93.68%和89.47%（ZL202210671757.8）。

2. 益生菌发酵乳中菌株群体互作效应的研究

2016年起，研究团队使用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用技术（UPLC-Q-TOF-MS）对Streptococcus thermophilus S10、Lactobacillus plantarum P-8和Lactobacillus helveticus H9的发酵和贮藏代谢特性进行了动态分析，旨在为发酵乳产业化及其品质管理提供有效依据。分析发现，贮藏期间的差异物多为初级代谢产物，不会对发酵乳品质产生影响；Lactobacillus helveticus H9发酵产生的ACE抑制活性肽在贮藏期间具有良好的稳定性（Journal of Dairy Science. 2019, 102(1):223-235）。2020年，团队解析了益生菌Lactobacillus casei Zhang、Streptococcus thermophilus和Lactobacillus bulgaricus复配制备发酵乳中挥发性代谢产物的动态变化情况。研究发现，在发酵乳发酵和贮藏过程中的特定时间点发现了具有特征性差异挥发性代谢物（Journal of Dairy Science. 2021, 104(1):2553–2563）。

益生菌干酪乳杆菌Zhang 和乳双歧杆菌Probio-M8 复合发酵时，与单菌种发酵相比，对产生乙醛，双乙酰，乙偶姻和乙酸有协同作用；半乳糖代谢，氨基糖和核苷酸糖代谢，果糖和甘露糖代谢，苯基丙氨酸代谢和精氨酸代谢等代谢途径显著增加富集；与此同时，干酪乳杆菌和乳双歧杆菌复合发酵时，干酪乳杆菌可显著提高乳双歧杆菌生长，而干酪乳杆菌生长不受影响（Journal of Dairy Science. 2021, 104(7): 7509-7521）。

   四、平台负责人

   负责人：张和平 教授，博士生导师，长江特聘教授，国家杰青

   联系人：扎木苏 博士；联系方式：0471-4317654；

   邮箱：mszha1988@163.com