陈臣
十九大报告指出,新时代我国社会主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,今后我国应形成绿色发展方式和生活方式。确实,随着人们生活水平的提高,食品安全越来越受到关注,越来越多的人倾向于选择天然无添加的绿色食品。无数的食品行业科研工作者正在为绿色健康食品而努力。2017年启明星、上海应用技术大学香料研究所、香料香精技术与工程学院的陈臣就是其中的一员。上海香料研究所是国内唯一的香料香精专业研究所,陈臣将自己的研究背景与香料香精技术、产业的发展方向相结合,探索通过乳酸菌产香而非传统的食品添加剂来制备更健康的发酵乳制品,并进而探索把乳酸菌发酵技术应用到化妆品中。在去年初的2017级星友交流会上,当陈臣简要介绍自己以上的课题时,引起包括笔者在内的许多星友的兴趣,这样就有了这次访问。
微生物开启兴趣之门
陈臣于1982年出生在一个普通的工人家庭,是土生土长的张家口人。他是家中独子,小学和初中都是在市里比较好的学校上学,中考时考上了全市最好的高中,因此一直比较顺利。高考后,在填报专业的时候他将合肥工业大学的微电子专业作为第一志愿,而食品工程专业是他的第二志愿。最终,陈臣收到了合肥工业大学食品科学与工程学院的录取通知书。进入大学以后,由于前一两年对专业不是十分了解,陈臣感到比较迷茫,似乎觉得这个专业会与烹饪相关。到了大三,开始学习微生物等专业课,这大大开启了他的兴趣之门,他发现这些微生物,特别是益生菌真是太奇妙了,看不见摸不着却又无处不在,还与我们的生活密切相关。也许正是从这个时候开始,陈臣才进入到食品专业的真正学习中,并逐步喜爱上了这方面的研究。陈臣说:“食品科学与工程专业虽然不是特别高大上,但是它很贴近生活,我喜欢这种感觉。”
毕业时陈臣获得了“优秀毕业生”的称号。优秀生可以直接保送本校研究生,但陈臣放弃了这个机会,他觉得要进入这个行当做研究就要去食品专业最好的大学去攻读研究生,于是他报考了在全国同类学科中创建最早、基础最好,拥有全国食品领域中唯一的食品科学与工程国家一级重点学科和国家重点实验室的江南大学食品学院,并如愿录取。由于本科时陈臣就对益生菌情有独钟,于是他申请了在益生菌领域国内知名的专家陈卫教授作为自己的导师,希望能进一步学习和研究益生菌。进入陈教授研究团队以后,陈教授对陈臣的印象非常不错,这时恰巧陈教授与光明乳业有合作,于是问他愿不愿意到光明乳业进行合作研究。光明乳业股份有限公司是目前国内最大规模的乳制品生产和销售企业,也是国内领先的高端乳品引领者。在陈教授看来,到光明乳业进行合作研究是一个非常好的机会,也正是因为看好陈臣,才建议他去光明乳业开展合作研究。然而,陈臣一开始并未理解导师的用心,他觉得自己刚到无锡(江南大学所在地)就要被安排到上海,是不是导师并不是太喜欢自己。“后来我才体会到陈老师的用心良苦。每一届通常只有一个学生有机会可以进入企业进行联合培养,这个学生代表了学校,因此一般都是安排最优秀的学生与企业进行合作研究,在企业也可以学习到更多实用的知识。”陈臣说。
陈臣与学生们制作酸奶
2006年,陈臣学习完半年的理论课程后,来到了在上海的光明乳业研究院。在这里,陈臣主要从事益生菌的研究。光明乳业当时正在重点研究植物乳杆菌,其很多产品(如畅优等)都采用这类益生菌。陈臣的研究主要围绕植物乳杆菌的降胆固醇功能和肠道粘附功能,因为乳杆菌只有定殖(粘附)在肠道里才能发挥降胆固醇等功能。陈臣在这方面开展的功能研究为产品的产业化和上市提供了重要支撑,研究的相关成果也发表在了SCI杂志上。
光明乳业研发明星产品
2008年,陈臣硕士毕业之际,光明乳业向他伸出了橄榄枝,同时陈教授也希望他继续攻读博士。再三权衡之后,陈臣选择了先工作。2008年5月,陈臣进入光明乳业在浦东的第八工厂(以下简称“八厂”)工作。八厂是光明乳业在上海一个比较大的加工基地,公司领导希望陈臣先去工厂历练一段时间。在八厂,陈臣主要从事质量管理工作,公司当时正在研发莫斯利安品牌产品,这是国内第一款无须冷藏、保质期长达120天的常温酸奶。因为其首创性,产品在配方和工艺上存在很大的挑战,控制的难点在于酸奶的粘稠度控制要恰到好处,通常通过杀菌的手段会导致产品粘稠度降低,不能满足消费者需求。研发团队从工艺上进行改进,从发酵到最终产品全过程取样,包括阀门管路,研究其粘稠度的变化,最后优化了整个流程工序,使最终产品达到最佳粘稠度的比例,非常符合国人的口味。这款酸奶的问世,颠覆了传统酸奶的存储模式,是酸奶品类的一次巨大创新。陈臣全程深度参与了这款产品的研发、前期的小试中试和生产以及标准制定,严格地把控了产品的质量,为产品的顺利上市提供了强力的支撑。
2009年7月,光明乳业研究院有一个非常重要的新项目,要开展植物乳杆菌的全基因组测序研究,以推动相关产品的产业化和上市。公司领导十分信任陈臣在这方面的研究能力,希望他能参与这个项目。于是,陈臣从八厂回到了光明研究院,着手植物乳杆菌的全基因组测序研究工作。这方面的基因组研究当时国内非常少,研究的手段和技术也不是很先进。陈臣在有限的条件下完成了独立自主研发的三菌株的首批全基因组测序,相关的研究成果发表在了微生物学专业较权威的《细菌学》(Bacteriology)期刊上。
基于这些出色的表现,公司领导认为陈臣应该继续在这个方向上进行深入研究,他自己也对这个研究方向比较感兴趣,于是提出在职攻读博士学位的想法,公司也十分支持他这个决定。于是,陈臣选择继续在陈卫教授的门下攻读博士学位,但主要工作还是光明乳业的研究。这时,光明乳业正在与南开大学开展一项关于基因组测序的合作项目,为了合作能够更深入,领导希望他能到南开大学的泰达学院(泰达学院是南开大学与天津经济技术开发区合作建设的综合性实体化学院)进行更多的研究工作。这时,陈臣又一次面临着艰难的决择:一边是自己的家庭和刚出生不久的孩子,另一边是起步不久的事业,对于是否要去天津,陈臣内心是犹豫的、挣扎的。最终,在导师和领导的积极鼓励下以及家人给予足够的理解和支持下,陈臣踏上了到南开大学的读博之路。在攻读博士学位的三年时间里,陈臣偶尔才能回家探望家人和孩子,而且每次时间都非常短暂,因此能够照顾家人的时间非常少。但是,付出总是会有回报的,陈臣用牺牲的家庭时间努力工作,换来了好成绩。他博士课题的方向是利用低聚糖特性进行乳酸菌菌株的研究,低聚糖的特点是既不增加糖度和热量,又能进入肠道被菌株所利用,有利于双歧杆菌和其他有益菌的增殖,起到调节胃肠功能、提高人体免疫功能的作用。其相关研究发表在微生物学期刊《环境与应用微生物》(Environment and Applied Microbiology)上。
陈臣在读博期间还参加了在印度举行的亚洲乳酸菌会议,他以以上研究内容在大会上做了15分钟的口头报告,由于做了精心准备,陈臣获得了本届会议的“最佳报告奖”。陈臣说:“在印度的时候我非常努力、积极地准备,因此无论是报告内容还是回答问题都令现场评委比较满意。我认为要么就不做,要做就全力以赴、做到极致,绝不要留下遗憾!这次在国际学术交流上取得的一个小成绩也增加了我的信心。”可以看出,陈臣身上有一股不服输的劲儿。
上海应用技术大学香料香精研究所参与研发的酒类产品
光明乳业旗下的明星产品“畅优”系列酸奶,采用了能有效调节肠道内部菌群平衡的ST-Ⅲ植物乳杆菌。以前的乳酸菌产品基本都是引进国外的菌株,ST-Ⅲ植物乳杆菌是光明乳业历时10年研制出的具有自主知识产权的专利菌种。植物活力型的乳酸菌饮料大都含有这样的菌株,目前含有该菌株产品累计的销售额估计在40亿以上。陈臣读博期间关于乳酸菌菌株和植物乳杆菌益生性能的研究为植物乳杆菌产品奠定了很好的基础。
乳酸菌产香打造绿色食品
2014年8月,陈臣顺利通过了博士学位答辩。由于在读博期间与上海应用技术大学香料研究所有过一些合作与交流,他的研究背景与香料所的发展方向也比较吻合,因此在他毕业后香料研究所有意邀请其加盟。陈臣也觉得自己的性格可能更适合在高校进行学术研究,于是他选择了上海应用技术大学香料研究所。上海香料研究所创建于1956年,是国内唯一的香料香精专业研究所。新型香料香精的制备技术是香料所的研发方向之一,陈臣加盟后就确定将自己的研究背景与香料所的发展方向紧密结合,开拓了乳酸菌发酵产香的研究。
陈臣告诉我们,以前的食品为了保持较好的口感和香味,通常会加入食品添加剂。近年来,随着人们生活水平的提高,特别是对于自然健康的追求,越来越多的人倾向于选择天然无添加的绿色食品。我国少数民族的传统发酵乳制品,如内蒙古的奶豆腐和酸马奶,新疆的奶疙瘩,西藏当地特色的酸奶和曲拉,这些产品都不加添加剂,产品风味独特,口感细腻。研究发现,这些发酵乳制品的口感和香味都是由乳酸菌发酵产生的,即乳酸菌本身就能产香。既然天然无添加是以后的发展趋势,那为什么不利用乳酸菌本身的产香功能来制备口感独特的绿色食品呢?事实上,发酵乳制品的资源十分丰富,然而以往大家对这个方面的研究重视不够,发掘工作不够。陈臣以上的思考实际上是开拓了一个新的方向,并且立即见诸行动:深入挖掘我国的乳酸菌宝库,采集不同的发酵乳制品,将其中一些具有优良发酵特性和益生作用的乳酸菌分离、提取和收集起来。以产香的关键物质(如乙醛和丁二酮)为指标进行高通量筛选,用酶标仪测定并提取出来,通过现代风味化学的手段和方法以及气质连用等技术来分析风味轮廓,再利用香料所实验室里独特的电子鼻和电子舌模拟人的感官进行分析。目前,陈臣已经做到完全利用乳酸菌自身的产香关键物质制备产品。不添加其他香料香精,发酵出的产品仍然具有较好的口感,如酸奶酸甜爽滑,乳香四溢。在这当口,陈臣得到了启明星计划的支持,资助他在这个方向上做更深入的研究。访问中,陈臣告诉我们,目前他已经发现了比较理想的菌株,他进一步他想利用系统生物学的研究来获得这些菌株,再利用已知的基因组测序测定丁二酮的定量变化,找出丁二酮代谢和产生的关键途径,并利用基因工程手段进行后续的研究,包括挖掘更多有益的菌株,并将这些菌株进行产业化生产,制备含有产香菌株的天然无添加干酪制品等,以更好地满足消费者对于崇尚自然和绿色食品的心理需求。
除了在食品中的应用,陈臣还打算进一步挖掘乳酸菌之于人体的其他相关功能,如将乳酸菌发酵应用于化妆品中。市面上的有些高级化妆品就是通过微生物发酵得到的,如SK-II添加了酵母发酵抽提物;养乐多除了生产乳酸菌饮料,还利用乳酸菌制备了系列化妆品,这些产品在日本很畅销。
交流中,特别在展望前景时,陈臣很兴奋,因为大到十九大提出的宏伟愿景,小到地区产业经济的目标拟定,都把提升生活品质放在了重要位置。这不,奉贤区正在打造的东方美谷,明确了“十三五”期间以美丽健康产业为主攻方向的产业功能布局。身处奉贤的上海应用技术大学是上海唯一拥有化妆品专业的高校,它无疑将为东方美谷的美丽健康产业发展提供强而有力的支撑。
这次对陈臣的访问,让我们有机会了解了一位香料香精领域的启明星的工作状态,感谢这些美的创造者!也由于他们的努力,上海的香料香精研发声誉和能力都会不断攀升,为确保舌尖上的安全进而引领“美丽”产业做出独有的贡献。
梁偲、江世亮写于2018年1月17日