食品人眼中的中国食业科技创新之路

2019-01-01 10:04:44来源: 中国食品报网

时时彩技巧 个人经验 www.oiu1n.com.cn    改革开放40年,是中国食品工业从弱到强、从大到强的40年:我国食品工业总产值从1978年的471.7亿元,攀升至2017年的114102.8亿元,是40年前的240多倍。而让我国食品工业由弱到强的关键是强有力的科技支撑。食品科技的进步,是食品工业跨越发展的直接推动力;食品科技的进步,为食品产业发展输送创新人才、增加创新智慧、开发创新技术、转化创新成果,提供有力的支撑并引导食品产业的可持续发展。

  40年来,我国食品领域的科技创新走过了哪些阶段?科技又为产业带来了哪些翻天覆地的变化?记者采访了中国食品科学技术学会理事长孟素荷,中国工程院院士、北京工商大学校长孙宝国等多位产业界实践者 本报记者王薇。

  科学界——

  孟素荷:

  “我国拥有全球基数最大的食品科技人员和有效的人才培育体系;我国的食品科技因与产业发展的深入对接而充满活力、定力和张力。

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  在历经40年改革开放之后,中国食品工业已经进入了“粮食安全—食品安全—营养与健康安全”的营养与健康时代,发展质量有了跨越式提升。产业高质量发展的背后,离不开人才培养和科研基础的夯实。从2018年举办的中国食品科学技术学会年会上,可以看出:雄厚的中国食品科技之力在此集结——共有来自全国高校、科研院所及企业的2300多名科研工作者,690篇论文,百余位专家的132个大会和专题报告。

  近年来,中国食品科技快速发展:食品科技发展论文在全球排名第一,科技人员数量居首位;在校食品专业大学生基数最大,共20多万人,370多所高校设立了约750个与食品有关的专业;软科11月发布的2018“中国最好学科排名”中,江南大学、中国农业大学、华南理工、浙江大学等4所与食品学科相关的院校名列前十。孟素荷谈到,目前,我国235所与食品相关的院校和100余个科研单位,在历经数十年起伏、沉淀后,已形成重要积累,拥有较强实力;学科特色日渐清晰,专业优势已经显现。一些优质的院校及一批优秀的学科带头人,正汇集成中国食品科技的领军方阵,活跃在国内外学术交流的一线,与世界比肩。

  在人才培养方面,370家食品科研单位和院校,正逐渐形成各具优势的专业特色和区域特色。其中,235所高校设立食品科学与工程本科,24所博士点院校,100余个硕士点院校,夯实了中国食品科技与工业的基础研究与人才培育体系。此外,在食品领域,获批的国家工程实验室7个,食品领域产学研战略联盟20个。

  另外,科技部持续加大食品科技项目的投入,2016—2018年仅农村司国拨经费总额约12亿元;国家自然科学基金委的项目资金也在逐年增加,从2016年的1.76亿元增加到2017年的2.16亿元。

  在国家科技项目的牵引下,企业研发投入的比例增加。2016年,全国食品企业总计440亿元资金投入到科研的实践、产品创新及与科研院所的科技合作中。

  孟素荷指出,中国食品工业之所以历经磨难而仍然稳健发展,关键因素之一是得到科技界坚定而有效的支持。这种支持来自实验室“0—1”的科学发现及1—100产业化过程中的科技支撑;来自对食品安全舆论场敢于担当的风险交流;来自对政府决策时清晰明确地表达科技界的立场。它使中国食品工业的发展因拥有科学的基因而日趋健康。

  孟素荷表示,近年来,一大批优秀的科学家率先以“跳出窗外”的思维,启动对营养学、生命科学、基因工程、中医药学、生物工程和智能制造的交叉研究,探讨中国传统食品的质构、功能和机理,用前瞻性的视角和活跃的科学实践,引领和创新中国食品产业的未来。她欣喜地看到,每一个强大的食品行业发展的背后,都有一大批优秀科学家的集结和对行业科技问题的长期跟踪破解。在乳酸菌这样新生食品门类快速成长的过程中,伴随着该学科学术论文数量和水平的快速提升,我们的科学家在将优秀的论文“书写在祖国的大地上、工厂里”的同时,亦获得了自身的成长和科研成就的坚实积累?!爸泄氖称房萍家蛴氩捣⒄沟纳钊攵越?,而充满活力、定力和张力?!?/p>

  “在中国这个全球最具容量和魅力的大市场上,安全健康与环保既是产业竞争的核心要素,又是新一轮发展的新动能和价值增长点。在历经改革开放40年后,中国食品工业已经走出了三聚氰胺的泥潭,站到了以安全、健康,环保为目标的新起点上。而要完成这一目标的关键,即是创新与食品科技水平的稳步提升?!泵纤睾捎芍缘厮?。

  创新推动行业整体向前发展,中国食品工业的战略调整正从追求产值到追求价值。53个行业中,包括饮料、发酵食品、营养食品、白酒等在内的26个行业的利润总额实现增长,其中,15个行业利润总额增长超过5亿元。以科技为基的新品,是驱动企业销售增长的主要因素。

  我国食品企业未来的竞争力,在于产业链安全与产品的差异化定位及健康内涵,这既源于企业对科研的逐步积累,更源自企业对市场竞争与长远发展的战略选择。

  我国食品工业的创新中,传统食品工业化是目标。以软饮料行业为例——从二元结构向六元结构的调整用了32年。行业结构调整逐渐走向“低糖、健康、天然”。1985年,碳酸饮料市场占比达到80%;2017年,碳酸饮料市场占比缩减至13%,而植物蛋白饮料、果蔬汁及固体饮料等占据了87%的市场。

  同样,创新也推动了方便食品行业整体的发展质量。2015—2018年,方便食品创新中体现出强烈的中国特色与健康营养元素。2018年1—6月方便食品行业利润增长达17.2%。分析2018年方便食品行业的发展,整体上显示营养美味、价值提升、回归厨房风味的趋势愈加鲜明。其中,天然风味配料的创新,是其重要支撑。我国以民营企业为主的咸味香精调味料行业对科研的投入高达10%以上,其动力是追求市场的差异化。

  在孟素荷看来,通过创新,赋予产品健康、时尚、价值体验等多重属性来满足日益多元化的消费需求,这既是市场的需求,亦是食业走向更大成功的必由之路。

  孙宝国:

  “有了传统饮食文化之魂的自主创新才会‘不挨宰’;我国食品科技由跟跑到并行,一些领域处于全球领跑水平?!?/strong>

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科技支撑的三个方向

  “我国食品科技由跟跑到并行,一些领域处于全球领跑水平?!彼锉菏咳绱似兰畚夜氖称房萍妓?。他特别提到,中国传统食品的科学技术水平已处于领跑位置。其源于文化自信,尤其是对传统饮食文化自信,继而对于我国食品科学技术的自信。

  孙宝国院士以我国咸味香精工业的发展为例,生动讲述了自主创新为产业带来的翻天覆地的变化?!案母锟?0年来,我国的咸味香精行业从无到有,从小到强?!彼锉菏拷樯芩?,改革开放之前,我国咸味香精工业是零;改革开放后,这一产业起步于“六五”国民经济和社会发展计划(1981—1985年)。1982年,市场已出现了肉味香精,但肉味特征不明显。正是在“七五”国家科技攻关期间,突破了2-甲基呋喃甲氧基化、中间体水解─加成一体化、2-甲基-3-巯基呋喃温和氧化等关键技术,实现了2-甲基-3-巯基呋喃和2-甲基-3-呋喃基二硫醚的国产化,奠定了我国3-巯基呋喃类食品香料制造的技术基??;“八五”国家科技攻关期间,突破了不对称二硫醚食品香料制造关键技术和水解─不对称二硫醚化耦合技术,奠定了我国不对称二硫醚食品香料制造的技术基??;根据肉香味的形成机理,开发了天然级肉味食品香精制造技术,奠定了我国天然级肉味食品香精制造的技术基础。

  “落后不但要挨打,还要挨宰?!彼锉菏克?。在上世纪90年代,被美国称为“030”的2-甲基-3-巯基呋喃,代号为“719”的2-甲基-3-呋喃基二硫醚这两大含硫香料,在当时的价格甚至远高于黄金?!?30”“719”的进口价格,每公斤分别高达14万元和16万元。随着上世纪90年代“030”“719”关键制造技术的突破,相关产品的国产化,其价格也随之降到每公斤4.2万元和6万元。由此一来,不仅依赖进口这一尴尬局面被打破,我国也成为日本等其他国家的肉味香料主要出口国。从2000年开始,以肉为原料的我国肉味香精的关键制造技术,被国内数十家企业所采用。由此生产出的天然肉味香精,已在方便食品、调味品、肉制品、菜肴等大量食品中广泛应用。同时,我国特色肉味香精制造理念“味料同源”也逐渐形成,并得到全球认同。

  孙宝国院士表示,我国食品产业正面临千载难逢的工业化、现代化历史机遇,实现中国食品产业现代化是食品界的历史使命。要坚定中华饮食文化自信,满怀信心、积极主动地研究探索中国传统食品的基础科学问题,为中国食品走向世界夯实科学基础。要努力突破中国传统食品工业化、现代化面临的瓶颈技术和核心装备难题,为中国传统食品工业化、现代化保驾护航。

  孙宝国院士指出,要潜心研究我国传统食品基础科学问题,从中揭示中国传统食品健康美味的奥秘。健康、美味、方便、实惠是中国乃至世界食品产业发展的大趋势。他分析说,我国传统食品加工制作方式正在发生转变:一是从体力型向动力型转变;二是从经验型向科学型转变,如传统北京烤鸭制作完全可以通过智能控制来实现;三是从手艺型向工艺型转变,比如豆腐加工实现了自动化生产;四是从工具向装备转变;五是从脑力劳动向人工智能转变,比如白酒勾调可以通过人工智能得以实现;六是从源于自然向巧夺天工转变。

  孙宝国院士说:“未来,我国食品工业要转向高质量发展阶段,就要满足人民群众对饮食更高层次的要求,即健康和美味的要求。要从致力于我国传统食品的工业化、现代化开始着手?!?/p>

  产业界——

  1984年,在上海益民四厂和北京大红门粮库,中国的方便面生产线同时开工,至今已34年。创建于1987年的民营企业杭州娃哈哈集团,从3个人、14万元借款白手起家,在创始人宗庆后的带领下,现已发展成为我国最大的饮料企业。1992年,陈泽民坚定下海从传统食品汤圆做起,并将其企业定名为“三全”,以感谢十一届三中全会改革开放带来的机遇和空间。在这些企业家的眼中,让行业在变革中实现跨越式发展的,正是科技的不断创新。这些企业家们从研发产品到智能制造,从硬件建设到项目攻坚,一步一个脚印地夯实着我国食品产业。

  在宗庆后看来,从1988年研发出走红市场的娃哈哈儿童营养液开始,娃哈哈几十年来的稳健发展,得益于改革开放包容环境下的科技创新。娃哈哈一直坚持“生产具有真正使用价值的产品”的经营理念,坚持走自主创新之路,坚持要永远领先人家半步的观念,通过不断创新,实施差异化战略较好地解决了产品生命周期。据了解,娃哈哈建立了国家级企业技术中心、博士后科研工作站、中国合格认定国家认可委员会(CNAS)认可的实验室、浙江省食品生物工程重点实验室等研发机构,近年来开始向菌种、酶制剂、机电等高新技术产业发展,目前已形成自己的菌种资源库,并成功自主开发了串、并联机器人、自动物流分拣系统等智能设备,成为食品饮料行业具备自行研发、设计、自行生产装备和工业机器人能力的综合型企业。

  “对于我们这一代人来说,祖国现在的繁荣是我们当年完全没有办法想象的,我们也是祖国改革开放的受益者?!笨凳Ω悼毓捎邢薰局葱谐のた∠蜕钣懈写サ乇硎?,多年来,康师傅在科技创新方面一直不断前行??凳Ω低蹲?亿元在上海打造的联合创新研发中心获得中国CNAS实验室能力资格,可对标国际化水平。在高科技运用方面,康师傅自2015年起投资3亿元建造了大型FD冷冻干燥工厂,用高科技提升产品的营养健康水平。在科研攻关方面,康师傅与高校合作攻克业内难题,在今年举办的第十届中国食品安全论坛“科技创新与科学传播”分论坛上,康师傅的“棕榈油中TGP的检测应用”项目,获“2017—2018年度食品安全创新技术奖”。该项目除了可以确保油脂原料来源清晰可控之外,用三酰甘油氧化聚合物(TGP)这一单一指标就可以把地沟油、劣质油等原料油风险挡在门外。TGP项目的落地,对油脂行业和方便食品行业都具有很好的指导意义。

  安琪生物集团董事长俞学锋也认为,正是科技创新,成就了安琪25年来的持续发展。作为国家确定的第一批国家重点工业性试验基地项目,安琪通过多年的努力,把一个小小的酵母延展至烘焙、酿造等多个应用领域。针对我国传统食品油条,安琪率先研制出无铝食品膨松剂,消除了食品安全隐患。同时,依靠主导生物技术,研发出很多与健康相关的酵母食品。

  以挂面这一我国传统食品行业为例,经过多年的发展,行业集中度指数快速上升,预计2019年,集中度指数CR3将从23%上升到35%左右。预计到2020年,挂面行业加工企业数量将减少至200家左右。智能制造管理开始发端,装备制造企业??萍岩延攵嗉夜颐嫫笠荡锍烧铰院献?,共同开发定制化的挂面智能化制造系统——??萍讯ㄖ苹疦IMS。

  “悠久的饮食文化,最大的食品产业,基数庞大的食品科技人员,最多的食品专业,最强的食品学科,最多的食品专业在校大学生……这些扎实的实力,汇集起我国食品科技界的自信。我国的食品工业是全世界最大的食品工业,并且要一直强大下去。我对我国食品产业和食品科技的未来发展,充满了自信?!彼锉菏慷晕夜骋档姆⒄孤承判?。

  链接

  食品科学技术发展厚积薄发

  作为中国科协学科发展引领与资源整合集成工程项目之一,由中国食品科学技术学会承担,并组织国内食品学科的高等院校、科研院所和行业专家学者共同编写的《食品科学技术学科方向预测及技术路线图》,全面梳理了国内食品科学技术发展现状及未来发展需求。

  报告重点针对食品科学技术学科中最重要以及发展最快的方向,包括食品科学、食品技术、食品添加剂、食品营养、食品安全、食品装备、食品物流等7大方向,按照方向基本范畴、国内外科学与技术发展分析、前沿问题、总体目标、重点研究领域与任务建议等5个部分,介绍了近年来我国食品科学与技术在科学研究、技术创新、成果转化等方面的状况,在研究总结学科发展态势和规律的基础上,预测学科发展趋势、提出学科发展方向、重点研究课题建议以及学科协调合作重点和机制。

  学科投入不断增长,优势和特色显现

  在以“国家重点实验室计划”“国家自然科学基金”“攀登计划”“863计划”“973计划”等为代表的国家科技计划的推动下,我国食品学科展示出特色明显、竞争力较强和具有可持续发展能力的特点,广泛参与到国家层面上的重大、重点科研计划的研究,学科优势地位已充分显现。以国家自然科学基金为例,自2009年国家自然科学基金委设立了食品学科后,学科自然科学基金经费稳步增加,从最初2010年的7000多万元,增加到2014年的2.2亿元。2015年以后,食品科学领域自然科学基金总额基本为2亿元上下波动。与此同时,2016年以来,国家层面在科研领域的重要布局和改革陆续启动——科技部发布国家重点研发计划首批重点研发专项指南,国务院促科技成果转化以及将组建国家重点实验室等,这些举措既是供给侧改革的重要内容,更是中国科研体制的重大转型。2016—2017年,国家重点研发计划“粮食丰产增效科技创新”“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”“食品安全关键技术研发”等一批项目不断启动,大力促进食品学科和行业发展。

  学科平台建设不断完善,发展环境持续优化

  目前,食品领域已有5个国家重点实验室获批建设,国家重点实验室的建设突出体现了我国食品领域基础及应用基础研究的迫切需求和不断发展。食品领域获得批准建设的国家工程实验室主要有7个;已获得批准建设的国家工程中心有10余家;食品领域已形成20余个产学研紧密结合的产业技术创新战略联盟,产业技术创新战略联盟的建设有效引导了科技创新要素向企业集聚,促进了食品产业整体技术的集成创新与快速发展,科研创新能力持续加强。

  总的来看,食品学科领域内的研究论文发表总量逐年递增,2010—2014年Scopus数据库中食品学科总共收录138574篇文献,我国以发文量17054篇的较大优势位居第二。论文发表数量呈逐年递增趋势,尤其是最近两三年增速明显高于世界平均速率,2010—2014年间增长率达到292.3%,这也从一个侧面反映了近年来我国食品科学研究欣欣向荣的发展状态。

  传统食品领域研究成果频出

  近些年来,在食品加工、贮藏及运销过程中的化学变化方面,我国与国际领先水平的差距正在急速缩小。在国外研究的基础上,对于这些新技术在食品加工中的化学变化,国内正在进行更加细致和深入的研究,如新技术在加工过程中对营养物质的破坏、加工过程副产物的安全性以及对活性物质活性功能的影响等,并且国内的学者还拓宽了新技术的应用范围,特别是探索了其在中国传统食品中的应用。

  我国在传统食品领域,特别是传统食品加工过程组分变化与传统食品的风味化学研究方面,具有一定的发展优势,涌现了一批成果。在中国传统酿造醋、白酒、黄酒等风味鉴定、微生物群落作用、工艺优化等方面研究有了前所未有的进步;在中国特色坚果如山核桃、核桃、巴旦木等,特色水产如海参、鲍鱼等,特色蔬菜水果肉类如红枣、杨梅、枇杷、牦牛等,中国特色粮油深加工等研究都有了长足进步。据统计,2010—2016国家级科技进步奖励中,食品科学领域有74个项目获奖,其中涉及食品营养、食品发酵与酿造、食品贮藏与保鲜、食品安全、食品加工及食品生物化学等6个方向。其中,后3类是主要的成果产出及获奖方向,占77%,且每一类占比均超过20%以上。与发酵、酿造、贮运、食品相关的获奖项目,大多与传统食品或者中国特色食品或者食材相关。

  我国的传统食品,如白酒、黄酒、烤鸭、酱牛肉、金华火腿等,在风味、质构及其与加工过程的关联等方面研究,也前所未有的深入??狙?、盐水鸭等中华传统美食已从靠经验生产向工业化过渡,对于不同品种鸭肉的品质特征、加工包括烤制、腌腊等特定加工工艺后其风味、营养素和质构的影响等研究有了长足进步。近年来,我国浓香型、清香型等多种香型白酒中的关键气味活性化合物被不断鉴定,为白酒的高品质生产打下坚实基础,同时部分研究成果发表在食品科学技术领域国际一流的刊物上。近日,由国家自然科学基金青年基金项目资助的北京工商大学食品学院白酒风味研究项目,首次出现在国际顶级食品期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》封面上。这些研究结果为我国传统食业的加工奠定了基础。

  在食品加工、贮藏及运销过程中的化学变化方面,国内成果喜人。如近年来,非热杀菌技术在食品加工中的应用就取得了可喜的成果。同时,针对大豆分离蛋白在贮藏过程溶解度、各种功能性质不断下降的这一行业共性难题,国内科学家在大豆蛋白原料、加工对蛋白结构的损伤、贮藏过程的氧化反应、美拉德反应等对大豆分离蛋白贮藏稳定性进行充分研究,发现了引发蛋白品质下降的主要机理,确定了引起SPI贮藏过程中品质下降的主要因素,揭示了品质下降的机制,探讨了可能的控制途径。

  食品微生物研究进展显著

  关于益生菌的研究和开发获得了广泛重视。我国益生菌相关学术研究多年来持续升温,张和平、陈卫、谷巍等我国食品科学家及企业研发负责人针对益生菌发表的相关学术文章数量占据前三,国家自然科学基金支持发表的益生菌文章数量高达353篇。江南大学“益生菌理论与技术”研究团队在益生菌菌种资源发掘和整理、益生菌高效筛选模型建立及功能评价、优良菌株的遗传背景分析和组学等方面进行深入研究。南昌大学的“果蔬益生菌发酵关键技术与产业化应用”项目获得2016年度国家科技进步二等奖,将益生菌发酵技术引入果蔬食品精深加工,突破了果蔬发酵益生菌种高通量筛选和高活性工程菌剂规?;票讣际跗烤?,发明了适合工业化生产的果蔬发酵菌种及其菌剂制备等核心技术,建立了果蔬益生菌发酵上、中、下游全产业链关键技术创新体系,实现了果蔬益生菌发酵关键技术的重大突破。

  我国在食品科学研究领域已逐渐赶上国际水平,在一些组分的结构功能、在影响加工食品品质和安全性方面甚至居于领跑地位。例如,在碳水化合物领域,近年来的一些研究成果、国内发表的SCI论文无论是数量还是水平都居于领先地位。这一系列的研究成果,不仅有效推动了传统食品的现代化,提升了传统食品和特色食品的竞争力,也有效推动了食品科技创新,支撑了食品工业的发展。

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