科技创新 指向高品质深层次绿色智能制造

2022-01-04 08:27:53 中国食品报

本报记者 韩松妍

  “十三五”以来,我国食品供给能力显著提升、产品结构持续优化、安全保障逐步提高,自主创新体系建设稳步推进、创新能力不断增强,食品工业为大量转化农产品、大幅度增加农民收入和农业效益、实现脱贫和经济增长目标发挥了重要作用。当前,随着经济全球化不断推进,全球食品供应链正经历深度融合,国际竞争日益加剧。在现代食品科技的推动下和扩大开放的背景下,我国食品产业正深度参与全球竞争。“十四五”期间,食品工业要依托科技创新,实现基础研究、智能制造、绿色低碳、营养健康水平的全面提高,推动食品工业战略创新、机制创新、技术创新和管理创新,助力食品工业实现高质量发展。本报推出报道,对“十三五”阶段食品工业技术进步进行回顾,并对“十四五”时期食品工业技术发展进行展望。今日刊发展望篇。

  2021年,“十四五”开局之年,食品工业稳步前行。作为我国国民经济的重要支柱产业,食品工业承担着满足市场需求、关切国民健康、稳定社会就业和全面服务“三农”的重要任务。“十四五”期间,食品工业要依托科技创新,实现基础研究、智能制造、绿色低碳、营养健康水平的全面提高,推动食品工业战略创新、机制创新、技术创新和管理创新。以高品质深层次食品绿色制造、智能制造为攻关目标,以连续化、数字化、智能化装备开发为支撑,实现食品工业高质量发展。

直面短板 勇于挑战

全面创新改善薄弱环节

  察势者智,驭势者赢。当今世界百年未有之大变局加速演进,不稳定性不确定性明显增加,我国发展面临的国内外环境发生深刻复杂变化。科技创新成为国际战略博弈的主要战场,围绕科技制高点的竞争空前激烈。

  在经历以产能扩张为主要方式的“总量提升”时期后,中国食品工业已进入以安全、营养为目标的“价值提升”关键时期,然而创新能力依然是我国食品工业的薄弱环节。

  全产业协同创新能力薄弱。食品产业整体协同发展的创新机制和体系尚未建成。前沿性、创造性和颠覆性技术研究投入不足,基础创新支撑不够。全球食品领域领跑技术比例仅占5%,缺乏国家级战略研发、交叉学科和成果应用平台,缺乏高素质科技人才和高水平队伍;全国科研能力区域分布不均衡,学科融合能力薄弱,科技成果46%处于实验室研究阶段、40%处于中试阶段,产业化阶段的技术仅为14%,成果转化应用比例低,与发达国家80%的水平差距较大;食品制造规模以上企业数量不足10%,为数众多的中小企业生产集中度低、研发经费投入较少、追逐利润胜过技术和品质,产品低值化、同质化倾向比较严重;食品工业与农业产值比仅为1.2∶1,相比发达国家特别是日本的11.7∶1的产值比存在较大差距。

  核心技术自主创新能力不足。我国食品科技原始创新能力和产业引领能力建设不足,与食品制造大国的地位不相匹配,2019年食品制造业整体研究与开发(R&D)的投入强度仅为0.82%,远低于我国制造业的1.45%;关键技术产品对外依存度高,其中,70%以上高质量酶制剂,85%以上用于酸奶生产的乳杆菌、双歧杆菌等功能性益生菌,70%以上的乳品包装市场,80%以上高阻隔罐头食品塑料包装,50%以上的兽药残留检测仪器和试剂盒(卡)等被国际公司垄断或依赖进口;食品装备智能成套水平低,高端高压均质机、高性能高温连续杀菌和无菌灌装等高端成套装备长期信赖进口,主要大型食品企业80%的关键高端装备依赖进口。在传统食品领域,发酵、酿造、熏制、腌制、烹饪等制造过程无法采用国外技术装备,大量传统食品制造的工业化程度低,无法应对特殊、多样的加工要求,核心技术硬件匹配不到位。

  绿色制造综合利用亟待加强。我国食品工业绿色制造综合利用亟待加强,食品加工增值和资源利用不足。全产业的绿色生产规模化、精细化、集约化尚未形成,生产能耗高,绿色制造技术普遍缺乏。干制食品吨产品耗电量是发达国家的2—3倍,速冻食品平均吨产品耗能比国际水平高30%以上,吨糖耗水量是发达国家2—3倍;适度加工和柔性制造程度不高,导致初级农产品营养和能源的双重损耗;生鲜食品储运冷链流通率仅8%,造成约有20%的果蔬、8%的肉类、11%的水产品和8%的粮食损耗。种养殖方式粗放、品种退化和质量偏低限制了食品原料的有效供给,残次果与加工副产物综合利用不足。粮油、水果、豆类、肉蛋、水产品等深加工率仅有30%左右,低于发达国家70%以上的水平;玉米淀粉行业原料利用率仅为95%,低于国际先进水平约4个百分点。实现对食品原料的“吃干榨尽”,是我国食品工业量质提升的重要方向。

  尽管短板和差距十分明显,但食品产业对国内市场依存度较高,站稳国内市场,扩大内需替代进口,推动传统食品走出国门,食品工业面临机遇和挑战并存。

  从国际上看,我国是世界最大的食品贸易国,进口量位居世界第一。中国食品产业需要加快融入国际竞争、充分与国际市场接轨,取得更多话语权,既要积极拓展“一带一路”沿线国家的市场空间,还要借助传统出口食品的优势提质增效,寻求新的科技协作、产品市场、产业合作的机会,用中国食品“走出去”带动中国食品企业更多地走出国门。

  从国内来看,食品产业不仅要满足14亿人的基本食物要求,还要满足日益增长的美好生活需要。食品产业的任务也由供给保障、食品安全保障逐步提升到食品营养健康保障与可持续供给的更高层面,需要行业整体提高技术储备。市场需求倒逼产业升级,中小企业技术改造空间巨大。我国已进入人口老龄化阶段,特殊人群对膳食营养、功能性食品需求旺盛。随着食品消费结构不断升级,健康营养的食品需求为产业带来创新发展新机遇。

夯实基础 推进低碳

技术支撑推动产业升级

  当前,全球食品产业正发生深刻变化,技术不断突破、装备更新换代频度加快。面对新冠肺炎疫情蔓延、贸易保护主义抬头、国际产业链供应链加速重构等严峻复杂的国际形势,食品工业迫切需要统筹规划整体布局,提升原创驱动力,发挥“产学研用”科技创新体系作用,协同技术攻关,有效支撑食品工业迈向更高台阶。

  中国轻工业联合会在《食品工业技术进步“十四五”发展指导意见》中提出,“十四五”期间,食品工业要围绕农产品深加工技术、食品加工工艺品质调控技术、特殊膳食营养创制关键技术、食品柔性智能制造技术、新食品制造3D打印技术、全产业链质量安全控制技术等,推动行业向营养、健康、味美、安全、便捷方向发展。到2025年,我国食品科技自主创新能力和产业支撑能力显著提高,创新体系更加完善,取得一批国际公认的创新成果,原始创新能力进入国际先进水平。食品绿色制造、安全主动保障领域科技水平进入世界前列,食品工业与农业产值比提高到2:1以上,供给水平进一步提高,创新驱动我国由食品制造大国向食品制造强国的转变。

  完善体系增强驱动能力。加强科技创新平台建设,创新行业协(学)会组织、科研院所参与、企业团结协助的产学研协的合作新模式。重点建设3—5个综合集成学科交叉融合的食品领域重点实验室,8—10个食品工程技术研究中心,形成有梯度、多目标、跨学科的科技创新体系,培养一批在国际食品领域有参与度、话语权、领导力的创新型高层次人才。

  突破核心技术全面升级。重点研究食品营养健康、食品物性科学基础、组分相互作用机理,提升食品加工制造的原始创新能力。围绕食品加工制造单元高新技术系统开发、颠覆性技术和产业化集成技术,加快共性关键技术产业化。推进互联网、大数据、人工智能等信息技术、生物技术、绿色低碳技术与食品制造深度融合,形成有利国人营养健康和膳食模式的食品基础理论和未来食品加工制造体系。

  提升装备自主创新水平。打破国外技术垄断,有效提升重大装备自主化水平。推进柔性加工生产线,关键工序数控化率比2020年提升10%。装备供给、基础零部件、关键基础材料实现升级换代,满足国内市场70%以上需求。

  全面持续推进绿色制造。加速实施食品制造体系绿色升级改造。推动绿色工厂、绿色园区建设,突破分离萃取、新型杀菌、节能干燥、适度加工和低碳制造等关键技术。实现规模以上企业单位GDP能耗比2020年降低10%,单位工业增加值用水量比2020年下降15%,单位工业增加值二氧化碳排放量比2020年下降15%,全行业化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放量总体下降的目标。

  积极落实推进“三品”战略。开展食品安全主动保障研究,提升危害物防控技术水平。积极实施“三品”专项行动,加速成果转化不断开发新产品,做好品质提升的技术保障。加大食品国家标准、行业标准、团体标准的制修订力度,对标国际标准提升采标率,一致率达到98%以上,技术标准制定数年均增长10%。

  按照《国家创新驱动发展战略纲要》《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》战略部署,依据食品安全法、《“健康中国2030”规划纲要》和《轻工业技术进步“十四五”发展指导意见》的要求,重点围绕食品加工升级技术、柔性智能制造新技术、生物科技与绿色低碳新技术,加快提升食品工业核心竞争力,确保国内食品市场民安物阜,国际市场恢复增长,实现食品工业高质量发展。

  夯实创新基础,攻克核心技术 重点开展食品营养健康基础研究,针对中国人膳食需求和健康调控机理,研究食品与代谢综合征预防及干预基础、食品与肠道微生态关系;研究食品物性科学基础、解析组分相互作用机制,采用信息技术建立数字化基础、信息资源库,为食品加工制造提供基础支撑;系统研究食品加工和储藏过程营养组分和小分子功能成分的结构变化,对最终食品质构、安全、营养、风味等品质的影响过程及规律。突破高效分离、靶向萃取、分子修饰、质构重组、超微粉碎、组合干燥、快速钝酶、膜分离、冷杀菌及超低温速冻、生物工程、绿色制造和综合利用等现代食品制造共性关键技术,加速代谢调控的细胞工厂技术和新微生物资源、食品生物制造过程优化控制技术,在食品生产中的示范引领作用。

  力保食品安全,强化安监技术 确保食品安全是健康中国的迫切需求,科技创新要推动食品全产业链安全监控技术能力应快速提升,为形成严密高效的食品安全治理体系提供有力的科技支撑。围绕全产业链危害风险的迁移转化、监测检测、追溯预警、过程控制等研究食品安全主动保障技术,外防输入性、系统性风险,内控食源性、人为性隐患,加强食品品质变化评价和货架期预测,实现快速精确检测和食源性致病微生物高通量精准鉴别与监控。

  加快装备创新,智能制造升级 推进具有自主知识产权的数字化、智能化和成套化核心装备与集成技术开发,提升我国现代食品装备制造业的原创能力。重点开发食品装备智能控制系统及相关工业应用软件、故障诊断软件和工具、传感和通信系统,实现食品的柔性化、智能化和集成化制造。推进互联网、大数据、人工智能等信息技术、生物技术、绿色低碳技术与食品装备开发深度融合,推动行业技术改造和流程再造,建设食品加工智慧工厂。

  加大研发力度,推动营养健康 大力推进产品结构调整,品种多样营养健康。研究食品营养品质靶向设计技术、特殊膳食食品设计与制造技术、功能食品设计与制造技术等前沿技术,系统化保障国民均衡营养,实现营养膳食的“量身订制”;发展老年食品、特殊食品、功能性食品,实现精准营养供给及智能健康管理;加快发展天然提取的食品添加剂,益生元、益生菌系列产品,加快开发低脂、低钠、含膳食纤维的焙烤食品和肉制品,推、动方便食品减盐与风味平衡发展的营养转型,深度开发中国传统民族特色食品;深入开展食品领域多活性物质复杂构成研究,提升健康价值研究,通过发酵过程的工艺创新,实现有关产品健康因子的丰富化、可控化。

  发展绿色产业,实现持续升级 推进绿色制造、低碳循环、集约生产方式,解决资源高效利用、提质减损、节能减排深层次问题,构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。通过采用高效分离、超微粉碎、非热加工、组合干燥等现代食品加工低碳制造技术,促进传统企业流程再造,形成无废、少废的生态工艺,实现原料充分利用。逐步提升高效低碳制冷新技术、绿色防腐保鲜新方法、环境友好包装新材料、智能化信息处理与实时监控技术装备在食品物流保质减损的贡献率。

  

“十四五”期间食品工业主要行业发展方向

  生物发酵行业

  推动高性能、高产菌株的进化育种及高通量筛选技术提升,提高原料利用率、糖酸转化率和分离提取收率;建立核心菌种和工业酶制剂特性评价和应用技术平台、功能性发酵制品安全营养评价及产品标准化技术平台。加强具有自主知识产权的酶种开发,降低大宗生物发酵产品制造比重,推动行业向小品种、高附加值方向发展。

  焙烤食品糖制品行业

  开发多元、营养的低脂、低钠且含膳食纤维、益生菌的新产品;推动可食用、可降解包装材料和冷链运输材料的集约应用;建立从原料生产到终端消费各环节的有效管控,加强功能性、个性化产品开发,推动行业向安全营养、美味时尚方向发展。

  食品添加剂行业

  大力发展天然和采用绿色加工工艺制造的食品添加剂和配料产品,开拓具有功能特性的食品配料产品,推动行业向功能化、绿色化方向发展。

  乳制品行业

  推动全产业链的安全风险管控能力建设,提升奶源保障水平和乳制品品质稳定性。推动实现乳糖、乳铁蛋白、低聚糖等婴幼儿配方乳粉功能基料国产化,推动新型配方乳制品、功能型产品向不同人群细分。

  饮料行业

  加强水源地的生态涵养,推进包装水的生产可持续和技术保障能力建设。开发营养物质提取、评价和应用技术,推动行业向多元化、健康化、功能化方向发展。

  酿酒行业

  以风味和健康为导向进行美酒酿造,以消费者为核心设计产品,打造迅捷、周到的消费服务体系;主动把握健康理性消费新趋势,由规模效益向品质效益、特色效益转变,加强基础研究,发展智能化技术改造升级,推动行业不断提升酿造工艺、提升酒品品质。

  制盐行业

  提升海盐苦卤综合利用和蒸发制卤的自动化、信息化水平;提升井矿盐盐穴利用水平,发展全卤制碱和高纯度液体盐,加大“三废”治理,岩盐回采率达到25%以上;做好湖盐资源科学保护,逐步形成原盐、钾盐等资源综合利用的格局。

  制糖行业

  提高制糖装备的自动化和智能化水平、副产品高值化利用以及食糖产品多元化生产水平;推行绿色制造技术,实施清洁生产,降低制糖生产过程的能耗、水耗和污染物排放。加快糖料生产现代化,推动行业向规模化、机械化和智能化方向发展。

  罐头行业

  不断丰富产品门类,开发菜肴类、自热方便以及功能型和高附加值罐头产品,提高原材料综合利用率和生产机械化程度,提升季节性、高值原料的罐头加工能力,推动行业向营养方便、美味多样的方向发展。

  方便食品行业

  加强方便食品行业在国家应急战略保障方面的建设,加大传统食品工业化的创新,加强可自热方便食品的安全规范与标准建设,结合植物基食品应用的创新,为“三减”提供技术保障,同时在营养健康与可持续发展上与国际接轨。

  肉制品行业

  加强细胞培育肉和素肉的发展,推动传统肉制品标准化、自动化和智能化的加工,推动肉品加工向绿色制造方向发展;大力开发方便、休闲肉制品,推动肉制品的健康营养与时尚消费。

  其他食品行业

  发展中华传统特色食品、特殊膳食食品和口味多元化与营养健康食品;挖掘海洋源食物资源及其数据库建设;实现畜产品、谷物食品、水产品的全产业链加工技术改造升级。

  ——《食品工业技术进步“十四五”发展指导意见》

 

《中国食品报》(2022年01月04日01版)

  (责编:罗 晨)

 

 

 

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