提高食品科技创新能力 助力舌尖上的产业腾飞

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来源：《中国食品》 2017年第13期

近年来，我国食品科技创新成果不断，不仅对世界食品科技先进水平的追赶不断加速，食品工业的优势和特色也更加鲜明，食品产业科技创新迎来了新一轮发展。6月初，科技部发布了《“十三五”食品科技创新专项规划》。《规划》提出，到2020年，我国食品科技的自主创新能力和产业支撑能力显著提高，科技对食品产业发展的贡献率超过60%。在未来，“舌尖”上的创新该怎么做？

近年来，市场上销售火爆的食品都离不开食品工业的进步，特别是科技水平的提升。然而，我国的食品工业底子薄、发展时间短，还有很大提升空间。随着国家对食品科技创新领域的投

入持续加大，行业龙头企业也不断增加研发投入，为食品工业全产业链的发展提供了不竭动力。

食品产业科技发展迅速支撑能力明显增强

“十二五”期间，我国对食品科技研发的支持力度明显增强，取得了一批重大科技成果，制订了一批新标准，建设了一批创新基地，培育了一批优秀人才，组建了一批产业技术创新联盟，食品科技创新能力不断增强，食品装备行业整体技术水平显著提高，食品安全保障能力稳步提升，有力支撑了食品产业持续健康发展。2015年，我国食品产业结构不断优化，效益持续增长，投资规模进一步扩大。规模以上食品工业企业主营业务收入达11.35万亿元，比2010年增长了87.3%，年均增长13.4%。食品工业企业主营业务收入占全国工业企业主营业务收入的

10.3%，利润总额占12.6%，上缴税金占19.3%。食品工业与农林牧渔业的总产值之比达1.11:1。食品产业不仅大量转化了大宗农产品，也大幅度增加了农民收入和农业效益，带动了农民脱贫致富和农村经济的健康发展。

1.产业自主创新能力明显增强

通过建设一批国家重点实验室、工程技术研究中心、产业技术创新战略联盟、企业博士后工作站和研发中心等，形成了一支高水平的创新队伍，显著增强了食品产业的科技创新能力。在工业化连续高效分离提取、非热加工、低能耗组合干燥等食品绿色制造技术装备上取得了重大突破；解决了一批食品生物工程领域的前沿关键技术问题，开发了具有自主知识产权的高效发酵剂与益生菌等；方便营养的谷物食品、果蔬制品及低温肉制品等一批关系国计民生、量大面广的大宗食品的产业化开发，大幅度提高了农产品的加工转化率和附加值。

2.食品产业科技水平大幅提升

我国食品科技研发实力不断增强，基础研究水平显著提高，高新技术领域的研究开发能力与世界先进水平的整体差距明显缩小；在超高压杀菌、无菌灌装、自动化屠宰、在线品质监控和可降解食品包装材料等方面的研究取得重大突破，开发了一批具有自主知识产权的核心技术与先进装备，食品科技支撑产业发展能力明显增强；食品物流从“静态保鲜”向“动态保鲜”转变，在快速预冷保鲜、气调包装保藏、适温冷链配送等方面取得了显著成效，有效支撑了新兴物流产业的快速发展。

3.食品质量安全形势总体向好

我国食品产业在食品安全监测检测、风险评估、追溯预警、安全控制等方面取得了系列突破，全面加强了食品质量安全标准体系建设，发布了683项食品安全国家标准，涵盖1.2万余项指标，初步构建起符合我国国情的食品安全国家标准体系，为保障食品安全、提升产品质量、规范食品进出口贸易秩序提供了坚实的基础和良好的环境。我国食品安全形势总体稳定并保持向好趋势，2010年食品质量抽查合格率94.6%，2015年合格率96.8%，其中，蔬菜及其制品合格率为95.6%，调味品合格率为96.9%，茶叶及其相关制品合格率为99.3%，酒类的样品合格率为97.0%，食品总体合格率稳步提升。

与世界差距大 挑战形势十分严峻

虽然我国食品行业科技发展迅速，但与其他国家相比还有很大差距。全球食品产业已发生深刻变化，技术装备更新换代更为频繁，加工制造智能低碳趋势更加多元，产品市场日新月异更趋丰富，科技创新驱动全球食品产业向全营养、高科技和智能化方向快速发展。

1.不断突破前沿技术培育食品新兴产业

食品生物加工、分子修饰、高效浓缩、质构重组、膜分离与冷杀菌及超低温液氮急冻等前沿技术不断突破，为食品生物工程开发和先进制造提供了新途径；“互联网+”和智能互联加工等新技术应用成为产业发展的新趋势。依靠科技进步，全球食品产业向高品质、高技术、智能化和低碳化方向发展，并不断推出创新产品，持续打造和培育食品新兴产业。

2.绿色加工低碳制造保障产业持续发展

面对资源、能源及环境约束等日益严峻的形势，传统的食品加工生产方式正经历深刻的变化。高效分离、物性修饰、超微粉碎、非热加工、组合干燥、蛋白工程、发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程和分子食品等现代食品绿色加工与低碳制造技术的创新发展，已成为食品企业参与全球化市场扩张的核心竞争力和实现可持续发展的不竭驱动力。

3.智能互联机械装备支撑产业转型升级

数字化、信息化和智能化食品装备助推全球食品产业快速转型升级。智能控制、自动检测、传感器与机器人及智能互联等新技术大幅度提高食品装备的智能化水平。基于柔性制造、激光切割和数控加工等先进制造技术，全面提升了食品装备的制造精度。规模化、自动化、成套化和智能化的食品装备先进制造能力成为实现食品产业现代化的重要保障。

4.品质监控全程追溯保障食品质量安全

食品危害物形成规律与控制机制研究、食品加工制造与物流配送全过程质量安全控制技术开发成为国际食品安全科技领域的研发热点。食品品质变化新型评价和货架期预测、快速精确和标准化的食品质量安全检测、食源性致病微生物高通量精准鉴别与监控、简捷高效的溯源技术及全产业链食品质量安全追溯体系构建等成为保障食品安全的关键。

5.智能高效全程冷链实现物流保质减损

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开发受到全球性的高度关注。构建“产地分级预冷－机械冷库贮藏－冷藏车配送－批发站冷库转存－商场冷柜销售－家庭冰箱保存”的全程冷链物流体系，保障食品从农田到餐桌全程处于适宜环境条件，实现食品物流保质减损，成为全球物流产业的共识。

6.营养组学技术推进健康食品精准制造

食品营养学研究从传统的表观营养向基于系统生物学的分子营养学方向转变。以宏基因组学（人和肠道微生物DNA水平）、转录组学（RNA水平）、蛋白组学（蛋白质表达与修饰）和营养代谢组学技术为基础的分子营养组学技术及其应用研究成为国际食品营养学领域的新热点，为实现食品营养靶向设计、健康食品精准制造提出了新思路和新途径。

面对全球食品科技的迅猛发展和世界性的食品产业转型升级，科技创新驱动产业升级和可持续成为迫切任务。当前，我国食品科技研发投入强度不足，与世界第一食品制造大国的地位尚不匹配。

一是加工制造转型升级迫切需要科技创新。我国食品加工制造在资源利用、高效转化、智能控制、工程优化、清洁生产和技术标准等方面相对落后，特别是在食品加工制造过程中的能耗、水耗、物耗、排放及环境污染等问题尤为突出。深入研究与集成开发食品绿色加工与低碳制造技术，提升产业整体技术水平，推动食品生产方式的根本转变，实现转型升级和可持续发展迫切需要科技创新。

二是机械装备更新换代迫切需要自主研发。我国食品机械装备制造技术创新能力明显不足，国产设备的智能化、规模化和连续化能力相对较低，成套装备长期依赖高价进口和维护，食品工程装备的设计水平、稳定可靠性及加工设备的质量等与发达国家相比存在较大差距。全面提升我国食品机械装备制造的整体技术水平、打破国外的技术垄断、实现食品机械装备的更新换代，迫切需要提升自主研发能力。

三是质量安全综合监控迫切需要技术保障。食品安全是关乎国计民生和国际声誉的热点问题。我国在食品原料生产和加工与物流的过程管控、市场监控、质量安全检测与品质识别鉴伪以及产品技术标准等方面尚存在明显不足，食品安全风险评估与预警以及食品“从农田到餐桌”全产业链监控与溯源等工作刚刚起步，进一步增强食品质量安全的全产业链综合监控能力迫切需要新技术保障。

四是冷链物流品质保障迫切需要技术支撑。我国食品冷链物流产业环节多，物流过程产品品质劣变和损耗严重，物流能耗偏高，标准化和可溯化程度低等问题突出。特别是面对“互联网+”等新业态下的技术研发滞后，智能控制技术与装备不完善，物流成本大幅度提高。全面推进食品物流产业向绿色低碳、安全高效、标准化、智能化和可溯化方向发展，迫切需要新技术支撑。

五是营养健康全面改善迫切需要科技引领。我国在公众营养健康上面临着营养过剩和营养缺乏双重问题，特别是体重超标与肥胖症、糖尿病、高血压、高血脂等代谢综合症类问题突显。积极推进公众营养健康的全面改善，不断增强健康食品精准制造技术水平与开发能力，在营养均衡靶向设计与健康干预定向以及功能保健型营养健康食品与特殊膳食食品开发等方面迫切需要科技引领。

全面统筹规划 整体部署实施

针对我国食品科技创新发展所面临的新挑战和新需求，《规划》提出，要重点发展食品高新技术产业，提升食品产业竞争力；优化食品科技创新平台布局，培养食品科技人才，提升食品科技创新能力；推进食品产业科技发展，构筑食品科技创新先发优势；加强全链条过程控制，提高食品安全保障水平；全面提升国际合作交流水平，增强自主研发能力与国际竞争力；强化技术成果转化服务，实现科研成果产业化。

1.发展食品高新技术产业

发展食品高新技术产业是增强我国食品产业竞争力的重要战略，也是加快食品产业供给侧结构性改革的必然选择。

《规划》提出，要着力推进以食品加工制造为特色的科技园区建设，培育一批具有国际竞争力的食品领域高新技术企业，形成特色鲜明、带动性强的食品领域高新技术产业，支撑产业转型升级；要探索资源节约型、环境友好型食品产业可持续发展模式，布局跨区域、跨领域的全链条协同创新基地，推动优势和特色食品领域打造一批具有引领作用的创新前沿阵地；要结合我国健康产业的快速发展，为全面促进养老、旅游、互联网、健身休闲、食品五大融合，催生更多健康新业态、新模式和新产业提供科技支撑；要依靠食品科技进步，创新驱动品牌建设，大力开发适应市场新需求变化的新工艺和新产品。

2.提升食品科技创新能力

《规划》提出，要以提升创新能力为核心，优化食品科技创新平台布局，建设一批国家（重点）实验室、工程技术研究中心、区域科技发展实验室及产业技术创新联盟，支持食品企业建立高水平研发机构，加强食品科技创新基础条件建设；要以食品科技创新人才战略为核心，不断培育壮大食品科技队伍，强化优秀青年科学家的培养。比如在前沿新兴领域培养一批世界一流的科学家、科技领军人才和创新团队；支持培养企业创新领军人才，全面提升企业创新能力。

3.推进食品产业科技发展

《规划》提出，要围绕食品产业发展新趋势和新需求，从基础前沿、重大共性关键技术和应用示范进行全链条创新设计，对国家重点研发计划、技术创新引导专项（基金）、基地和人才专项等科技计划（专项、基金等）进行统筹规划和整体部署，重点在食品加工制造、机械装备、质量安全、冷链物流、营养健康等主要领域，凝练具体项目和任务，一体化组织实施。

在加工制造方面，围绕快节奏、营养化、多样性的国民健康饮食消费需求新变化与新兴产业发展新需求，针对我国食品产业整体上仍处于能耗和水耗高、资源利用率低、食品加工制造技术相对落后、加工副产物综合利用相对不足、加工前沿性基础研究相对薄弱等紧迫问题，在食品加工过程组分结构变化、风味品质修饰、加工适应性与品质等方面开展前沿性基础研究，实现食品加工制造理论的新突破；重点开展中华传统与民族特色食品的工业化加工、传统酿造发酵和方便调理食品制造、食品添加剂与配料绿色制造、营养型健康食品创新开发与低碳制造等一批核心关键技术开发研究，实现加工制造过程的智能高效利用与清洁生产；系统开展大宗粮油制品适度加工、薯类和杂粮综合开发、果蔬制品低碳制造、肉蛋奶等畜禽制品和水产制品绿色加工、茶与食用菌等特产资源精深加工和高值利用等一批核心关键技术开发研究及产业化应用，全面提升产业科技创新能力和核心竞争力。

在机械装备方面，围绕食品制造关键装备集成创新、引进消化吸收再创新和成套装备制造以及中华传统食品工业化专用装备创新开发等产业发展重大瓶颈问题，开展食品装备的机械材料特性与安全性、数字化设计、信息感知、仿真优化等新技术、新方法、新原理和新材料等基础研究；重点开展具有自主知识产权的智能化、数字化、规模化、自动化、连续化、工程化和成套化核心装备与集成技术开发研究；着力提升中华传统食品专用型关键装备集成与成套装备开发能力，系统开展新型杀菌、节能干燥和高速包装等核心装备创制。

在质量安全方面，围绕“确保群众舌尖上的安全”这一国家重大需求，推进源头创新，加强食品质量安全基础理论研究，重点开展食品原料危害因子的形成与变化规律、食品加工储藏物流过程中危害因子的形成规律与机制等方面的理论研究，为系统建立“从农田到餐桌”的质量安全保障技术提供科学基础；强化技术创新能力，突破全产业链质量安全控制及预警等共性

关键技术，重点突破生产源头控制、加工过程控制、产品流通控制和市场监管支撑等关键技术，提升国家食品检验检测与危害控制能力，构建食品质量保障技术与标准体系；通过关键技术和产品研发与集成示范，推进技术成果转化。

在冷链物流方面，围绕绿色低碳、安全高效、标准化、智能化和可溯化食品物流产业发展需求，针对我国食品冷链物流产业环节多、技术单一、标准化程度低、品质劣变严重及物流损耗、能耗和成本过高等问题，开展以食品冷链物流品质劣变及蓄冷传热机制等方面的源头创新研究，系统分析环境条件对产品品质劣变、质构变化和损耗的生物学机制，开展热管技术与蓄冷传热机理等基础研究；围绕食品冷链物流核心工艺技术、物流包装与技术装备、全供应链智能化物流管理与产品质量安全溯源和标准系统、“互联网+电商”等现代食品物流产业技术需求，开展物流保质减损新工艺与新技术、包装新材料和新装备研发，构建基于信息技术的智能化物流管理平台、微环境智能化监控和品质质量及安全溯源技术体系；开展“互联网+电商”物流及其配套保质减损与包装新技术开发研究，集成相关技术装备，构建技术标准体系，开展规模化示范应用。

在营养健康方面，围绕肥胖症、糖尿病等代谢综合症类，以及婴幼儿与其他特定（特需）人群，着力开展源头创新，系统研究膳食功能因子作用机制以及肠道微生态膳食与健康关系，为营养强化食品和专用型健康膳食食品创制提供理论依据；着力开展营养强化等健康食品创制关键技术研究，突破功能因子高通量筛选与绿色制备、功能因子稳态化控制与靶向递送、有效释放与高效吸收及功能评价等关键技术；研发和创制适用于肥胖症、糖尿病等代谢综合症类、婴幼儿和其他特定（特需）人群，以及特殊环境工作人员的营养强化食品和专用型膳食健康食品。

在性技术方面，瞄准国际前沿和未来发展，系统分析和准确把握全球食品科技的发展新态势，积极探索具有战略性、前瞻性和未来性的食品科技，抢占食品科技制高点，形成创新人才高地。比如，积极探索基于人群膳食营养健康及个性化需求大数据分析基础下的食品营养靶向设计和健康食品精准制造技术，研究开发新型健康食品的营养靶向设计、功能生物修饰、健康个性订制、产品精准制造技术；重点开展“云技术、大数据和互联网+”、“非热加工、冷杀菌和生物膜分离”、“生物转化、高效制取和分子修饰”等食品新型加工理论与技术的开发研究；积极开展“合成生物、分子食品、3D制造”等概念食品制造理论与技术的探索研究。

4.增强食品安全保障能力

《规划》提出，要突出解决我国食品源头污染严重、过程控制能力薄弱、监管支撑能力不足的问题，聚焦严重危害我国人民健康的食源性致病生物、化学致癌物、内分泌干扰物、抗生素、生物毒素等重要危害物，深入开展食品危害物形成机制、迁移转化规律和生物暴露的基础研究，强化监测检测、风险评估、追溯预警、过程控制、流通储运、应急处置的关键技术研究，加快研发快速检测和非定向筛查技术及产品，大幅提升食品安全快速检测试剂和装备国产化率，构建与国际接轨的食品安全标准体系、全国统一的追溯预警体系和全链条的过程控制体系及国家食品安全大数据云平台，引领推动食品安全社会共治，为实现从“被动应付”向“主动保障”转变、“确保群众舌尖上的安全”提供技术支撑。

5.提高国际合作交流水平

《规划》提出，要以全球视野谋划和推动食品科技创新，充分利用两个市场、两种资源，主动布局和融入全球创新网络，开展多种形式的食品科技交流合作，打造国际食品科技交流与合作基地，加大食品先进制造技术和高端智力引进力度，统筹推进中国食品产业科技走出去，构建与国际接轨的创新体系，抢占若干领域制高点。

同时紧密结合国家“一带一路”和“食品安全”战略，推进“健康中国”建设，增强“走出去”能力，提高“引进来”水平，建设食品科技创新的国际合作共同体，拓展与相关国际组织的技术合作途径，支持我国食品企业在国外设立联合研发中心、产业技术发展基地和国际食品产业创业基地。

选择与我国有良好合作基础和潜力的食品科技优势国家和地区以及具有代表性的发展中国家和地区，全面加强食品科技交流与合作，与国际一流的人才、团队、企业开展紧密合作，形成食品科技国际合作新格局，提升我国在全球食品科技创新领域的地位，力争实现从“三跑并存”、“跟跑”为主向“并跑”、“领跑”为主的转变。

6.强化科技成果转化服务

《规划》提出，要积极落实《中华人民共和国科技成果转化法》，构建产品开发与中试孵化、技术转移转化、技术发布与交易平台，推动科研院所、高校和企业产学研用的紧密结合，强化科技成果转化队伍建设，加速食品科技成果产出与转化。建立食品科技成果转移服务中心和科技成果托管中心，完善企业创新能力和技术转移转化能力评价体系，发布技术成熟度高、推广价值大、市场需求迫切的技术成果，促进科技与产业、经济发展的深度融合。

鼓励中小食品企业建立产业创新技术推广应用联盟、技术推广应用协会，加速适用、实用技术的推广应用。加强技术协作，提高成果的扩散速度，充分发挥科研单位的服务优势，深入挖掘科研创新潜力，推动成果的产业化。

让舌尖上的美味成为高科技产业

“上世纪80年代，制约我国方便食品、肉制品、速冻食品、膨化食品等咸味食品发展的关键问题就是缺少一些重要的肉味食品香料。美国国际香料公司早在上世纪70年代就实现了这些香料的合成生产，但卖价奇高。”中国工程院院士、北京工商大学校长孙宝国告诉记者。过去，我国从国外进口食品香料的价格甚至快要赶上黄金，这严重制约了我国食品工业的发展。

此后，经历了一系列科技攻关，孙宝国和他的科研团队突破了不对称二硫醚食品香料制造关键技术，以远低于同类食品香料的成本合成了甲基2－甲基－3－呋喃基二硫醚等重要香料，并迅速占据全部国内市场及约50%国外市场。

“食品行业是我国最大的‘民生产业’和现代‘餐桌工程’。”中国农业大学食品科学与营养工程学院院长胡小松说。目前，我国食品消费需求的快速增长和消费结构的不断变化，必将推动食品产业结构调整与技术升级。

作为《规划》编写的主要执笔人，胡小松表示，我国不仅是食品生产和消费大国，也是位居世界第一的食品加工制造大国，但恰恰不是世界食品科技强国。“我国食品工业发展不过10余年时间，底子薄、受重视程度不高。此次《规划》的发布就是想扭转长期以来被忽略的食品产业科技发展问题。”胡小松说。

而食品产业科技要想发展，食品企业必须承担起创新主体地位。“十二五”时期，科技部在“863”计划和国家科技支撑计划中投入经费超过17亿元，国家自然基金委食品科技专项从2010年至今累计投入7.9亿元用于食品科学基础研究。

随着科技创新环境日益优化，企业也正在行动。作为国内首家以企业为主体、针对国人营养需求和代谢机制开展系统性研究以实现国人健康诉求的研发中心，2011年中粮集团投资32亿元打造中粮营养健康研究院。“化解行业产能过剩、低水平、同质化竞争困局，推动食品产业转型升级，都需要不断研发和突破性的创新。”研究院院长郝小明说。

保障乳品质量安全既是基础也是关键。蒙牛集团质量管理系统负责人宋晓东介绍说，蒙牛致力于构建透明高效的数字化品质管理体系，每天能够掌握40万条检验数据，实现全程可追溯的产业链质量安全管理体系，严格把控食品质量安全。

“十三五”开局之年，“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”成为国家优先启动的重点研发计划，投入达11.7亿元，为实现食品产业转型升级和可持续发展提供科技支撑。

除了企业需要自强外，作为食品科技创新浪潮中的主力军，高校院所的人才培养亦不可或缺。“高校院所要加速产学研合作，通过科学研究将知识转化为产品和技术，为食品科技和产业发展提供成果支持和智力支撑，推动社会进步和发展。”孙宝国说。