基于2000—2016年國家科技獎勵獲獎項目的食品科學研究進展

鄭床木，陳天金，吳 蕾，王 萌

(1中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所，北京 100081； 2中國農(nóng)業(yè)科學院國際合作局，北京 100081；3中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京 100081； 4中國農(nóng)業(yè)科學院科技管理局，北京 100081)

基于2000—2016年國家科技獎勵獲獎項目的食品科學研究進展

鄭床木1，陳天金2，吳 蕾3，王 萌4

(1中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所，北京 100081；2中國農(nóng)業(yè)科學院國際合作局，北京 100081；3中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京 100081；4中國農(nóng)業(yè)科學院科技管理局，北京 100081)

2000—2016年共有74項食品科研成果獲得國家科技獎勵，其中技術發(fā)明獎16項、科技進步獎58項。文章分析了獲獎成果領域分布與單位情況，梳理了在食品生物化學、食品加工、食品安全、貯藏保鮮、發(fā)酵釀造等方向的研究進展，提出應更加重視基礎研究，提升食品科學原始創(chuàng)新水平，實現(xiàn)國家自然科學獎的突破；同時聚焦全產(chǎn)業(yè)鏈品質質量過程控制，研發(fā)食品加工關鍵工藝與核心技術，創(chuàng)制新型裝備與技術標準，為食品應用研究提供科技支撐。

食品科學；國家科技獎勵；研究進展

食品是人類賴以生存的物質基礎，它提供人體維持生命、生長發(fā)育以及進行各種活動所需的能量和營養(yǎng)物質。食品工業(yè)已成為國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)，2015年總產(chǎn)值達11.4萬億元，在國民經(jīng)濟工業(yè)各門類中位居第一，“十二五”工業(yè)產(chǎn)值年均增長13.0%[1]。食品科學為食品工業(yè)的高速發(fā)展提供了科學基礎和技術支撐，科技創(chuàng)新已成為食品工業(yè)發(fā)展的主要推動力量。

科學技術獎勵制度是我國科技政策的重要組成部分，是有效管理和促進科學技術研究活動的一種手段。自1999年《國家科學技術獎勵條例》頒布實施以來，我國科技獎勵逐步建立了一套較為科學合理的科技獎勵制度及評審體系。其中，國家自然科學獎、技術發(fā)明獎和科技進步獎分別是對重大科學發(fā)現(xiàn)、重大技術發(fā)明以及先進科學技術成果的肯定與承認。國家科技獎勵成果經(jīng)過嚴格的同行評議，得到了社會廣泛認同，直接反映了各個領域的科學研究現(xiàn)狀，是梳理學科科研進展的優(yōu)質樣本。

本文以食品科學領域獲2000—2016年國家科技獎勵成果為基礎，系統(tǒng)分析其分布特征，總結食品科學領域研究進展，展望未來發(fā)展趨勢，為進一步提升食品工業(yè)的科技力量、促進行業(yè)快速發(fā)展提供借鑒。

1 食品科學領域獲國家科技獎勵成果情況

2000—2016年共授予國家自然科學獎、技術發(fā)明獎和科技進步獎(含創(chuàng)新團隊)4 185項，其中自然科學獎占13.8%、技術發(fā)明獎占15.1%、科技進步獎占71.1%。食品科學領域累計獲獎74項，其中技術發(fā)明一等獎1項、二等獎15項，占21.6%；科技進步一等獎1項、二等獎57項，占78.4%。平均每年4.4項，除2003年無成果獲獎外，其他年度最少有1項獲獎，最多為2010年及2013年，該年度各有8項成果獲獎。自2004年起，每年獲獎成果穩(wěn)定在3項以上。這與國家從2000年開始，啟動了“農(nóng)產(chǎn)品深加工技術與設備研究開發(fā)”、“食品安全關鍵技術”和“重要技術標準”等三個重大科技專項，強化食品科學的科研投入密切相關。各年度獲獎成果如圖1。

圖1 2000—2016年食品科學領域國家科技獎勵成果年度分布情況

74項獲獎成果中，涉及食品營養(yǎng)、食品發(fā)酵與釀造、食品貯藏與保鮮、食品安全、食品加工及食品生物化學等六類方向。其中，后三類是主要的成果產(chǎn)出及獲獎方向，占77%，每一類均超過20%以上(圖2)。74項獲獎成果共計有297個(次)單位主持或參與完成，平均每項成果4個單位；前三完成單位共有127家，其中企業(yè)57家，占前三完成單位的45%，表明食品領域產(chǎn)學研結合緊密，企業(yè)越來越成為食品科技創(chuàng)新重要力量；50家以第一完成單位獲得食品領域國家科技獎勵，其中科研院所44家，企業(yè)6家。第一完成單位中，江南大學獲獎次數(shù)最多，達到7項；中國農(nóng)業(yè)大學和中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所分別為5項、4項，北京工商大學和浙江大學各獲3項，大連工業(yè)大學、中國海洋大學、湖南出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心、湖南農(nóng)業(yè)大學、華南農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學、青島啤酒股份有限公司等7家單位均獲2項，南昌大學、華中農(nóng)業(yè)大學、山東魯花集團有限公司等38家單位各獲1項。當前，我國食品科學研究力量主要集中在以江南大學(原無錫輕工業(yè)學院)、大連工業(yè)大學(大連輕工業(yè)學院)、河南工業(yè)大學(鄭州糧食學院)等為代表的輕工類大學，以中國農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學等為代表的農(nóng)業(yè)大學食品學院及動物科技學院，以中國農(nóng)業(yè)科學院、中國檢驗檢疫科學研究院、國家糧食局科學研究院等為代表的中央科研院所以及山東魯花集團、青島啤酒股份有限公司、中糧集團等為代表的大型食品加工企業(yè)。綜上所述，主要獲獎單位與我國食品科學的研究力量分布相一致。

圖2 2000—2016年食品科學領域獲獎成果各方向數(shù)量

2 食品科學主要技術突破

食品科學是一門連接基礎研究與應用研究的交叉學科，融合了生物學、化學、物理學、農(nóng)學、醫(yī)學、材料與工程學等學科的理論和方法[2]。隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展、全社會對優(yōu)質產(chǎn)品需求大幅增加以及消費者對食品安全的廣泛關注，國家加大了食品科學的科研投入，自“十五”開始，先后啟動了多個重大科技專項，在食品科學新理論、新方法、新技術及新產(chǎn)品等方面取得了重大進展，顯著增強了食品工業(yè)的原始創(chuàng)新能力。

2.1 新型食品添加劑迅速帶動了產(chǎn)業(yè)縱深發(fā)展

近20年來，在食品生物化學領域，先后篩選開發(fā)了海洋特征寡糖、功能性益生乳酸菌、重大淀粉酶品、高耐性酵母、新型香精、聚丙烯酸鈉及呈味核苷酸二鈉、重要含硫食用香料、海參自溶酶、乳鏈菌肽等多類重要食品添加劑及酶制劑，突破了制約食品添加劑及酶制劑制備的核心關鍵技術，實現(xiàn)了大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應用。北京工商大學孫寶國等[3]完成的“重要含硫食用香料的研制”建立了香料制備的通用技術平臺，應用于七種重要含硫食用香料的生產(chǎn)，促進了肉味香精工業(yè)的科技進步，推動了方便面、肉制品、雞精、調味品等食品工業(yè)的發(fā)展，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。大連工業(yè)大學朱蓓薇等[4]完成的“海參自溶酶技術及其應用”揭示了海參自溶的本質與機理，實現(xiàn)了對海參自溶過程的發(fā)生、進行和終止的有效控制，應用自溶技術開發(fā)了系列海參肽功能產(chǎn)品、海參粘多糖和即食海參等高附加值產(chǎn)品，帶動了海產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.2 精深加工關鍵技術及裝備大幅提升了產(chǎn)品效益

食品加工領域的國家科技獎勵成果集中在稻米、大豆、蔬菜、柑橘、花生等大宗糧油果蔬產(chǎn)品以及干酪、高原牦牛乳、金槍魚等高價值特色產(chǎn)品的精深加工。先后開發(fā)了系列加工關鍵技術，創(chuàng)制了具有自主知識產(chǎn)權的加工裝備，實現(xiàn)了產(chǎn)品精深加工高效轉化與副產(chǎn)物綜合利用，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟價值。江南大學姚惠源教授等[5]完成“稻米及其副產(chǎn)品高效增值深加工技術”突破了米糠擠壓穩(wěn)定化生產(chǎn)、米糠營養(yǎng)素和營養(yǎng)纖維全利用等7類關鍵技術，開發(fā)了米糠營養(yǎng)素、米胚米乳飲料等6類營養(yǎng)產(chǎn)品，實現(xiàn)了稻米資源綜合開發(fā)與高效利用。中國農(nóng)業(yè)大學任發(fā)政等[6]完成的“青藏高原牦牛乳深加工技術研究與產(chǎn)品開發(fā)”探明了牦牛泌乳特性及微生物菌相變化規(guī)律，攻克了牦牛乳曲拉溶解與改性技術難題，研發(fā)了系列牦牛發(fā)酵乳和高品質干酪素生產(chǎn)新工藝和新產(chǎn)品，實現(xiàn)了牦牛乳加工技術的自主創(chuàng)新與技術突破，有效促進了我國牦牛乳產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

2.3 污染物快速檢測技術與產(chǎn)品有力保障了食品安全

圍繞消費者廣泛關注的食品及農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)獸藥、生物毒素、微生物、非法添加物等各類危害物，建立了系列新型、快速、在線、高效樣品前處理技術，創(chuàng)制了一批具有“類”特異性和高選擇性的識別材料與高靈敏抗體，研發(fā)了多種快速檢測試劑盒、試紙條、速測儀器等配套產(chǎn)品，使我國食品安全快速檢測試劑和裝備基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，覆蓋了當前國家監(jiān)控的重要食品安全危害物，為保障我國食品安全發(fā)揮了不可替代的作用。中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所李培武等[7]完成的“農(nóng)產(chǎn)品黃曲霉毒素靶向抗體創(chuàng)制與高靈敏檢測技術”突破了黃曲霉毒素高靈敏檢測技術難題，研制出了系列高靈敏、高特異性抗體，研制出系統(tǒng)配套的檢測技術與產(chǎn)品，構建了從抗體質量到檢測技術和污染控制的配套標準體系，成果應用于農(nóng)產(chǎn)品種養(yǎng)、收儲、運銷、加工全過程，為政府監(jiān)管和企業(yè)產(chǎn)品質量安全控制提供了關鍵技術支撐。

2.4 貯運保鮮關鍵技術顯著降低了過程損耗

我國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后貯運保鮮環(huán)節(jié)較為薄弱，產(chǎn)后損耗嚴重，因此食品貯藏與保鮮一直受到食品科研人員的高度重視。該領域的國家科技獎勵集中在果蔬產(chǎn)品、糧食儲備、冷卻肉品質控制等方面，先后突破了果菜、蘋果、楊梅、枇杷等采后綠色防病保鮮、果實貯藏物流及糧食儲備等關鍵技術，極大地降低了采后損失。國家糧食局科學研究院吳子丹等[8]完成的“糧食儲備‘四合一’新技術研究開發(fā)與集成創(chuàng)新”研發(fā)了防結露智能控制儲糧機械通風技術、低劑量防燃爆磷化氫環(huán)流熏蒸技術、智能糧情檢測分析技術和高效谷物冷卻技術，成功解決了高大糧倉熏蒸殺蟲不徹底、濕熱轉移嚴重、易結露發(fā)熱霉變和陳化快等難題，應用到全國1 100多個國家儲備糧庫以及1 500萬t倉容的地方儲備糧庫，實現(xiàn)了中央儲備糧中的陳化糧大幅度降低；損失損耗從4%降到1%以內(nèi)；宜存率從70%提高到99%；儲糧化學藥劑使用量減少80%，產(chǎn)生了巨大的生態(tài)和社會效益。

2.5 發(fā)酵釀造工藝與技術不斷改進了傳統(tǒng)食品生產(chǎn)

食品發(fā)酵釀造領域的國家科技獎勵相對較少，主要集中在白酒及啤酒釀造、果蔬益生菌發(fā)酵、菌種生產(chǎn)工藝優(yōu)化等方面。江南大學徐巖等[9]完成的“基于風味導向的固態(tài)發(fā)酵白酒生產(chǎn)新技術及應用”針對中國傳統(tǒng)白酒發(fā)酵復雜的問題，發(fā)明了特征風味強化、不良風味消除、基酒組合控制等新技術，改進了中國傳統(tǒng)白酒生產(chǎn)的制曲、釀造、勾兌三個關鍵工序，構建了優(yōu)質、高效、穩(wěn)定生產(chǎn)的新體系，成果應用于貴州茅臺、山西杏花村和江蘇洋河等12家大型白酒企業(yè)。南昌大學謝明勇等[10]完成的“果蔬益生菌發(fā)酵關鍵技術與產(chǎn)業(yè)化應用”首次將益生菌發(fā)酵技術引入果蔬食品精深加工，突破了果蔬發(fā)酵益生菌種高通量篩選和高活性工程菌劑規(guī)模化制備技術瓶頸，發(fā)明了適合工業(yè)化生產(chǎn)的果蔬發(fā)酵菌種及其菌劑制備等核心技術，建立了果蔬益生菌發(fā)酵上、中、下游全產(chǎn)業(yè)鏈關鍵技術創(chuàng)新體系，實現(xiàn)了果蔬益生菌發(fā)酵關鍵技術產(chǎn)業(yè)化的重大突破。

3 食品科學重大成果展望與建議

近20年來，我國食品科學研究取得了長足進步，相繼取得了國家技術發(fā)明一等獎以及科技進步一等獎，有效推動了食品科技創(chuàng)新，有力支撐了食品工業(yè)的發(fā)展。為進一步推進食品科學學科建設，提高食品工業(yè)競爭力，保障食品消費安全，應更加重視食品科學的基礎和應用基礎研究，聚焦全產(chǎn)業(yè)鏈品質質量過程控制，突破食品加工關鍵工藝與核心技術，創(chuàng)制新型裝備與技術標準，開創(chuàng)食品科學研究的新局面。

3.1 食品組分生物變化與調控機制的基礎研究

食品中各類組分是構成食品的物質基礎，直接關系食品營養(yǎng)、品質與安全，涉及食品原料、貯藏與保鮮、發(fā)酵與釀造、食品加工、食品營養(yǎng)各個分支領域，一直是研究熱點。未來應從分子水平和組學水平，深入研究食品組分生理功能與營養(yǎng)代謝機制、傳統(tǒng)發(fā)酵食品特征質地與風味形成機理，明確食品加工過程組分結構與變化機制、品質劣變和腐敗發(fā)生機理及生理應答機制，研究食品中有害物質產(chǎn)生機制、轉化規(guī)律與調控途徑，為食品生物制造和綠色制造、功能性產(chǎn)品創(chuàng)制與食品安全、加工及過程控制等提供理論基礎，以期實現(xiàn)食品科學領域國家自然科學獎的突破。

3.2 新型食品添加劑、酶制劑及功能性產(chǎn)品創(chuàng)制

我國食品添加劑工業(yè)技術水平總體較低，很多產(chǎn)品仍依賴進口，食品發(fā)酵用益生菌制劑全部被國外壟斷，具有平衡居民膳食結構、調節(jié)慢性疾病人群或人體亞健康狀態(tài)、起到營養(yǎng)干預作用的功能性產(chǎn)品缺乏。未來應強化食品組分高效分離與綠色制造研究，篩選提取天然綠色的甜味劑、色素、抗氧化劑、防腐劑等新型食品添加劑，分離利用各類食品中多酚、黃酮等功能因子。以生物化學為基礎，結合基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等工程原理和3D打印技術，發(fā)掘優(yōu)良產(chǎn)酶微生物資源，挖掘、克隆和高效表達專一酶基因資源，實現(xiàn)產(chǎn)品的生物制造和綠色制造，為食品工業(yè)生產(chǎn)提供更多綠色安全食品添加劑及酶制劑，創(chuàng)制針對特定人群的更有營養(yǎng)價值且具備膳食調節(jié)的功能性食品。

3.3 食品全產(chǎn)業(yè)鏈安全控制與危害物消除

食品安全已成為我國食品工業(yè)快速健康發(fā)展的重要因素，受到全社會廣泛關注。當前，食品安全研究力量及獲獎成果主要集中在農(nóng)藥、獸藥及生物毒素等污染物高通量快速篩查、確證分析技術及速測儀器方面。未來應發(fā)展食品中污染物非靶向篩查技術，實現(xiàn)從定向檢測向定向檢測與非靶向篩查相結合轉變，重視過敏原、重金屬、轉基因食品檢測與鑒別，開發(fā)自主知識產(chǎn)權的快速檢測試劑、產(chǎn)品和重大設備；發(fā)展體外細胞測試、暴露組學等前沿評估技術，實現(xiàn)從動物實驗為基礎的安全評估向以人群為基礎的新型評估轉變，建立符合我國國情的食品安全風險評估方法體系；發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈條危害識別與預防技術，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的危害分析與關鍵控制點研究向全鏈條控制技術轉變；發(fā)展食品中危害物削減技術，實現(xiàn)從危害物識別向識別與削減脫除相結合轉變，從全產(chǎn)業(yè)鏈保障食品消費安全。

3.4 食品貯運保鮮與精深加工及傳統(tǒng)食品制造

食品貯運保鮮及精深加工是減損增效、保持產(chǎn)品質量、提高產(chǎn)品附加值、延長食品產(chǎn)業(yè)鏈的重要技術手段。現(xiàn)有研究及成果獎勵主要集中在植物源性食品貯藏保鮮與精深加工，未來應重點擴展到畜產(chǎn)和水產(chǎn)食品，在明確食品品質形成的生物學基礎與調控機制上，豐富采收、貯藏、運輸與保鮮保質方法，關注納米技術、超高壓處理、超臨界提取、膜分離、分子蒸餾等食品加工高新技術，在確保食品營養(yǎng)安全的同時，發(fā)展低碳環(huán)保、綠色節(jié)能的精深加工工藝，研發(fā)擁有核心技術的食品加工機械裝備。改進中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品制造工藝，大力發(fā)展傳統(tǒng)食品產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)其工藝生產(chǎn)現(xiàn)代化。◇

[1]劉治.我國食品工業(yè)發(fā)展狀態(tài)分析[N]. 中國食品安全報，2016-11-5(2).

[2]楊新泉，江正強，杜生明，等.我國食品科學的學科的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 中國食品學報，2010，10(5)：5-13.

[3]卜小龍.北京工商大學科研成果“重要含硫食用香料的研制”榮膺國家技術發(fā)明二等獎[J]. 北京工商大學學報(自然科學版)，2006，34(1)：14.

[4]丁雷.從海參里掘出更多價值[N]. 大連日報，2008-10-14(5).

[5]姚惠源.“十五”期間我國稻米及其副產(chǎn)品高效增值深加工技術的突破[J].中國稻米，2008(4)：11-13.

[6]高泓娟.深加工實現(xiàn)牦牛乳高效利用[N]. 中國食品報，2011-4-4(4).

[7]蔣建科.揪出隱藏的致癌物[N]. 人民日報，2016-1-15(19).

[8]糧食儲備“四合一”新技術研究開發(fā)與集成創(chuàng)新[J]. 糧食儲藏，2011，40(2)：3-6.

[9]徐巖.基于風味導向技術的中國白酒微生物及其代謝調控研究[J]. 釀酒科技，2015(2)：1-11.

[10]熊濤.果蔬益生菌發(fā)酵關鍵技術與產(chǎn)業(yè)化應用[J]. 飲料工業(yè)，2016，19(5)：71-73.

Food Science Research Progress Based on State Science and Technology Awards from 2000 to 2016

ZHENG Chuang-mu1，CHEN Tian-jin2，WU Lei3，WANG Meng4

(1Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agro-products，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China；2Department of International Cooperation，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China；3Agriculture Information Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China；4Department of Science and Technology Administration，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China)

From 2000 to 2016，a total of 74 food research achievements obtained State Science and Technology Awards and including 16 State Technological Invention Award and 58 State Science and Technology Advancement Award.Based on the analysis on the distribution of areas and award winning organizations，the paper summarized the most recent updates in food biochemistry，food processing，food safety，storage and preservation，fermentation etc.，and proposed that basic research should be given more focus to enhance the original innovation level of food science so that breakthrough in State Natural Science Award can be expected.At the same time，the paper also proposed to focus on the whole chain quality control and promoted research and development of key technology of food processing，new equipment and technical standards in order to provide support for applied research in food science.

food science；National Science and Technology Award；research progress

中央科研院所基本科研業(yè)務費項目(項目編號：Y2017ZK05)。

鄭床木(1978— )，男，碩士，副研究員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品質量與食物安全、科技管理。

王 萌(1980— )，男，博士，助理研究員，研究方向：科技管理。

(責任編輯 李婷婷)