魯 軍, 張 輝, 吳茂玉, 張鐵華, 顧 青, 張連富, 柳 嘉, 段盛林
(1. 中國食品發酵工業研究院有限公司,北京100015;2. 科技部 中國農村技術開發中心,北京100045;3. 中華全國供銷合作總社 濟南果品研究院,山東 濟南250014;4. 吉林大學 食品科學與工程學院,吉林 長春130062;5. 浙江工商大學 食品與生物工程學院,浙江 杭州310018;6. 江南大學 食品學院,江蘇 無錫214122)
新食品資源指符合《新食品原料安全性審查管理辦法》規定的新食品原料以及具有潛在開發價值的新食材[1]。 新食品原料歷經新食品資源、新資源食品和新食品原料3個發展階段,不僅包括傳統新資源食品的全部內容,還將“其他新研制的食品原料”納入其中[2-3],且已廣泛應用到各類食品中,成為時尚和熱點產品。 潛在新食品資源包括尚未開發的植物和微生物以及通過科技創造的合成生物等,經過系統科學研究和嚴格的安全評價,有望成為未來食物的新寵,這對于豐富食品種類和確保食品安全均具有十分重要的意義。 據有關統計,2018年新食品資源行業收入超過了3300億元,預測2023年將達到7270億元,利潤將達到1092億元。 目前中國在新食品資源方面的消費能力僅為美國的1/20,日本的1/15,但發展速度十分迅猛[4-6]。 作者從國家戰略角度,分析新食品資源國內外情況并展望,以期為加速發展中國的新食品資源產業提供一定的指導和幫助。
人類的發展催育了食物的進化, 從生食到熟食,不僅帶來壽命的增長,而且意味著文明的提高;從種子到糧食,不僅創造了各種食品,而且催生了飲食文化[7-9]。 因此,新食品資源的發展是人類文明發展的標志。 伴隨人口的增長,新食品資源作為新食物來源的補充,被不斷發掘,未來食物也備受各國政府關注。 中國也十分重視新食品資源的開發利用,例如螺旋藻作為新型蛋白資源曾被列為國家科技計劃[10]。因此,新食品資源是未來糧食戰略發展思維下的國家戰略資源。
新食品資源具有“原料新、功效新和產品新”的特質[11],新食品資源獲得許可與應用需要經過安全評估,是一個賦能新技術、新功能、新用途的科技創新過程,也是傳統食品產業升級轉型的機遇。 當前中國正處在經濟和社會的轉型期,食品原料創新是食品產業轉型的關鍵[12]。在新舊動能轉化中,新食品資源通過創新驅動,可以創制核心原料,開啟核心技術密碼,破除國際貿易壁壘,構建在國際市場創新產業體系。
新食品資源通常分布在“老少邊窮”地區,是當地的特產,與農業發展關系緊密,與經濟發展、社會和諧息息相關。 因此,新食品資源產業的發展,可助力于精準扶貧與鄉村產業的興旺,是國家“鄉村振興”戰略的引擎,是鄉村美好生活的助推器。 新食品資源也體現在地理位置和國際空間上的“走出去戰略”。 以全球戰略的眼光,研究民族性、區域性和前瞻性的世界各地新食品資源, 整合人類新食品資源,創建未來食物的技術體系和產品體系,促進中國在“一帶一路”上傳遞健康,傳播文化,在國際事務中爭取更大的空間。
經過安全評估的新食品資源往往不僅具有新穎性,而且具備良好的功效性,對人體健康有一定改善意義,且迎合了人們對飲食求新、求異、求健康的欲望。 因此,新食品資源產業既是新興產業,又是健康產業。 當前,中國正面臨著人口老齡化、資源不足、生態環境惡化等嚴峻挑戰,形成了健康需求供給不足與美好生活的新型社會矛盾[13]。近年來,國務院陸續頒布了《國民營養計劃(2017-2030年)》和《“健康中國2030”規劃綱要》等綱領性文件,并發出美好生活的倡導。 因此,聚焦新食品資源挖掘,發展新食品資源健康產業,豐富供給側資源,有助于改善國民飲食結構。 尤其是此次新型冠狀病毒疫情以后, 人們的安全意識和健康意識會進一步加強,食材的科學性和標準化會進一步加快,新食品資源的法規與監管會得到進一步推廣,新的飲食方式會涌現,新的飲食風尚會形成,人們美好生活的愿景將會達成,從而加快國家大健康產業戰略布局。
縱覽國外健康產品風潮,每年都有新食品資源為主題的產品問世,并且功能特色突出,例如低聚半乳糖、γ-氨基丁酸、白藜蘆醇、白樺酸、二十八烷醇、姜黃素、酮糖胺和辛弗林等[14-17],這些原料的功能特性強力驅動著行業發展。 數據顯示,1985-2004年間全球益生菌專利申請主要集中在植物乳桿菌(80 件)、干酪乳桿菌(68 件)和嗜酸乳桿菌(113 件)方面,已公開的3種益生菌發明專利中,俄羅斯持有71 件,日本持有64 件,美國36 件,中國7 件,可見國際對新食品資源開發的重視[18]。 美國GRAS 入庫原料條目信息就超過380 條,很多新食品資源甚至來源于中國不允許申報的中藥類原料,功能因子分離度高,功效機制研究深入,產學研活躍度極高。
新食品資源的原料開發技術涉及內容廣泛,覆蓋天然產物化學、酶工程、微生物學、化學合成與提取工藝學等領域。 新技術的應用在快速變化[19-20],如控制食品質量的高級風味技術和生物(催化)加工技術,新型酶制劑和工程菌等一系列新技術[21],細胞工廠也已成為未來科研熱點。 近年來,“人造肉”聚焦了全球的目光[22],影響深遠,提高了新原料技術壁壘。 在安全性評估方面,強調安全性及功能性研究以人為本,研究深度及廣度緊密結合,從動物實驗、單一臨床試驗升級至暴露組學研究,評估方法更為全面。
新食品資源的原料真實性、安全性評價是新食品資源開發利用的基礎[23]。在真實性驗證方面,植物“指紋”技術、DUS 技術(新品種的特異性、一致性和穩定性鑒定技術)和地理信息生態學理論與技術等催生了真實性驗證技術體系;在安全性評價及檢測技術研究領域,國際上廣泛應用基于產區和品種的靶向篩查及非靶向篩查技術、穩定性同位素技術和代謝組學技術,并逐步形成系統的安全性評價及檢測技術體系[24-25]。 在知識產權方面,以菌種為例,大型國際公司不僅嚴密保護產品的基因數據,而且保護表達蛋白等信息,使競爭者難以超越。
中國新食品資源已經經歷了30 多年發展歷史,但與發達國家相比產業差距仍較大,存在的問題也逐漸凸顯。
新食品資源是一門新的學科, 涉及生物學、食品學和臨床營養學科等,并涵蓋安全評價、功能評價和機制機理研究。 目前看來,中國新食品資源行業基礎研究薄弱,核心技術不夠深入。 以益生菌為例,現已批準的益生菌品種多為外資企業壟斷[26-27],涉及核心原料的生物信息庫、功能機理及臨床應用研究也多為國際知名企業擁有, 國內企業少有涉及。 國內新食品資源企業多以工藝制備和應用推廣為主,一旦遇上競爭,少有勝者。
新食品資源的優勢在于創新,科技引領是新食品資源行業的核心,但目前法規定義下的核心新食品原料多來自國外[28],從蘆薈到仙人掌,從蔓越莓到馬鈴薯蛋白,從水蘇糖到阿洛酮糖,中國整體新食品資源市場表現為跟風為主,創新不足。 同時,自主核心裝備也相對落后, 阻礙了新技術的應用與實施,如高端的擠壓重組和灌裝包裝設備等,均落后于國際知名企業。
從1987年中國第一次發布實施食品新資源衛生管理辦法,到2013年10月最新版《新食品原料安全性審查管理辦法》的實施,中國對新食品管理的法規不斷完善,新食品資源產業正進入更加科學和規范發展的新階段[29]。但是,由于新食品資源產業發展歷史與傳統食品行業相比較短,發展速度卻更快,而新食品資源的規范化定義、細分行業劃分、統計歸類、管理認定和市場監管等方面的法規標準尚不完善,大大限制了行業的發展[2]。
此外,中國公眾對新食品資源及產品的認識普遍不夠,缺乏有關新食品資源的常識性知識。 新食品資源的認知人群大都局限在食品行業內部以及相關的研究人員,廣大消費者對新食品資源這個概念仍然十分陌生,政策引導明顯落后。 而公眾對新食品資源的態度與認知,將決定新食品資源健康產業的命運與市場前景。
重點挖掘對國家食物安全有補充甚至有替代潛力,以及對“健康中國”和“鄉村振興”戰略有重大意義的新食品資源,如新型食源性蛋白質資源和微生物資源,整體布局新食品資源安全、營養及功能板塊。 針對新食品資源,研究其指紋圖譜、近紅外圖譜、安全評價和市售產品等信息,建立新食品資源應用智能數據庫。 針對具有潛在價值的新食材,系統研究其分布信息、安全信息、營養信息和生物信息,結合“鄉村振興”,從民族性、區域性和文化性等多維角度構建中國新食品資源大數據信息庫。
結合市場發展動態,組建跨學科團隊,搭建跨行業的協同創新平臺, 補上新食品資源技術短板,并重點加強關鍵核心裝備與基礎研究。 突破新食品資源產業中生物合成、功能因子的構效關系、生物活性利用以及新食品資源的綠色、高效穩態化制備等“卡脖子”關鍵技術,形成加工核心裝備國產化,成套技術現代化以及自主化、規模化、創造化的產業格局。 突破目前市場熱點原料由外企引領以及微生物源原料由外企控制的局面,初步形成擁有核心原料與自主知識產權的行業態勢,在基礎研究與關鍵技術方面實現整體上與國際同步,局部有突破的新格局。
基于互聯網與云技術快速發展的態勢,著力研究并應用具有世界領先水平的食品智能互聯制造研究生產技術,包括人工智能、云計算和神經網絡等先進信息技術;合成生物工程、分子營養與分子食品制造等先進生物技術; 納米材料修飾技術、光學探針技術、 生物傳感器技術和3D 打印等智能制造技術。 突破技術短板,建立“國際食品工業4.0”與5G 時代下的新食品資源綠色智造技術創新體系,實現關鍵技術引領全球,核心原料引領市場。
重點研究微流控芯片技術、適配體傳感檢測技術、痕量快速檢測技術和多靶點技術,在功能因子識別、 功能性評價方面建成國際先進的研發平臺;針對安全控制、行業摻假與夸大宣傳等問題,推動中國新食品資源的臨床評估等研究,完善新食品資源真實性評估、快速識別鑒偽技術,建立新食品資源安全評估與應用評價等產業鏈技術保障措施,逐步推動新食品資源安全預警體系建設。
進一步理清新食品資源定義與范疇,在交叉管理、實質等同原則及申報流程等方面實現新舉措和新突破,建立與國際接軌的新食品資源技術標準體系, 進一步完善新食品資源管理規范和監管制度,保障市場監管有序進行,促進行業快速發展。 擴大新食品資源在傳統食品、功能食品及保健食品企業中的應用,賦予原料和產品功能宣傳的特質和消費者智慧消費的依據,結合線上線下知識普及宣傳推廣, 讓新食品資源的功能與健康特性深入人心,助力實現“健康中國2030”發展規劃。
新食品資源是未來糧食戰略發展思維下的國家戰略資源。 發展新食品資源健康產業,有助于改善國民飲食結構,破除國際貿易壁壘,構建在國際市場上具有中國特色的創新原料產業體系。
隨著新食品資源在“鄉村振興”“一帶一路”“健康中國”和“生態中國”的戰略部署,核心技術攻關和創新驅動將逐步打通基礎研究、開發研究和應用研究產業鏈,支撐新食品資源縱深發展,促進新食品資源價值釋放,推動產業可持續發展。 未來,新食品資源將滿足“方便、美味、營養、個性化、多樣性”的產品新需求,滿足“智能、低碳、綠色”的產業新要求,成為中國食品產業發展新常態,促進新形勢下的新消費,形成異彩紛呈的新業態。