寧夏食品和生物發酵產業發展研究

許正宏 程 力 饒志明 史勁松 楊套偉 李 恒 耿 燕 張惠玲 方海田 李 學 陳 堅,

（1.江南大學生物工程學院,江蘇 無錫 214122；2.江南大學食品學院,江蘇 無錫 214122；3.江南大學藥學院,江蘇 無錫 214122；4.寧夏大學食品與葡萄酒學院,寧夏 銀川 750021；5.寧夏科技發展戰略和信息研究所,寧夏 銀川 750021；6.江南大學未來食品中心,江蘇 無錫 214122）

0 引言

在自治區政府高度重視和大力推進下，寧夏食品和生物發酵產業整體呈現出良好勢態，規模效應初顯，產品質量穩定向好、門類齊全、品牌競爭力不斷提升。截至2018年底，寧夏食品和發酵生產企業共有1331戶，規模以上企業217戶，其中農副食品加工業138戶，食品制造業46戶，酒、飲料和精制茶制造業33戶。2018年，自治區規模以上食品與生物發酵企業完成主營業務收入超過350億元。食品工業企業不斷發展壯大，生產集中度進一步提升。根據自治區食品工業協會統計，2017年主營業務收入超過億元的食品工業企業有66家，規模以上大中型食品工業企業共計11家，僅占食品工業企業數的1%，但完成的主營業務收入約占全行業的50%。在重點產業規模化發展方面，2018年全區乳制品工業總產值104.3億元，同比增長23%，遠遠高于全國平均增長率；其中伊利、蒙牛、夏進三家骨干企業貢獻率89%，作為寧夏食品工業重要分支的乳制品工業，成為首個突破百億元的產業，乳制品總產值占全區食品工業總產值的39%。

在食品工業四個大類、22個中類、52個小類中，寧夏已覆蓋了四個大類中的21個中類40個小類。寧夏糧油深加工、乳品加工、枸杞產業和牛羊肉制品加工等支撐食品行業的主導產業逐步形成。品牌產品從無到有，厚生記、寧夏紅、夏進、塞外香、沃福百瑞、伊品、百瑞源、西夏王、老苗、夏華等產品獲得“中國名牌”“中國馳名商標”稱號，全自治區共有78個食品類產品榮獲“寧夏名牌”稱號，一些重點工業骨干企業的主導產品和其他具有較大規模、較強競爭優勢的產品大多已進入寧夏名牌產品行列；還有38個食品類商標榮獲“寧夏著名商標”稱號。據統計，名牌產品銷售額占全區工業總產值的48.69%，名牌產品生產企業對全區工業增加值增長的貢獻率為73.2%。近幾年，重點培育的葡萄酒、枸杞果酒、牛奶、小麥粉等優勢產品爭創“中國名牌”“中國馳名商標”，力爭實現“世界名牌產品”零的突破。

目前，區內以地域優勢資源和地方傳統食品為特色，以高新技術轉化為重點，已初步形成了產、供、銷一體化的產業格局，促進了特色資源產業的聚集發展，其中產業帶動作用特別顯著。寧夏在糧油深加工、特色枸杞和果蔬菜深加工、乳品深加工、牛羊肉制品加工、米面深加工等基礎上，以地域資源為優勢，以高新技術轉化為重點，不斷擴大深加工的規模和品種的有：山區生產體系，以發展肉牛養殖加工和馬鈴薯淀粉加工為主，資源建設已具規模，產后初級加工發展迅猛；川區生產體系，以發展奶牛養殖基地，乳制品加工和枸杞種植、枸杞制品加工為主，資源優勢顯著，品牌打造卓有成效；賀蘭山東部生產體系，以葡萄種植和葡萄酒加工為主，以特色推動聚集，以內涵拓展市場；銀川地區生產體系，以生物醫藥與發酵產業為主，以高新生物技術推動資源高值轉化。

近年來，自治區政府依托“東西部合作”，進一步深化食品和生物發酵產業領域的科技創新和對外合作，推進健康寧夏建設、培育經濟發展新動力，對于提升寧夏地區食品和生物發酵產業的核心競爭力起到了積極的推動作用。針對區域的優勢特色產業，攻克了一批關鍵技術，糧油加工、乳制品、肉類及肉制品、葡萄酒、枸杞加工等行業中的一些大中型企業通過先進技術、先進加工裝備的引進，攻克了一批產業發展關鍵技術，在枸杞保鮮與產后加工、牛羊肉精深加工、現代發酵技術以及醫藥生物技術等方面取得了重大突破，基本達到國內先進水平，對提升寧夏食品和生物發酵產業的核心競爭力起到了積極的推動作用。

1 寧夏食品和生物發酵產業發展存在的主要問題

寧夏食品與發酵產業在總體有序增長的態勢下，仍然存在資源建設、資源加工、產業聯動不平衡的問題，應積極通過產業政策的調控和引導，優化區域內的產業布局，發掘內生增長動力、充分釋放發展潛能。農產品加工業產值與農業總產值比約為1.6 :1，仍然低于全國2.2 :1的平均值，仍有進一步提升的空間。在產業層面，以下問題值得重視。

1.1 產業鏈建設尚不完善，優質專業原料供給急需加強

寧夏地區食品與生物發酵產業與上、下游產業鏈銜接仍不夠緊密，優質農產品原料的保障、食品加工及生物轉化、產品營銷及儲存物流等環節存在一定程度的脫節[1]。區內農產品原料具有“質優量小分散”的特點，產業鏈式布局與聚集度有待增強。加工企業配套的專用、定向原料生產或供給基地的比例不高，原料生產與加工需求不適應，導致農產品價格、質量和供給不穩定，龍頭企業、新型經營組織和種植農戶之間利益聯結機制不健全，優質優價體系與產業綜合優勢沒有充分體現。寧夏在優質水稻、小麥和雜糧供給上都具有一定的優勢，但是規模小、品種多、組織成本高的分散個體種植和供給比例偏高，難以形成高效的利益共享聯合體；寧夏馬鈴薯產量較大，但適合淀粉、全粉及薯條等專用加工的優質馬鈴薯產量少；多數食品加工企業缺乏必要的倉儲和物流設施，原料供應保障程度低，資源浪費嚴重，抗風險能力弱[2]。雖然寧夏本地的奶源較多，但還不能滿足各大企業的需求，奶源緊張問題限制產業進一步發展。

1.2 產業發展方式仍較為粗放，能耗污染水平相對偏高

寧夏地區食品與生物發酵產業以數量擴張為主的粗放型發展方式仍然未得到明顯的改變。不少企業特別是部分中小企業生產粗放，初級產品多，資源加工轉化效率低，綜合利用水平不高。雜糧是寧夏地區的優勢特色資源，但是目前加工利用總體水平偏低，以原糧形式參與市場流通和銷售的比重偏高，雜糧加工企業普遍規模較小，初級加工比重較高，滿足細分消費需求的精深加工占比較低；寧夏牛羊肉加工企業多停留于初級加工、售賣原材料型產品的階段，總體加工技術水平低，缺乏高附加值的精深加工產品；寧夏地區的規模化調味品企業數量有限，有些企業主要生產方式為手工作坊式或半自動化，部分生產過程仍需大量人工，成本較高，市場競爭優勢低下。部分食品與生物發酵企業工藝技術水平低，循環經濟和清潔生產發展滯后，能耗物耗高，污染比較嚴重。

1.3 產品結構單一，同質化程度較高

寧夏地區在馬鈴薯、乳制品、牛羊肉及枸杞等優質資源供給方面具有一定的優勢，但主要加工產品卻存在結構單一，同質化程度較高的問題。寧夏乳制品加工產品以液態奶為主，其中滅菌奶和殺菌奶比例最大，發酵乳比例較小，酸奶和鮮干酪僅占奶類產品的10%，其他干酪和奶油占比很低，專業從事乳品行業中利潤最大的酸奶和冰激凌加工的企業極為有限。果蔬加工多以保鮮加工為主，雖有少量的脫水蔬菜加工，但果蔬汁、果蔬干等新型深加工產業較少，導致特色、優質果蔬產品的附加值無法得到進一步提高，產品單一、抗風險能力較差。受物流以及保鮮技術的限制，目前寧夏的牛羊肉加工以高溫產品為主，低溫制品少，且低溫產品中是以凍品為主，依托冷鏈運輸的高品質冷鮮肉的占比很低。寧夏地區的氨基酸產業基本是生產味精、賴氨酸、蘇氨酸等大宗產品，高度同質化的產品鏈導致惡性競爭嚴重，產量高但利潤薄，缺乏高技術含量、高附加值的新產品。

1.4 自主創新能夠力較為薄弱，專業技術人才缺乏

寧夏現有食品和生物發酵領域的技術開發大多依托于傳統的生產技術，由于創新意識和創新能力的不足，新產品尤其是技術含量較高的高附加值產品研發能力不足，而人才缺失和資金不足等問題更是進一步限制了技術創新的發展。調研信息反饋表明，以企業為核心的工程技術中心、工程實驗室等創新平臺較為缺乏，企業的原始創新能力不足。多數企業認為影響企業產學研合作的主要因素是技術轉讓和服務費用太高以及高校對合作不感興趣；還有部分企業認為高校院所的技術實際應用價值較低，與市場脫節；也有企業擁有自己的研發團隊，表示不需要與高校院所合作。這說明寧夏地區的糧油制品產業產學研用結合不夠緊密，企業和學校之間缺乏充分的溝通和了解。寧夏回族自治區地處西部，同發達地區相比經濟、文化相對落后，在吸引優秀人才競爭中處于劣勢。由于地理位置偏遠，高端科技人才難以引進，企業自主研發能力薄弱和專業技術人才的缺乏是限制寧夏食品和生物發酵產業發展的重要原因之一。此外，企業技術推廣和技術支持隊伍人員缺乏，技術人員的知識老化，對專業技術人員的業務培訓和實用技術培訓力度小，推廣應用度低，影響了企業銷售團隊的水平和效率，進而影響公司的產品效益。人才問題，特別是專業技術人才問題，是寧夏回族自治區未來經濟發展的“瓶頸”。

1.5 知名區域品牌培育不足，具有較強示范作用的龍頭企業數量有限

寧夏地區食品和發酵產業的規模比較小，其市場空間有較強的文化發源地和認知度效應，經濟帶動效果不明顯。賀蘭山東麓葡萄產區處于世界釀酒葡萄種植優勢地帶，但葡萄酒的市場價格與產地價值嚴重不匹配，未形成獨特的區域品牌資源，更沒有體現出市場競爭力，甚至淪為國內外知名企業的原料車間，產區內部分知名品牌還被“借牌”，給寧夏本土品牌造成了極大沖擊。寧夏的牛羊肉產業分布分散，企業規模較小，無大規模及特色化產品，在全國具有品牌影響力的企業和產品較少，地方傳統風味的名優特色產品品種并未得到充分發掘和推廣，區域整體牛羊肉產品難以大面積推廣，產品影響力低，市場認可度差，消費者識別度低。寧夏乳制品加工企業過多、過小、過散，低水平重復建設較多，中小乳品企業規模小、資金少、產品單一、科技含量低，很難適應現今的乳業發展需要，嚴重制約著區域乳業的高質量發展。同時，相關領域內的龍頭企業的帶動能力不強，抵御沖擊能力不夠，急需培育具有核心競爭力的知名品牌帶動寧夏地區具有特色資源優勢的食品加工和生物發酵產業發展，提高品牌認知度。

1.6 區域產品標準化程度低，質量安全保障體系有待健全

食品和生物發酵產業作為典型的制造型產業，通過推行標準化作業，以規定的原料成本、規定的工時生產出品質均勻、符合規格的產品是實現創造利潤和長期經營的重要途徑。目前針對寧夏的農作物種植、畜禽養殖、產品加工方式以及銷售、流通等環節缺乏各自的統一標準化體系，造成區域內不同原料、產品品質參差不齊，產品銷售及回購率受到影響。尤其是作為寧夏地理標志農產品的鹽池灘羊，目前從飼草種植、養殖管理到產品加工、銷售及品牌推廣方面標準化實施程度不高，制約了灘羊產品質量的提升，影響了寧夏灘羊從資源優勢向產業優勢的轉變。在質量安全保障方面，區域食品的農獸藥殘留、微生物危害、食品摻假等風險隱患依然存在，需要持續提升監管水平和檢測技術，并推動食品質量安全由被動控制轉向主動防控。

2 產業發展方向

2.1 特色食品加工制造

針對社會經濟發展對特色、優質、健康食品的重大需求，地區食品加工制造領域高質量、高技術發展的緊迫訴求，以及寧夏現有食品加工制造過程中存在高能耗、高水耗且綜合利用效率偏低，高品質加工產品供給不足的問題，實施高品質特色食品加工制造關鍵技術升級工程。重點突破高品質糧油、牛羊肉、果蔬、乳制品等資源綠色化、高新化加工轉化及相關配套保鮮、儲運和綜合利用的共性關鍵技術；有針對性地開展特色農業資源的品質特性、功能因子和營養健康的評價和分析，突破柔性適度加工、活性保持、功能強化等關鍵技術和裝備，滿足市場對精準個性化營養健康食品的迫切需求，有力支撐大健康新興產業的快速發展；實現區域優勢特色食品的高效精準供給和利用，大大提高寧夏地區食品加工制造的創新技術自給水平，為區域農業產業的高質量、高技術發展提供強有力的系統科技支撐。

2.2 生物發酵領域

針對寧夏生物發酵產業總體工業化水平偏低，科學研究不足，特別是企業缺乏自主知識產權的核心技術，資源深度利用與深加工比例低，導致生物發酵產品整體附加值較低、產業集中度不高、產業易受到市場沖擊等問題，大力推進具有自主知識產權和核心競爭力產品的創制，形成一批技術含量高、附加值顯著和具有地區特色的生物發酵制品。依托寧夏現有調味品產業，采用現代生物發酵技術開發具有寧夏特色的牛羊肉風味調味品；開發葡萄、枸杞等寧夏特色果類的功能性發酵酒，提高發酵酒的營養健康價值，提升現有發酵酒生產工藝水平，促進寧夏釀造產業的升級發展；加速藥食用菌和特色中藥材甘草、柴胡、黃芪、黃精等現代化加工與功能制品的開發，迎合現代社會人們的生活節奏和對健康生活的需求，促進產品更新換代；創新應用合成生物學、系統生物學等先進生物技術，構建谷氨酸、蘇氨酸、賴氨酸等高值化和“從0到1”蛋氨酸生產菌株及與之配套的發酵技術體系和綠色提取工藝；開發發酵飼料菌株和生物菌劑；為迎合全球“禁抗（生素）”“限抗（生素）”的大趨勢，開展基于現代農業需求的微生物發酵飼料、生物肥料和抗生素菌劑，建立綠色作物種植和禽畜養殖體系的技術體系與示范。

3 產業發展重點

3.1 特色食品加工制造

3.1.1 糧油資源加工

依托寧夏地區具有區域資源優勢和優良產品特性的主糧、馬鈴薯、小雜糧、胡麻等優質糧油資源，研究全谷物、雜糧和薯類的穩定化加工技術、活性保持技術、食用品質改良加工技術、貨架期優化調控技術；開展特色小雜糧制粉技術、精制技術以及連續化、規模化、智能化加工成套裝備技術示范；開展針對胡麻風味和營養品質特性的精準適度加工技術研究，推進胡麻纖維、蛋白等天然營養因子的深度開發利用；研究具有不同原料適應性和柔性仿生特性的擠壓、打擊、揉搓等干法分離工藝和裝備，并在不同的典型糧油加工領域應用，建立優質糧油產品質量安全和功能特性的評價技術體系和全鏈條高效管理體系，推動糧油工業綠色低碳化發展。

3.1.2 果蔬產后高效保鮮及儲運

重點針對寧夏地區主要果蔬產品的特殊性狀和保鮮需求，研發具有針對性調控功能的生鮮食品成熟與衰老、維持產品品質的新型保鮮劑與保鮮材料；推動產地快速保鮮處理和低溫貯藏技術及裝備的開發及應用；開發具有較高運作效率和協同效果的收獲、保藏一體化的快速連接模式及配套技術裝備，大幅度降低優質農產品、食品在產后的損失比率，延長貨架期，提高產品品質；針對寧夏優質生鮮食品在運輸過程中的品質劣變機制，定位產后處理和運輸的關鍵控制點，開發綠色防腐保鮮劑及高效物理殺菌技術；研發高效綠色的制冷劑、蓄冷單元模塊、可移動預冷裝備；加強物流管控體系建設，搭建大型的物流節點和園區，優化多式聯運銜接和物流管控一體化技術，支撐智慧物流的建設工作；優化核心技術參數、物流產品減損增效技術以及配套裝備系統集成技術，探索與生鮮食品電商物流和信息化技術緊密結合的高效智能化冷鏈物流體系。

3.1.3 果類產后加工

以寧夏地區特色果類原料為開發對象，重點針對枸杞、葡萄、沙棘、紅棗、歐李等代表性品種開展技術與產品研發。針對原料多糖質、含水高、易腐蝕的特點，發展冷凍干燥、生物防腐、質構重整等新型保鮮和護質技術，改善目前以干果為主要銷售形勢的現狀；配套開發原料適宜微生物菌種與酶，拓展生物催化與轉化、生態發酵技術的應用，促進功能飲品、零食等即食產品的多元化發展，補充健康即食產品市場；發展生物抽提、定向水解、協同加工等技術以進一步發掘原料中的多糖、糖肽、核苷、有機酸等活性組分，面向抗氧化、抗疲勞、免疫力提升等功效開發功能營養食品。

3.1.4 特色肉制品加工

針對寧夏牛羊肉深加工產品少，加工技術工藝水平不高等問題，系統研究寧夏特色肉制品加工及品質控制關鍵技術。以寧夏特色牛肉、（灘）羊肉為對象，研究冷鮮肉的加工、包裝、微生物控制、低溫冷藏、貨架期延長等保質保鮮技術；研究具有寧夏地方傳統風味特色的即食肉制品及菜肴肉制品的工業化加工技術，建立地方特色肉制品的加工標準與全程質量控制體系；研究低鹽、低脂、含膳食纖維等健康因子的功能性肉制品的加工及產業化技術；開展骨頭、血、內臟等牛羊屠宰加工副產物的綜合開發利用技術研究，形成風味調料、營養保健制品、生化藥品等系列高附加值的精深加工產品；改良牛羊品種，提高病蟲害治療和牛羊皮毛加工水平，造出保暖、舒適感較佳的優質牛羊皮毛，建設有特色的牛羊皮基地；探索智能化屠宰分級分割、智慧物流保鮮、梯次化綠色加工、智能質量檢測等技術。

3.1.5 功能性乳制品加工制造

針對目前寧夏乳品以液態奶為主，產品結構單一，同質化現象嚴重等問題，系統開展功能性乳品加工制造關鍵技術研究。研究生鮮乳中各種功能組分分離、純化和重組等制備技術研究，開發功能蛋白類、益生元、功能脂肪酸、乳清蛋白、酪蛋白、乳鐵蛋白、水解蛋白、乳糖、奶油、干酪等功能配料和風味原料的高效制備工藝；研究開發滿足特殊人群健康需要，如緩解壓力、緩解體力疲勞、增強免疫力、改善睡眠等功能性乳制品的加工制造技術；探究合理高效綠色智能的一站式安全加工生產技術，完善檢驗檢測手段，建立高品質乳品的質量標準體系和安全生產管理體系。

3.2 生物發酵領域

3.2.1 大型真菌資源開發

以藥食用菌資源深度開發為導向，挖掘寧夏地區特色真菌資源，系統分析其物種與生態多樣性。以靈芝、蜜環、香菇、金針菇等為代表的野生與人工栽培真菌資源為代表，分析定位菌種特殊的營養組分、活性成分與風味物質，大力發展高效分離提取技術、深層液態發酵技術、生態發酵技術、雙向發酵技術等，以生物技術手段深化藥食用菌資源及其活性物質的規模化與標準化開發，面向便捷的生活方式，聯動開發即食食品、風味產品、功能食品與健康制品，促進產業快速發展。

3.2.2 道地中藥材資源開發

針對寧夏地區特色道地中藥材的精深加工，開展活性功效的系統測評，以高效提取、協同加工等新興加工理念與技術，深挖資源的營養物質群與活性組分，加速特定藥效組分的開發；改變傳統加工方式，圍繞不同的功能定位，發展多組分配方技術、生物減毒技術、生態發酵技術、協同加工技術等，引導中藥材加工向固體飲料等便攜化方向轉變，促進新型健康產品的推陳出新與更新換代，加速特色中藥材的現代化加工與功能制品的開發。

3.2.3 復合調味品開發

依托寧夏現有調味品產業，研究應用現代生物技術，如菌種選育、復合多菌種發酵技術、風味物質的分離提取、生物酶解、固定化酵母技術、微膠囊技術等，生產出具有西北地方風味的特色調味品，比如具有牛羊肉風味特色的調味品。提高原料利用率，縮短生產周期，建立生產規模化、自動化的健康復合調味品示范生產線。

3.2.4 現代生態釀造

立足于篩選適宜寧夏特色資源，如葡萄、枸杞、靈武長棗、硒砂瓜等發酵的微生物菌群，系統分析釀造微生物群落結構、種群變化規律，確定功能微生物類別與組成，研究發酵酒風味組成、健康有益或有害因子；通過現代生物技術開發功能性發酵酒和風味調控發酵酒，提高發酵酒的營養健康價值；研究發酵酒不同窖藏條件下風味與營養物質的變化，提高發酵酒的穩定性，豐富其風味物質；實現發酵酒現有生產工藝水平的提升，促進寧夏釀造產業的升級發展。

3.2.5 高值氨基酸綠色制造

針對寧夏地區氨基酸工業現狀，開發工業屬性優良的氨基酸菌株、高效發酵技術體系和系列高值化產品，推動氨基酸產業升級換代。主要通過創新應用合成生物學、系統生物學等先進生物技術和組學手段，構建高效的谷氨酸、蘇氨酸、賴氨酸等氨基酸高值化的微生物菌株，構建“從0到1”微生物法合成蛋氨酸的菌株，開發與之配套的發酵技術和綠色提取工藝，形成一批具有國際水準的自主知識產權的氨基酸菌株及其生產工藝，形成產業示范。

3.2.6 農業微生物

通過創新應用系統生物學和環境生態學等先進生物技術和組學手段，篩選和改良具有地域生態特色的農業微生物菌株，用于生物肥料、生物飼料、抗生素發酵及生物菌劑研究，開發與之配套的發酵優化、綠色提取和高性能制劑，構建具有自主知識產權的微生物菌株和生物發酵技術體系，建立基于現代農業生物技術的作物綠色種植和禽畜養殖體系的建設與示范。

4 建議對策

4.1 科技創新

重新組織生產要素和產業結構，依托園區整合發展產業，提高特色食品發酵產業鏈中各環節的市場集中度。運用綠色加工技術、儲藏保鮮、適度加工、高值化等技術，提高食品工業產值與農業產值之比，并減少食品加工對生態環境的影響。設立目標導向明確的產業關鍵技術攻關與先進工程示范專項，重構集中全國智慧進行產學研融合的科技創新中心。

4.2 發展戰略

（1）規模擴張戰略：坐牢根據地市場、坐強重點地區市場、做大區域市場；逐步由區域市場開發向全球市場拓展轉變。

（2）平臺聚合戰略：由傳統產銷企業向平臺聚合型企業轉型升級，由資源利用向資源整合、業務聯合、產業融合轉變。

（3）產品領先戰略：由單品種、粗加工向多品種、高價值加工轉變；由單一縱向結構向多維產品結構轉變，實現“三產”融合。

4.3 商業模式

（1）全產業鏈模式：由廠商一體化模式向全產業鏈發展模式轉變；由核心產品的應用拓展實現跨界發展。

（2）精準營銷模式：由泛推廣營銷模式向功能聚焦、定向受眾、場景模擬、內容準確、自媒體和智能營銷模式轉變。

（3）新零售模式：以互聯網為依托，通過運用大數據、人工智能等先進技術手段，對食品的生產、流通與銷售過程進行升級改造，進而重塑業態結構與生態圈。