来源:【中国食品报融媒体】
本报记者 王薇
从广袤森林到蔚蓝极地,从田间地头到“未来餐桌”,在大食物观的指引下,我国食品科技界与产业界正以科技为笔,不断拓宽食物边界,加大多元化、高质量的食物供给,勾画出我国食品产业发展的全新图景。7月21日,第二十七届中国科协年会系列学术活动——践行“大食物观”挖掘和破解关键共性技术专题会议在北京召开。此次活动由中国食品科学技术学会承办,会议聚焦食品科学技术领域的前沿、热点、核心问题的最新成果,旨在积极践行“大食物观”,探讨如何应对全球食物供给和安全挑战,培育食品产业新质生产力。来自食品科技界的孙宝国、朱蓓薇、单杨3位院士以及多位专家学者围绕如何践行大食物观的这一核心议题展开深入探讨。新蛋白、海洋新资源、多糖、果蔬加工、3D技术开发的老年吞咽障碍食品等主题的专题报告,展示了食品界践行大食物观的生动实践,是对大食物观内涵外延的生动注解。
践行“大食物观” 挖掘和破解关键共性技术专题会议现场
把握国家重大战略需求 拓宽食物原料边界
中国工程院院士、中国食品科学技术学会理事长、北京工商大学教授孙宝国在《大食物观与食品产业传承创新》的报告中指出,从“大粮食观”到“大食物观”是时代的要求,这要求要从吃饱到吃好、吃出健康。孙宝国指出,大食物观,不是大粮食观。大食物观在于实现多元化、高质量的食物供给,而不仅仅局限于粮食安全。生物技术在食物生产中的作用日益凸显,为开拓食品领域提供了更多可能。大食品领域的主要职责是生产丰富多样的食品和配料。要探寻母乳低聚糖、昆虫蛋白等新食品原料,研发新产品。“让美味的食品更健康,让健康的食品更美味。”在他看来,食品界要做好两件事:一是生产丰富多样的健康食品。二是要教会消费者正确地选择和消费食品。孙宝国预判,风味与健康双导向是未来食品的发展趋势,依靠科技创新提升食品安全、风味和健康水平是长期任务。健康食品的创新是全方位的,其研发既要关注普通人群,也要关注糖尿病人群等特定人群。
传统农业已难以满足高品质食物需求。建设海上牧场、“蓝色粮仓”,对于稳固“未来餐桌”十分重要。中国工程院院士、中国科协常委、中国食品科学技术学会副理事长、大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心主任朱蓓薇表示,传统渔业资源逐渐衰退,急需寻找新的增长点,探索新的渔业资源,实现可持续发展。作为各国竞相争夺的“海上金矿”,南极磷虾是撬动国家重大战略需求的战略支点,蕴藏量达10亿吨,是可供人类利用的最大海洋生物资源。
“从蔚蓝极地到国民餐桌,南极磷虾展现出大食物观新的维度。”朱蓓薇表示,南极磷虾于2013年获批新食品原料。一只南极磷虾所含蛋白质相当于5克牛肉中的蛋白质。南极磷虾还富含多不饱和脂肪酸、虾青素,生物利用度高。自2009年开始南极磷虾被列为国家战略资源以来,国家持续进行重大科技专项布局支持产品创新。近年来,科技赋能南极磷虾产业快速发展。南极磷虾捕捞技术获得突破——从每一艘改装捕捞船到第一艘自主设计研发制造的专业捕捞船,不仅实现了捕捞、加工一体化作业,且虾肉、虾粉及冷冻虾品质均有极大提升。同时,南极磷虾油加工技术实现突破,南极磷虾油实现国产化。值得欣喜的是,通过陆海联运,显著提升了南极磷虾的综合利用率。朱蓓薇表示,南极磷虾高效、高质化开发利用是未来发展趋势。科技将继续赋能南极磷虾高效开发和利用,引领产业高质量发展。
我国是果蔬生产大国,水果和蔬菜种植面积、产量不断提升,如何提升果蔬产品中的绿色加工,同时实现资源高效高值利用,值得行业思考。中国工程院院士、洞庭实验室主任单杨指出,果蔬中富含维生素、多酚、果胶、膳食纤维等植物化合物,具有抗氧化等多种生物功能,然而果蔬食品营养成分的健康功能挖掘还存在潜在的功能活性物质挖掘不充分、活性成分之间的互作机理不明确等问题。
单杨以柑橘为例分享了果蔬功能成分健康效应与绿色制造。单杨表示,柑橘中富含果胶、类黄酮等多种功能成分。我国每年消耗的果胶超过5000吨,其中80%以上依靠进口。我国自主研发的氨醇法改性技术,打破了国外技术封锁和产品市场垄断。应用柑橘果胶高效制备与改性工业化关键技术,建立新技术模式,实现高效和连续化生产。柑橘类黄酮的生产方面,如采用传统提取方法,则生产1吨柑橘类黄酮化合物,需消耗5.49吨柑橘幼果或117.65吨柑橘皮渣。相比之下,采用微生物合成,不仅原料廉价易得,而且合成周期短,提取工艺简单,有助于可持续发展。
加快新资源挖掘利用 服务健康中国建设
开发植物蛋白是践行大食物观的重要举措。在实现可持续植物蛋白加工创新方面还有哪些挑战?中国食品科学技术学会果蔬加工技术分会主任委员、中国农业大学食品科学与营养工程学院院长廖小军带来了自己的见解。廖小军介绍,全球可持续发展驱动植物蛋白需求上涨。预计到2032年,全球蛋白质需求量增加至2.77亿吨/年。我国植物原料中所含的蛋白质超过9441万吨,资源丰富。“我国植物蛋白开发不足。植物蛋白市场仍以大豆蛋白为主,其次是豌豆蛋白和小麦蛋白,其余品类开发较少,亟待创新突破。”廖小军表示,要创新发展,就要积极应对产业创新发展中面临的挑战:一是新资源挖掘利用,二是温和加工新技术,三是功能提升新策略,四是营养健康导向的产品开发与利用,五是消费新场景下的产品开发与利用。
在新资源挖掘利用方面,我国每年产生超过10亿吨农副产物,但利用率不足。如我国每年可产生约 2500万吨辣椒籽加工副产物,通过技术应用添加辣椒籽粉可促进大豆分离蛋白挤出物纤维结构生成,结构更疏松,有效掩盖豆腥味。“加快资源挖掘与科学加工,面向新业态、新场景,开发更高营养、更好风味、更加方便、更可持续的产品,推动产业高质量发展。”廖小军说。
膳食纤维缺乏是慢性病发病率增加的一个重要原因,多糖类膳食纤维则是一类预防和调节各种慢性疾病的关键营养素,如何深入挖掘多糖类膳食纤维,食品科技界一直在努力。南昌大学副校长聂少平教授表示,生物活性多糖化学结构不清且活性机制不明、规模化高效制备技术缺乏等是产业发展面临的技术瓶颈。研究团队锚定多糖结构表征的世界性难题,开展了20余年的科研攻关。在基础理论方面,突破多糖结构表征理论和方法的局限性,构建了多糖结构解析自主知识体系,阐明了多糖的精准结构和生物学机制。在关键技术方面,构建了多糖全过程质量控制技术体系,创新并实现了多糖的高效及规模化制备;创建了靶向利用多糖的功能菌挖掘技术并建立了利用多糖的优势菌库。在工程化应用方面,解决了富含多糖食品相容性差、成型差、稳定性低等难题,创制了系列富含多糖的食品并实现规模化生产,催生出全新的富含多糖的营养健康食品绿色制造产业。
近年来,细胞培养肉已成为各国战略部署,监管加速完善。“生产‘一块肉’很难,但细胞培养肉未来已来。”南京周子未来食品科技有限公司总经理丁世杰从2013年开始做细胞培养肉相关研究的10多年间,深切感受到该领域基础研究的飞速发展。他介绍,目前,全球细胞培养肉领域仅有10座左右的中试工厂,国内也有多家科研院所在推进细胞培养肉。如何在工厂中生产细胞培养肉是关键的科学技术难题。研究团队通过多年努力,攻克了细胞培养猪肉中试生产的关键技术,为未来的工业化生产提供了技术支撑。
研发细胞培养肉,究竟有没有意义?丁世杰用核算细胞培养肉的料肉比对比数据给出了答案——细胞培养肉生产的料肉比达到了1.05:1,已远低于传统养殖的料肉比。
“全球人口预计2050年接近100亿,蛋白质需求激增,传统生产体系已逼近环境承载极限。大食物观背景下,新蛋白已成为保障未来食物供给的必然选择。”华中农业大学研究生院常务副院长李斌从全球视角勾画出新蛋白发展的全新图景,并对新蛋白资源挖掘与综合利用现状与研究进展进行了全面介绍。
李斌指出,从目前来看,新蛋白主要涵盖微生物蛋白、藻类蛋白、昆虫蛋白和细胞培养蛋白四大赛道。要在新蛋白领域取得领先地位,必须在基础研究、技术转化、资本支持、政策法规和市场培育等多个维度上进行系统性布局。“面对新蛋白领域高度交叉、技术密集的特点,单一机构已难以独立完成从基础研究到商业化的全过程。以大学为核心、整合政府、产业和社会资本的跨学科、开放式创新中心模式,已成为全球推动新蛋白产业发展的标配。”
新技术如何为特殊人群开发新品?江南大学食品学院院长助理陈龙以3D打印技术在淀粉基吞咽障碍食品中的应用为例,进行了介绍。陈龙介绍,吞咽是人类赖以生存的最基本的生理活动之一。脑卒中、帕金森等疾病都有可能导致吞咽障碍,同时由于机体衰老及功能衰退,出现肌肉萎缩、肌力低下,老年人也容易出现吞咽功能障碍。目前吞咽障碍食品形态单一,以泥状或糊状为主。而3D打印技术,能够仿真重构食品的形态、营养和质地,为创新产品带来了更多可能。挤出成型技术是目前食品3D打印领域应用最广泛的技术,食品3D打印机已形成工业与桌面级并行的产品格局,应用场景从科研延伸至餐饮等领域。他同时指出食品3D打印技术面临的挑战,如食品3D打印存在连续进料困难、加工效率低及精准控制困难等瓶颈问题,需开发可连续进料的螺杆进料式系统、多喷头批量同步打印喷嘴。“加工基础理念亟待突破,仅食品科研工作者研究3D打印装备还远远不够,还需装备等多领域专家共同合作。”
画好技术路线图 加快科技成果转化
在专题研讨环节,与会专家学者围绕如何推动“大食物观”相关技术和成果的产业化,如何以AI助力关键技术突破,如何通过学科交叉为大食物观落实提供新思路等展开了深入探讨。
单杨指出,科技成果产业化转化很难,国内高校和科研院所专家学者所做的基础研究、应用研究成果如何转化落地,是必须要想,必须要解决的。
聂少平也表示,国家提倡科技创新和产业创新深度融合,科技界要关注如何从产业端挖出问题,如何将科技成果产业化。“市场要的,不一定是我们研究的东西。我们研究的,产业不一定了解。”
中国食品科学技术学会常务副理事长邵薇认为,院士专家的专题报告从宏观到微观,展示了食品界践行大食物观的生动实践。践行大食物观,食品工业还面临更多应用的挑战,还要在工程化技术方面做更多工作,在产业中后端有更多延伸。在前端研究上,也要提前做好风险评估等,对政策、产业、监管上作更多关注。
李斌指出,大食物观,是历史发展的必然。其范畴广,不止有一条模式、一个思维,要画好技术路线图。
南开大学特聘杰出教授王硕指出,要思考新蛋白等如何与食品产业融合,要从审批、监管角度,要关注新蛋白是否存在过敏性等问题,如昆虫蛋白。
“森林食物还没有被很好地利用起来。”国家林业和草原局竹子研究开发中心吴良如研究员以竹笋为例分享了森林食物资源挖掘实践。他介绍,我国一年能够产出3000万吨左右鲜竹笋,但加工的仅为1/3,2/3的烂在山上了。竹笋除了可以做成酸笋、笋干、水煮笋,还可以通过技术做成竹笋粉、浓缩液,作为新原料或添加剂应用于各种食品中。竹笋食品要从我国传统山珍走向世界未来食品,还有大文章可做。
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