乳品加工业科技创新路线图探究

1乳品加工业市场分析

1.1乳品加工业品类分析

我国现阶段被消费者广泛接受的乳品大类品种为：液态奶（包括常温奶和鲜奶）、酸奶及配方奶粉，下面对各类别分别进行分析。

1.1.1液态奶在液态奶方面，普通品类已无法满足消费者的要求，于是近年来，大型乳品企业纷纷开始推出高端奶产品，且竞争趋激烈。“枸杞奶”、“白金木糖”、“植物甾醇”等健康概念相关高端奶的推出，说明人们已越来越注重养生，而消费者也逐渐熟知膳食纤维、不饱和脂肪酸、植物蛋白、微量元素和矿物质等营养成分的重要性，因而生产出更多养生类的功能性液态奶制品将是一个发展方向。

1.1.2酸奶原味型酸奶甜度不够，水果型及调配型酸奶通过丰富口味及增加甜度来满足不同消费者需求。在健康方面，也可与谷物、水果、蔬菜、矿物质、维生素进行组合，使酸奶品种更丰富多样。此外，还可以发展新品种，如易保存的脱乳清酸奶、与冰淇淋口味相似的冷冻酸奶、粉末形式生产的酸奶粉等。对于目前各国都还在继续研究的生物酸奶，豆奶酸奶等，我国也需要对其进行深入研究及推广。在菌种方面，各国研发人员正致力于研发出能在人体肠道内存活且具有免疫调节作用的菌种，以及一些特殊的，如产香性能的菌种。

1.1.3奶粉奶粉方面，最重要的是质量安全问题。在经过三聚氰胺事件后，消费者对国产婴幼儿奶粉质量产生了怀疑，导致一些洋品牌奶粉在我国销量直线上升。2011年奶粉全年进口量达到44.95万t，同比增长8.57%，进口额达16.45亿美元，同比增加18.54%[3]。因而现在对于婴幼儿奶粉产品，我国企业首先要做的是保证产品质量，重塑消费者信心，在此基础上再发展其他品种。对于中老年配方奶粉，应加大宣传以加强消费者对其认识程度，添加和强化日常所需要的营养元素，使其更适合中老年人身体健康要求。

1.1.4其他乳制品对于其他乳制品的品种，大致可分为两大类，一类是受我国消费者消费习惯的影响而一直没有被重视的奶酪制品；另一类是特殊乳制品，如针对肥胖者的特殊乳制品，针对运动员的乳制品，或其他乳清类、免疫乳制品等。奶酪的营养很丰富，蛋白质含量达到25%左右，钙可达1.2%，但由于受我国消费习惯的影响一直没有被消费者重视。乳清是生产奶酪中产生的副产品，其含有的成分乳糖、乳清蛋白及其他微量等，非常有营养价值。乳清蛋白是目前市场上营养价值最高的蛋白质产品，可以帮助运动员迅速的恢复体力，也可以调节婴儿奶粉中酪蛋白和乳清蛋白的比例，使其更接近母乳。从乳品品类长远发展来看，在发展奶酪制品基础上，应对其副产物乳清同时进行深入的研究，以创新出更多的品类，满足不同消费者的要求。免疫乳是指哺乳动物选择性地接种一些外来抗原，刺激机体产生免疫应答，分泌特异性的抗体或免疫球蛋白进入乳中[4]。国外研究机构对乳牛接种细菌抗原，制成含有大量的抗体和抗炎症因子乳粉。

1.2乳品消费区域分析

根据2012年《中国奶业年鉴》的数据[2]，2009~2011年各地区城镇居民家庭平均每人全年消费性支出中对奶及奶制品的支出费用及排名情况如表1所示。根据表中的数据可以看到，这三年始终排在前四位的是上海、北京、西藏、安徽。上海、北京是国际性的大都市，生活水平高，因而对乳制品的消费水平也高。西藏地区奶牛的养殖业较发达，当地居民的饮食习惯也偏向食用奶油等乳制品，因此对乳品的消费量也大。安徽省的现代牧业集团是蒙牛奶源最重要的供应地之一，因而该地的消费乳品支出排在前面也是合理的。消费量较低的地区主要是黑龙江、湖南、吉林、云南等地，因而在进行区域发展的规划时，应引导乳品加工企业有意识的向这些省份开拓市场。进行区域发展规划的总体思路即为，对原来消费量较高的地区，因其经济水平也相对较好，因而可以发展高端奶，并丰富产品品种，满足消费者的需求，稳固并逐步增加其销量；对于中等消费地区，重点应加大宣传，进一步提高消费量；对消费量较低的地区，按当地文化消费习惯、自然条件、经济条件三方面划分归类，针对不同的地域特点进行路线图的设计。如对于湖南等在消费习惯上不适应乳制品的地区，企业应加大对乳品作用的宣传，可先对容易接受新事物的青年多进行宣传，以不同口味、独特的包装吸引青年消费者，以此逐渐打开市场。黑龙江、吉林等东北地区，由于与主产品生产地的距离较远，导致外地乳品进入较难。对于这种情况，企业可采取与当地小型乳品企业合作，逐渐找开该地的消费市场。对经济不发达地区，如云南，乳品企业可有针对性的改变包装大小，进行小包装低价格的方式来扩大销售量。

1.3乳品加工关键技术分析

乳制品生产加工的关键技术大致包括：原料乳的检测、杀菌、浓缩、干燥等，下面结合国内外情况分别对其进行分析。

1)对于检测技术，因对乳品加工行业来讲，产品质量安全是企业的命脉，故乳品行业要求十分严格。但对原料乳中一些含量极少、但影响大的物质检测可能需要一些特定的技术手段，我国应进一步引进并研究生物传感器、超声波技术、高效毛细管电泳分析技术等，以提高检测水平。

2)对于杀菌技术，我国目前采用是热杀菌，主要是巴氏杀菌和超高温杀菌技术。一些发达国家应用在生产领域的冷杀菌技术，既可保持乳品中功能成分的生理活性，也能很好的保持乳中色、香、味，具体有高压杀菌技术、超声波杀菌技术、微波杀菌、电场杀菌、磁力杀菌、辐射杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等。高压杀菌技术独特新颖，而且简单而易操作，是近年发展起来的一种新型杀菌技术，目前还处于试验研究阶段。微波杀菌相对于传统加热方式而言，引起营养物质损失程度较少，对食物的风味影响也较小。但如果加热时间不充足、温度不均匀，可能导致杀菌不彻底，如何解决这一问题需进一步探讨的。电场杀菌现用于延长面包、牛奶、橙汁、啤酒等产品的保质期，但其对微生物作用机理还没有十分明确，成本也比较高，所以还没有进入到商业应用阶段。我国乳品企业应不断探索引进新型杀菌技术，以更好的保存乳制品营养成分，满足消费者对健康的更高要求。

3)对于浓缩技术，现在普遍使用真空浓缩。真空浓缩的设备方面有缺陷：单效式浓缩设备结构简单，制造方便，生产能力大，但管子较长，清洗不太方便；双效式浓缩设备由于二次蒸汽能够加以利用，降低了能耗，但其设备结构较复杂，要求较高操作和管理水平。现在发展的浓缩新技术有超滤反渗透技技术、冷冻浓缩技术等。超滤可以从溶液中分离高分子和微粒，反渗透可以除水，冷冻浓缩是基于冰与水溶液之间的固液平衡原理将水以固态方式从溶液中去除。这两种方法的耗能比真空浓缩蒸发少。但设备成本和保养费较高且不易操作。我国乳品企业需要深入研究并开发浓缩新技术，兼顾能耗和可操作性。

4)对于干燥技术，目前国内乳粉生产普遍采用加热干燥法，即喷雾干燥法。但喷雾干燥法所需空间大，一次性投资大，热效率低，喷雾干燥塔内壁粘有的乳粉，时间长会影响成品的溶解性能，而且清除困难。冷冻干燥因蛋白质不会受到损害，对乳粉质量更加有利，但因其能耗太高而未被广泛应用。对于已有方法的缺陷及新方法的不足，都是可进行进一步研究的方向，以切实解决乳品加工生产中的技术难题。

5)应用于生产特定的乳品品种的其他一些先进技术。如膜分离技术中的反渗析技术应用于浓缩乳清，超滤技术应用于蛋白质浓缩、分离以及提纯等，生物技术中的基因工程、酶工程、发酵工程等应用于生产免疫乳，微胶囊技术应用于生产功能性乳品等。其中膜技术在国外发达国家已成功地应用于乳品生产中，用来浓缩牛奶、分离乳清固型物等。微胶囊技术是将物料包埋或封存在微型胶囊中，使其成为一种固体微粒产品的技术，这样能够使被包裹的物料与外界环境隔绝，防止营养物质的破坏与损失，最大限度地保持其原有的色香味和生物活性[5]。我国乳品企业需要引入并进一步完善相关技术，推进特定乳制品的生产。

1.4乳品加工设备分析

先进的设备不仅能够生产优质的乳品、节约能源、降低劳动强度，而且与企业的科技创新，新技术的应用，新产品的生产有着密不可分的关系[6]。我国乳品加工流程中原料乳预处理、杀菌、浓缩、干燥及包装等诸多关键环节的设备大多还是依赖于进口，这增加了乳品企业的负担。

1)在原料乳检测设备方面，我国自动检测仪器、乳制品在线检测设备等方面的研究才刚刚起步，现有的快速检测设备大部分是从国外进口，价格昂贵，应用受限。

2)在原料乳净化设备方面，目前多采用分体设备分别完成对乳的分离、净乳、标准化，但这耗费时间较长，因而应研究生产出性能稳定的一体化处理设备，提高生产率。

3)在原料乳预处理的均质机设备方面，我国均质机种类较多，也被大多乳品企业广泛使用，但设备稳定性方面与国外的还有一定的差距，有待提高。4)在高温杀菌设备方面，因为常温奶是我国乳品消费的主要品种，因而对于高温杀菌设备需求量也相对较大。但在这方面，我国乳品企业基本上都是引进外国整套的生产线。虽然国内企业也研发无菌生产设备，但质量和性能方面都存在一定的问题。

5)在乳粉生产所需浓缩设备方面，真空浓缩设备的形式较多，按加热蒸汽被利用的次数有单效浓缩设备、多效浓缩备、带热泵的浓缩设备等。蒸发器效数多，可节约蒸汽，降低能耗。在国外一些发达国家，真空浓缩所使用的蒸发器的效数已可达到七效，最新研发的闪蒸设备更是可以更大程度的节约能源、降低成本，提高产品质量。但目前在我国多采用的是多为单效和双效的蒸发器。

6)在乳粉生产过程中干燥环节所需喷雾设备方面，国产一段干燥设备较多，但二次干燥设备和速溶喷雾设备，与国际水平还有一定的差距，可作为以后研发重点。

7)在奶酪加工生产设备方面，由于我国奶酪生产很少，所以相关国产设备基本还是空白，加快奶酪设备的研究对生产奶酪制品也有重要的推动作用。

8)在乳制品的包装设备方面，主要是采用真空充氮的袋装和罐装。袋装体积小，材料便宜；灌装密封性能好，但材料较贵。目前我国包装设备较多还是从国外进口，对其研究的重视程度还不够。总体而言，对于设备方面，一方面要认识到我国已有乳品加工设备与国外相比还存在一定的差距，要对原有的设备进行改造；另一方面，对引进国外设备与技术进行消化利用，应掌握其核心技术，并不断的对其进行改进，开发出具有我国自主产权的先进设备。在设备生产方面创建自己的企业品牌，逐步脱离依赖国外生产设备的状况。

2乳品加工业科技创新目标分析

综合前文对乳品加工业市场需求的分析，并结合有关专家及企业高层意见，可归纳产业目标如下：

1)乳品加工产品品类方面：应生产更多的新产品，丰富产品品种，并向国际前沿的功能性乳品品种靠拢。

2)乳品消费区域方面：应平衡区域消费差距，企业也可借此扩大自己的销售区域，增加新的利润来源地区，也可避免高消费区域价格战造成产品质量的下降。

3)乳品加工技术方面：技术水平相对于国外一些发达国家有一定的差距，现在技术水平还较低，需要引进国外的一些技术，并对于已引进的技术进一步研究以开发新技术。

4)乳品加工设备方面：我国的加工设备在稳定性和节能性方面都有待提高，对于引进的设备，不仅要懂得其如何操作，还需要对其设计原理进行研究，使其能转化为我国的核心技术。

3乳品加工业科技创新技术壁垒分析

综合相关专家人员的意见，得出我国乳品加工业主要加工技术的瓶颈问题及其可能产生的原因可归纳对于我国生产量较少的奶酪产品，其技术壁垒是由于我国基本不生产，所以相应的技术都比较陌生，我国需要从发达国家一些奶酪技术成熟的企业学习，尽快打开中国的奶酪市场。

4乳品加工业科技创新需求项目的优先性及研发模式分析

从乳品加工业产品品类、乳品消费区域、乳品加工技术、乳品加工设备四方面总结科技创新需求项目，并依次编号，1~4号为品类方面需求项目，5~7号为消费区域方面需求项目，8~14号为加工技术方面需求项目，15~20号为加工设备方面需求项目。把研究需求项目的优先级分为顶级、高级和中级，按研究需要的时间长短节点分为近期（0~3年）、中期（3~10年）、长期（大于10年），分别用N，M和L表示，由此得出研究项目优先性分类。项目研发的模式可分为：自主研发，即企业内研发；技术合作，企业与大学、科研机构等合作；技术引进，即从行业之外或国外引进。按照此分类，结合研发需求项目的内容以及对项目的编号，制定乳品加工技术发展模式路线图。

5乳品加工业科技创新综合路线图的绘制

结合对乳品加工业科技创新的市场需求、产业目标、技术壁垒以及研发需求的分析基础上，绘制乳品加工业综合路线图。企业可以此为参考，从战略的高度对以后的发展进行长远的规划。在产品、技术等方面进行创新，不断进行深入研究，生产出更多高质量的产品，满足更多消费者的需求，进一步进军国际水平，引领国际乳品加工业。

作者：李瑞红 高宏巍 王南 单位：上海市农产品质量安全中心