构建食用油生物技术创新体系 引领我国食用油产业健康发展
技术创新
为公众食品安全和环境质量添保障
我国不仅是油料生产和消费大国,同样也是食用油加工大国。近十几年来,在原料国际化、市场需求刺激和海外资本参与的背景下,我国食用油加工规模急速增长,产能不断加大,国内油料加工能力已超过1亿吨,工业产值占食品工业总产值的一成,在我国国民经济中具有十分重要的地位和作用。但是,我国食用油也存在对外依存度较高的隐患。2001年中国加入WTO以后,我国食用油自给率逐年下降,从之前一年的67%下降至2009年的37.9%。目前,中国每年的油脂消费70%以上靠国外进口供给,随着需求的进一步增加,中国油脂供应的缺口将持续存在。专家预测,到2020年进口油脂将达到每年1500万吨。这足以显见我国保障食用油供给安全仍存在较大风险。
与此同时,我国传统主流食用油制造技术多以有机溶剂浸出和化学精炼为主,加工过程能耗巨大、工业废物排放问题难以得到解决的问题长期存在,和国家节能减排的产业政策渐行渐远。食用油生物制造技术水平的不断提升已成为摆在油脂制造业人面前的一个现实问题。其对公众食品安全和环境质量要求的保障的提升发挥着越来越重要的作用。
我国科技界已经意识到了油脂加工技术现代化对产业发展及国民经济的重要影响,已经着手开展相关研究并取得了显著成效。2012年5月,“十一五”国家863计划现代农业技术领域“食用油生物制造技术研究与开发”重点项目即通过科技部验收。该项目重点围绕食用油生物制造的高效特异性脂肪酶创制、生物精炼、分离精制、功能性油脂及专用油脂产品开发、示范推广等方面开展了系统研究。攻克了酶的高效外源基因表达体系和高密度发酵技术难题,建立了食用油生物制造用脂酶库,构建并完善了食用油生物制造工业脂酶的创制技术体系;突破了规模化酶法脱胶和高效破乳、油水分离技术瓶颈,建立了酶催化精炼技术体系;突破了高效非均相酶法催化酯交换、酯化和甘油水解关键技术。该项目的实施,建立了食品功能性油脂和食品专用油脂制品的加工技术体系,完善并丰富了我国食用油生物制造的技术体系,推动了我国食用油工业生物工程技术的产业化,扭转了我国专用油脂产品设计和加工技术严重依赖进口的局面。
健康需求
催生油脂生物制造技术革新
目前,随着脂肪摄入量的增加,与其相关的肥胖症、高血压、高血脂、脂肪肝等现代病的发病率也逐年上升,成为我国重大公共卫生安全问题之一。采用生物酶催化的油脂分子改性技术开发替代传统食用脂肪且有益健康的功能性油脂产品已经越来越受到业界的重视和消费者的关注。如:日本的富士、日清公司,美国的ADM、P&G公司,英国的Unilever公司等都走在世界先进行列,已经开发出中碳链甘油酯,甘油二酯、低热量油脂等功能性优质产品,并逐步转向商业生产,如开发出了婴儿乳品代用脂、富含DHA结构脂、类可可脂等产品。日本开发的1,3甘油二酯产品已经在本国食用油市场上占食用油总量的14%,占高端食用油市场的80%。
我国虽然起步较晚,但也已经重视了该领域的研究。与此同时,国家相关政策也对油脂生物制造技术大力扶持。2012年8月,由卫生部发布公告,批准中长链脂肪酸食用油作为新资源食品;在国家“十二五”规划纲要中,明确提出将生物产业作为现阶段重点战略性新兴产业,并强调在加强基础研究的同时,要强化前沿技术的研究,包括生物医药技术、海洋技术、现代农业技术等。国务院印发的《生物产业发展规划的通知》中明确提出:到2015年,我国生物产业要形成鲜明的产业发展能力,在全球产业竞争格局中占据有利位置,到2020年生物产业发展成国民经济的支柱产业。通知强调,要推进海洋生物资源的产业化开发和综合利用、推进绿色生物工艺的应用示范、着眼市场需求培育生物服务新业态。2013年,科技部也将“海洋生物资源技术利用”作为国家高技术研究发展计划(863计划)海洋技术领域2014年的备选项目。
国家产业政策的倾斜,带来的是技术进步与产业发展。相当多的科研单位及油脂加工企业在技术创新领域开展了深入研究并取得了成绩。中国农业大学、国家海洋工程药物技术研究中心、河北康睿达脂质有限公司合作,利用当地环渤海优势,收集附近鱼粉厂的副产品粗制鱼油,应用化学酯交换、超低温结晶冷冻技术,生产出高含量EPA、DHA甘油三酯型鱼油,被科技部列为“国家重点新产品”,填补了国内空白。
校企合作
打造油脂科研开发平台
随着科技的不断进步,生物催化技术因其反应条件温和、催化率高、安全、无化学污染等诸多优点,成为国内外不少科研机构争相研究的热点,但当时国内在鱼油方面的生产还只局限在化学催化法上。康睿达公司敏锐地捕捉到这一信息,大胆创新,从丹麦引进生物脂肪酶,尝试在鱼油中应用,取得了巨大成功。该技术开发的产品指标达到《欧洲药典01/2009:1352》规定的药品原料标准。随后,科研人员又创新性的将生物酶催化技术应用于大豆油、菜籽油、葵花油以及猪油、牛油等大宗食用油脂,并结合具有特定生理功能的脂肪酸,开发出高端功能性生物油脂(中长链脂肪酸食用油),在不改变饮食习惯的同时,起到预防疾病的目的,最大限度地降低了人们的健康成本。这样,不仅提升了普通食用油脂的附加值,还带动当地农业的发展,取得了良好的经济效益和社会效益。
更重要的是,在不断创新的过程中,科研团队还成功开发出一条包括酶生物反应器(包含酶回收装置)、电加热循环系统、高真空自压缩溶剂回收系统等多种集成技术在内的酶生物催化生产线,真正意义上实现了绿色生物工艺生产油脂,生态效益显著。努力的结果,使这项新技术获得了四项国家授权专利及科技部“科技型中小企业创新基金”支助。“生物催化制备高含量多烯酸甘油三酯”被列为“2013国家重点新产品”计划,在生物催化技术领域走在了行业的前列。
为了寻求在生物产业领域有更大地发展,改善我国海洋新药原料、天然保健品和天然营养素原料、高端功能性油脂依赖进口的局面,康睿达还与中国海洋大学、天津大学、河北科技大学联手,建立了面向社会与酶生物催化技术相关的工艺、设备、技术服务平台,开展与其他油脂企业和科研机构更广泛的合作,以推进生物产业向规模化、国际化发展。