乳品加工業(yè)科技創(chuàng)新路線圖探究論文
1乳品加工業(yè)市場分析
1.1乳品加工業(yè)品類分析
我國現(xiàn)階段被消費者廣泛接受的乳品大類品種為：液態(tài)奶（包括常溫奶和鮮奶）、酸奶及配方奶粉，下面對各類別分別進行分析。
1.1.1液態(tài)奶在液態(tài)奶方面，普通品類已無法滿足消費者的要求，于是近年來，大型乳品企業(yè)紛紛開始推出高端奶產品，且競爭趨激烈。“枸杞奶”、“白金木糖”、“植物甾醇”等健康概念相關高端奶的推出，說明人們已越來越注重養(yǎng)生，而消費者也逐漸熟知膳食纖維、不飽和脂肪酸、植物蛋白、微量元素和礦物質等營養(yǎng)成分的重要性，因而生產出更多養(yǎng)生類的功能性液態(tài)奶制品將是一個發(fā)展方向。
1.1.2酸奶原味型酸奶甜度不夠，水果型及調配型酸奶通過豐富口味及增加甜度來滿足不同消費者需求。在健康方面，也可與谷物、水果、蔬菜、礦物質、維生素進行組合，使酸奶品種更豐富多樣。此外，還可以發(fā)展新品種，如易保存的脫乳清酸奶、與冰淇淋口味相似的冷凍酸奶、粉末形式生產的酸奶粉等。對于目前各國都還在繼續(xù)研究的生物酸奶，豆奶酸奶等，我國也需要對其進行深入研究及推廣。在菌種方面，各國研發(fā)人員正致力于研發(fā)出能在人體腸道內存活且具有免疫調節(jié)作用的菌種，以及一些特殊的，如產香性能的菌種。
1.1.3奶粉奶粉方面，最重要的是質量安全問題。在經過三聚氰胺事件后，消費者對國產嬰幼兒奶粉質量產生了懷疑，導致一些洋品牌奶粉在我國銷量直線上升。20xx年奶粉全年進口量達到44.95萬t，同比增長8.57%，進口額達16.45億美元，同比增加18.54%[3]。因而現(xiàn)在對于嬰幼兒奶粉產品，我國企業(yè)首先要做的是保證產品質量，重塑消費者信心，在此基礎上再發(fā)展其他品種。對于中老年配方奶粉，應加大宣傳以加強消費者對其認識程度，添加和強化日常所需要的營養(yǎng)元素，使其更適合中老年人身體健康要求。
1.1.4其他乳制品對于其他乳制品的品種，大致可分為兩大類，一類是受我國消費者消費習慣的影響而一直沒有被重視的奶酪制品；另一類是特殊乳制品，如針對肥胖者的特殊乳制品，針對運動員的乳制品，或其他乳清類、免疫乳制品等。奶酪的營養(yǎng)很豐富，蛋白質含量達到25%左右，鈣可達1.2%，但由于受我國消費習慣的影響一直沒有被消費者重視。乳清是生產奶酪中產生的副產品，其含有的成分乳糖、乳清蛋白及其他微量等，非常有營養(yǎng)價值。乳清蛋白是目前市場上營養(yǎng)價值最高的蛋白質產品，可以幫助運動員迅速的恢復體力，也可以調節(jié)嬰兒奶粉中酪蛋白和乳清蛋白的比例，使其更接近母乳。從乳品品類長遠發(fā)展來看，在發(fā)展奶酪制品基礎上，應對其副產物乳清同時進行深入的研究，以創(chuàng)新出更多的品類，滿足不同消費者的要求。免疫乳是指哺乳動物選擇性地接種一些外來抗原，刺激機體產生免疫應答，分泌特異性的抗體或免疫球蛋白進入乳中[4]。國外研究機構對乳牛接種細菌抗原，制成含有大量的抗體和抗炎癥因子乳粉。
1.2乳品消費區(qū)域分析
根據(jù)20xx年《中國奶業(yè)年鑒》的數(shù)據(jù)[2]，20xx~20xx年各地區(qū)城鎮(zhèn)居民家庭平均每人全年消費性支出中對奶及奶制品的支出費用及排名情況如表1所示。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以看到，這三年始終排在前四位的是上海、北京、西藏、安徽。上海、北京是國際性的大都市，生活水平高，因而對乳制品的消費水平也高。西藏地區(qū)奶牛的養(yǎng)殖業(yè)較發(fā)達，當?shù)鼐用竦娘嬍沉晳T也偏向食用奶油等乳制品，因此對乳品的消費量也大。安徽省的現(xiàn)代牧業(yè)集團是蒙牛奶源最重要的供應地之一，因而該地的消費乳品支出排在前面也是合理的。消費量較低的地區(qū)主要是黑龍江、湖南、吉林、云南等地，因而在進行區(qū)域發(fā)展的規(guī)劃時，應引導乳品加工企業(yè)有意識的向這些省份開拓市場。進行區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的總體思路即為，對原來消費量較高的地區(qū)，因其經濟水平也相對較好，因而可以發(fā)展高端奶，并豐富產品品種，滿足消費者的需求，穩(wěn)固并逐步增加其銷量；對于中等消費地區(qū)，重點應加大宣傳，進一步提高消費量；對消費量較低的地區(qū)，按當?shù)匚幕M習慣、自然條件、經濟條件三方面劃分歸類，針對不同的地域特點進行路線圖的設計。如對于湖南等在消費習慣上不適應乳制品的地區(qū)，企業(yè)應加大對乳品作用的宣傳，可先對容易接受新事物的青年多進行宣傳，以不同口味、獨特的包裝吸引青年消費者，以此逐漸打開市場。黑龍江、吉林等東北地區(qū)，由于與主產品生產地的距離較遠，導致外地乳品進入較難。對于這種情況，企業(yè)可采取與當?shù)匦⌒腿槠菲髽I(yè)合作，逐漸找開該地的消費市場。對經濟不發(fā)達地區(qū)，如云南，乳品企業(yè)可有針對性的改變包裝大小，進行小包裝低價格的方式來擴大銷售量。
1.3乳品加工關鍵技術分析
乳制品生產加工的關鍵技術大致包括：原料乳的檢測、殺菌、濃縮、干燥等，下面結合國內外情況分別對其進行分析。
1)對于檢測技術，因對乳品加工行業(yè)來講，產品質量安全是企業(yè)的命脈，故乳品行業(yè)要求十分嚴格。但對原料乳中一些含量極少、但影響大的物質檢測可能需要一些特定的技術手段，我國應進一步引進并研究生物傳感器、超聲波技術、高效毛細管電泳分析技術等，以提高檢測水平。
2)對于殺菌技術，我國目前采用是熱殺菌，主要是巴氏殺菌和超高溫殺菌技術。一些發(fā)達國家應用在生產領域的冷殺菌技術，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，具體有高壓殺菌技術、超聲波殺菌技術、微波殺菌、電場殺菌、磁力殺菌、輻射殺菌、紫外線殺菌、臭氧殺菌等。高壓殺菌技術獨特新穎，而且簡單而易操作，是近年發(fā)展起來的一種新型殺菌技術，目前還處于試驗研究階段。微波殺菌相對于傳統(tǒng)加熱方式而言，引起營養(yǎng)物質損失程度較少，對食物的風味影響也較小。但如果加熱時間不充足、溫度不均勻，可能導致殺菌不徹底，如何解決這一問題需進一步探討的。電場殺菌現(xiàn)用于延長面包、牛奶、橙汁、啤酒等產品的保質期，但其對微生物作用機理還沒有十分明確，成本也比較高，所以還沒有進入到商業(yè)應用階段。我國乳品企業(yè)應不斷探索引進新型殺菌技術，以更好的保存乳制品營養(yǎng)成分，滿足消費者對健康的更高要求。
3)對于濃縮技術，現(xiàn)在普遍使用真空濃縮。真空濃縮的設備方面有缺陷：單效式濃縮設備結構簡單，制造方便，生產能力大，但管子較長，清洗不太方便；雙效式濃縮設備由于二次蒸汽能夠加以利用，降低了能耗，但其設備結構較復雜，要求較高操作和管理水平。現(xiàn)在發(fā)展的濃縮新技術有超濾反滲透技技術、冷凍濃縮技術等。超濾可以從溶液中分離高分子和微粒，反滲透可以除水，冷凍濃縮是基于冰與水溶液之間的固液平衡原理將水以固態(tài)方式從溶液中去除。這兩種方法的耗能比真空濃縮蒸發(fā)少。但設備成本和保養(yǎng)費較高且不易操作。我國乳品企業(yè)需要深入研究并開發(fā)濃縮新技術，兼顧能耗和可操作性。
4)對于干燥技術，目前國內乳粉生產普遍采用加熱干燥法，即噴霧干燥法。但噴霧干燥法所需空間大，一次性投資大，熱效率低，噴霧干燥塔內壁粘有的乳粉，時間長會影響成品的溶解性能，而且清除困難。冷凍干燥因蛋白質不會受到損害，對乳粉質量更加有利，但因其能耗太高而未被廣泛應用。對于已有方法的缺陷及新方法的不足，都是可進行進一步研究的方向，以切實解決乳品加工生產中的技術難題。
5)應用于生產特定的乳品品種的其他一些先進技術。如膜分離技術中的反滲析技術應用于濃縮乳清，超濾技術應用于蛋白質濃縮、分離以及提純等，生物技術中的基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等應用于生產免疫乳，微膠囊技術應用于生產功能性乳品等。其中膜技術在國外發(fā)達國家已成功地應用于乳品生產中，用來濃縮牛奶、分離乳清固型物等。微膠囊技術是將物料包埋或封存在微型膠囊中，使其成為一種固體微粒產品的技術，這樣能夠使被包裹的物料與外界環(huán)境隔絕，防止營養(yǎng)物質的破壞與損失，最大限度地保持其原有的色香味和生物活性[5]。我國乳品企業(yè)需要引入并進一步完善相關技術，推進特定乳制品的生產。
1.4乳品加工設備分析
先進的設備不僅能夠生產優(yōu)質的乳品、節(jié)約能源、降低勞動強度，而且與企業(yè)的科技創(chuàng)新，新技術的應用，新產品的生產有著密不可分的關系[6]。我國乳品加工流程中原料乳預處理、殺菌、濃縮、干燥及包裝等諸多關鍵環(huán)節(jié)的設備大多還是依賴于進口，這增加了乳品企業(yè)的.負擔。
1)在原料乳檢測設備方面，我國自動檢測儀器、乳制品在線檢測設備等方面的研究才剛剛起步，現(xiàn)有的快速檢測設備大部分是從國外進口，價格昂貴，應用受限。
2)在原料乳凈化設備方面，目前多采用分體設備分別完成對乳的分離、凈乳、標準化，但這耗費時間較長，因而應研究生產出性能穩(wěn)定的一體化處理設備，提高生產率。
3)在原料乳預處理的均質機設備方面，我國均質機種類較多，也被大多乳品企業(yè)廣泛使用，但設備穩(wěn)定性方面與國外的還有一定的差距，有待提高。4)在高溫殺菌設備方面，因為常溫奶是我國乳品消費的主要品種，因而對于高溫殺菌設備需求量也相對較大。但在這方面，我國乳品企業(yè)基本上都是引進外國整套的生產線。雖然國內企業(yè)也研發(fā)無菌生產設備，但質量和性能方面都存在一定的問題。
5)在乳粉生產所需濃縮設備方面，真空濃縮設備的形式較多，按加熱蒸汽被利用的次數(shù)有單效濃縮設備、多效濃縮備、帶熱泵的濃縮設備等。蒸發(fā)器效數(shù)多，可節(jié)約蒸汽，降低能耗。在國外一些發(fā)達國家，真空濃縮所使用的蒸發(fā)器的效數(shù)已可達到七效，最新研發(fā)的閃蒸設備更是可以更大程度的節(jié)約能源、降低成本，提高產品質量。但目前在我國多采用的是多為單效和雙效的蒸發(fā)器。
6)在乳粉生產過程中干燥環(huán)節(jié)所需噴霧設備方面，國產一段干燥設備較多，但二次干燥設備和速溶噴霧設備，與國際水平還有一定的差距，可作為以后研發(fā)重點。
7)在奶酪加工生產設備方面，由于我國奶酪生產很少，所以相關國產設備基本還是空白，加快奶酪設備的研究對生產奶酪制品也有重要的推動作用。
8)在乳制品的包裝設備方面，主要是采用真空充氮的袋裝和罐裝。袋裝體積小，材料便宜；灌裝密封性能好，但材料較貴。目前我國包裝設備較多還是從國外進口，對其研究的重視程度還不夠。總體而言，對于設備方面，一方面要認識到我國已有乳品加工設備與國外相比還存在一定的差距，要對原有的設備進行改造；另一方面，對引進國外設備與技術進行消化利用，應掌握其核心技術，并不斷的對其進行改進，開發(fā)出具有我國自主產權的先進設備。在設備生產方面創(chuàng)建自己的企業(yè)品牌，逐步脫離依賴國外生產設備的狀況。
2乳品加工業(yè)科技創(chuàng)新目標分析
綜合前文對乳品加工業(yè)市場需求的分析，并結合有關專家及企業(yè)高層意見，可歸納產業(yè)目標如下：
1)乳品加工產品品類方面：應生產更多的新產品，豐富產品品種，并向國際前沿的功能性乳品品種靠攏。
2)乳品消費區(qū)域方面：應平衡區(qū)域消費差距，企業(yè)也可借此擴大自己的銷售區(qū)域，增加新的利潤來源地區(qū)，也可避免高消費區(qū)域價格戰(zhàn)造成產品質量的下降。
3)乳品加工技術方面：技術水平相對于國外一些發(fā)達國家有一定的差距，現(xiàn)在技術水平還較低，需要引進國外的一些技術，并對于已引進的技術進一步研究以開發(fā)新技術。
4)乳品加工設備方面：我國的加工設備在穩(wěn)定性和節(jié)能性方面都有待提高，對于引進的設備，不僅要懂得其如何操作，還需要對其設計原理進行研究，使其能轉化為我國的核心技術。
3乳品加工業(yè)科技創(chuàng)新技術壁壘分析
綜合相關專家人員的意見，得出我國乳品加工業(yè)主要加工技術的瓶頸問題及其可能產生的原因可歸納對于我國生產量較少的奶酪產品，其技術壁壘是由于我國基本不生產，所以相應的技術都比較陌生，我國需要從發(fā)達國家一些奶酪技術成熟的企業(yè)學習，盡快打開中國的奶酪市場。
4乳品加工業(yè)科技創(chuàng)新需求項目的優(yōu)先性及研發(fā)模式分析
從乳品加工業(yè)產品品類、乳品消費區(qū)域、乳品加工技術、乳品加工設備四方面總結科技創(chuàng)新需求項目，并依次編號，1~4號為品類方面需求項目，5~7號為消費區(qū)域方面需求項目，8~14號為加工技術方面需求項目，15~20號為加工設備方面需求項目。把研究需求項目的優(yōu)先級分為頂級、高級和中級，按研究需要的時間長短節(jié)點分為近期（0~3年）、中期（3~10年）、長期（大于10年），分別用N，M和L表示，由此得出研究項目優(yōu)先性分類。項目研發(fā)的模式可分為：自主研發(fā)，即企業(yè)內研發(fā)；技術合作，企業(yè)與大學、科研機構等合作；技術引進，即從行業(yè)之外或國外引進。按照此分類，結合研發(fā)需求項目的內容以及對項目的編號，制定乳品加工技術發(fā)展模式路線圖。
5乳品加工業(yè)科技創(chuàng)新綜合路線圖的繪制
結合對乳品加工業(yè)科技創(chuàng)新的市場需求、產業(yè)目標、技術壁壘以及研發(fā)需求的分析基礎上，繪制乳品加工業(yè)綜合路線圖。企業(yè)可以此為參考，從戰(zhàn)略的高度對以后的發(fā)展進行長遠的規(guī)劃。在產品、技術等方面進行創(chuàng)新，不斷進行深入研究，生產出更多高質量的產品，滿足更多消費者的需求，進一步進軍國際水平，引領國際乳品加工業(yè)。
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