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竞技宝JJb食品工业生物技术

发布时间:2024-04-02 09:53:02 | 浏览:

  基因工程是基于分子遗传学的理论建立的,又叫做DNA重组技术。对于来源不同的基因,基因工程根据预先设计的蓝图,借助于分子及微生物学,按照现代化的方式,实现杂种DNA分子的体外构建,通过活细胞的有效导入,完成生物遗传特性的全新转变,从而达到获得新品种的目的。在现代生物技术发展中,基因工程是关键组成,食品的包装、保藏等多个环节,都可以将该技术应用其中,实现包装材料的改变,达到降低食品生产成本的目的。同时,将基因工程应用于食品贮藏中,既是一种贮运方式的创新,也能获得食物贮藏期的有效延长。以延熟番茄为例,该种食物的生产就应用到了转基因技术,以调控乙烯合成途径这一办法来使乙烯的合成得到有效抑制,达到番茄延迟成熟、贮藏期延长的效果。

  细胞工程中涉及多项生物学理论,既包括现代细胞生物学,也包括发育、遗传学,更对分子生物学方法进行了运用。作为一种生物工程技术,细胞工程基于人们的需求,按照预先的设计,实施细胞层次的遗传操作,对细胞内含物进行重组,对细胞结构进行重组,从而实现生物功能以及生物结构的科学转变。通俗来讲,细胞工程主要是完成新物种的快速繁殖,在实现这一目标的过程中,有效应用了组织培养、细胞培养等生物学办法,引入了基因移植技术、核质移植技术等多项技术。作为一种科学研究办法,生物工程的多个领域都可以看到细胞工程的渗入。在食品工业发展中,细胞工程更是得到了广泛的科学利用。

  在生物技术中,酶工程也是不可缺少的一种技术,主要实现的是物质转化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反应器内,利用酶的这一作用,就可以实现物质的转化。

  在生物技术组成中,发酵工程同样是不可缺少的。在发酵工程中,借助现代工程技术办法,通过对微生物特定功能的科学利用,实现对某一生产环节的有效控制,或是就此产生一种新的需求物质。

  在肉类食品生产中,通过生物技术的科学应用,既可以施行对肉类食物资源的有效改造,又能够实现对肉类传统加工工艺的创新,从而使肉制品功能得到进一步增加、肉类加工深度得到更大提升,推动肉类生产的产业化发展。

  现阶段,在果蔬保鲜技术中应用较为广泛的就是化学杀菌剂以及冷藏的处理方式了,然而,这样做也存在着很大的弊端。一方面,使用化学杀菌剂,果蔬中的残留会对食用者的健康造成一定威胁;另一方面,化学杀菌剂的长期使用,植物病原菌也会出现抗药性。鉴于此,需要用另一种果蔬保鲜处理方式来取代现在应用较为广泛的化学杀菌剂,而且,新的果蔬保鲜处理还最好是对人体健康没有毒害威胁的,同时又具有高效防腐效用的,生物保鲜技术就能够很好的满足这一要求,国内外都加强了对这一保鲜技术的研究。据相关研究显示,茄子保鲜中应用木霉发酵液能达到极好的保鲜效果。实验发现,在20℃至25℃的贮藏温度范围内,茄子果实如果被木霉发酵液处理,可以保鲜贮藏长达20天。

  在饮品生产中应用生物技术,不仅可以使饮品的风味得到有效改变,也会使饮品品质发生变化,对于产品质量的提升发挥着良好的效果。因此,在饮品产业发展中,生物技术的应用是非常广的。据相关研究发现,在南瓜汁乳酸发酵饮料生产中,以5%的乳酸菌接种量1:1.75的南瓜浆和水配比,分别向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,给以40℃以及8小时的发酵条件,由此得到的饮品,不仅可以保持稳定的外观,还有着酸甜适中的独特口感,深受大众欢迎。

  当前,科技术发展日新月异,在食品添加剂生产中,生物技术发挥着无可替代的作用,成为新型生产技术。在各种食品添加剂生产中,如何更好利用生物技术,成为国际研究热点。国内这方面的研究,也取得了一定成绩。比如在牛奶生产中,尤其是在双乙酸奶味香精生产中,可利用双乙酸乳酸乳杆菌进行发酵。向发酵液中,添加一定量的CuS04,可增加双乙酸活性,而添加一定量的0.1%柠檬酸钠,可抑制双乙酸还原酶。因此,制备的奶味香料,具有双乙酸的纯正奶油香味。

  现阶段,在食品工业发展中,食品包装也更多的应用到了生物技术。而且,在包装食品毒理检测以及食品的防腐方面,生物技术应用也取得了效果。食品检测中的生物技术评价食品品质、开展食品质量监督、实施食品生产监控、加强食品研究等,在食品检验的多个环节,生物技术检测都得到了较好的应用。尤其是在食品卫生检测环节,生物技术的应用为提升食品质量做出了重要贡献。比如,对于蔬菜食品,可以通过免疫分析、活体生物分析等生物技术办法来检测药物残留。同时,在药物残留检测环节,利用生物芯片技术也能获得准确的结论。再如,对于食品中是否含有病毒污染的检测,通过核酸聚合酶连锁反应这一生物技术,可以在短时间内扩增DNA和RN断,从而获得需要的检测数量。除此之外,将基因工程应用于食品检测,通过DNA指纹技术,食品原料是否掺假就可以准确的鉴定出来。而且,通过DNA指纹技术,也能判断出牛奶饮品中是否含有微量毒素。

  在高新技术中,生物技术虽然兴起没有多长时间,但却在社会生产发展的多个领域得到了越来越广泛的应用。对于全球性重点关注的问题,如能源问题、污染问题、粮食问题等,都可以通过生物技术的应用得到科学的解决。可以说,生物技术出现而带来的种种经济、社会效益是无法预估的。而随着生物技术的继续发展,将其运用于食品工业,也必然会出现更加广阔的发展空间。

  传统的食品微生物课程是理论部分与实验部分分开独立设置教学内容,是按学科体系进行构建的,不符合职业教育的特点,也不能更好地实现教学与工作岗位的零距离对接。这就需要按照食品微生物检验工作过程中的实际需要的技能与素质重新构建教学内容,将原有的食品微生物、食品微生物实验、食品微生物检验进行分解,找出其中与从事食品微生物检验工作相关的理论知识、方法技能、职业素质进行重新整合,并添加了食品微生物检验国家标准、样品的采样技术等内容,形成工学结合的教学项目,从而实现培养食品微生物检验职业技术能力的目标。

  2.1 调查工作岗位需求、实习生、毕业生工作情况、食品行业检验发展趋势,明确以下内容:①明确课程的性质与作用。《食品微生物检验》是一门实践性、技术性很强的专业课程,这门课程的掌握能使学生具备必需的基本检验知识与技能、严谨求实的科学态度、食品质量与安全观念、爱岗敬业的职业素养,互助合作的团队精神等,为今后的持续发展奠定了基础。因此,高职学生对《食品微生物检验技术》这门课掌握的程度,关系到今后能否通过食品检验职业资格考试及能否胜任食品微生物检验的相关工作岗位。②明确职业面向与岗位。食品营养与检测专业毕业生主要面向食品工业领域以及相关单位,从事食品检验、食品生产安全指导、食品经营管理等工作。 面向单位有各种食品加工厂、各级食品质量监督部门、各级卫生防疫站、海关、商检局、各经营检验设备单位、各种大中型饭店、食品市场、农贸市场等单位。

  2.2 讨论分析调查结果,确定以下内容:①确定岗位能力、岗位知识、岗位素质构成与要求:通过对食品检验岗位工作任务和职业能力调查与分析,明确了食品微生物检验岗位所必须具备的基本技能与素质和相关微生物学知识。如:能够切实承担某一专项检验项目;能够阅读理解并执行国家相关标准;能够进行有效沟通;能够具备分析检验结果,并对生产过程提出建议的能力;能够掌握食品微生物学及检验的基本知识;具有敬业爱岗的良好职业道德,严谨的科学态度和实事求是的工作作风等。②确定课程目标:依据岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,确定了课程的能力目标、知识目标和素质目标。如:能够掌握食品微生物检验的基础理论知识、常规项目的检验原理,了解检验新技术的发展概况;能够正确掌握微生物检验的方法和技能等。

  3.1 仔细研究食品微生物检验的每个项目,将检验中需要掌握的技术及素质进行归纳:①基本操作技术:包括检样制备技术、培养基制备技术、玻璃器皿的洗涤、包扎与灭菌技术、系列稀释技术、显微直接计数技术、显微镜观察微生物形态技术、细胞大小的测定技术、微生物接种与分离纯化技术、微生物的染色技术、生化鉴定技术、血清学鉴定技术、菌落计数及报告技术、快速检测技术等。②职业素质:包括敬业爱岗的精神、实事求是的工作作风、团结合作的意识、严谨的科学态度、分析检验结果对生产过程提出建议的能力、理解与运用相关文件的能力等。

  3.2 根据检验中需要掌握的技术及素质选取课程教学内容:①压缩理论教学内容。食品微生物检验技术就是应用微生物学的理论和方法,对食品中的菌落总数、大肠菌群及致病菌等进行检测。因此可以将理论知识融入到实验教学中,做到理论与实践的有机结合。②删除与食品微生物检验无关的内容。为保证教学与实际检验工作的紧密结合,新的课程教学内容应该是围绕食品微生物检验工作岗位需求,按食品微生物检验项目和检验方法选取的检验工作过程中常用的操作技能与相关知识选取的。因此像微生物生物学特性、微生物代谢、营养物质的传递、食品腐败变质的机理、微生物遗传变异与育种等内容可以舍弃,使课程更适用、实用。③增加与微生物检验相关的内容,如:2010版食品微生物检验国家标准内容、快速测试纸片技术、样品的采样技术等内容。

  3.3 将微生物理论知识融合于检验技能训练项目之中。本课程改变学科式教学,将食品微生物学的学科体系理论知识融入微生物检验各项操作任务之中,理论联系实际既不枯燥,又充分体现了职业教育的培养目标。例如:将微生物的类群、形态结构、菌落特征、生长繁殖等知识理论与微生物的形态观察技术结合,将微生物的营养与培养基的制备技术、微生物的生长与微生物培养技术、影响微生物生长的因素与消毒和灭菌技术结合。

  论文摘 要:食品科学创新理论及研究开发的思维方法与现代科学理论及创新思维方法相吻合。科技革命可以看作食品科学技术发展的原动力,加强产学研合作,在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展。现代科技革命对传统的食品加工产业的加工方法、检测标准、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架都产生了巨大的冲击,并提供了新颖的技术研究平台,为适应科技发展的需要,食品科学技术在不断创新的同时,也促进科技革命的进程。

  所有自20世纪以来出现的科学与新技术革命实例统属于当代科技革命范畴竞技宝JJb,其主要包括以化学、物理学、分子生物学、天文学等基础学科为重点的科学革命,以及以现代自动化技术、新能源技术、新材料技术、生物工程技术、空间技术、海洋工程技术、电子计算机与微电子信息技术、激光光纤超导技术等应用技术学科为重点的新技术革命[1]。在当代科技革命不断推动人类经济与精神面貌日益改善的进程中,人类-科技-自然协调发展模式将成为新时代亟待展现的主题,科学技术与人类及生态环境关系的问题将成为当代科技革命关注的热点。毋庸置疑,当代食品科学技术革命推动了食品工业的迅猛发展,与人类健康及生态环境良性发展相悖的伪应用技术不断在科技革命的浪潮中被淘汰。在食品原料生产基地建设、食品及副产物精深加工技术、天然食品添加剂加工技术、功能活性因子活力保护与保持技术等方面,可以深刻体现出科技革命和科技新思潮演变对食品科学技术良性循环发展的支撑作用[2]。食品科学是在农学、园艺学及生物化学等多种学科方向的基础上发展起来的交叉复杂、应用性强的工科专业,多学科知识的积淀与创新造就了高水平的专业技术人员及研究平台,食品科学领域的发展时刻展现着当代科技革命的历史推演成果。

  我国食品学科发展历史悠久,自1902中央大学创办农产与制造学科开始,已有一百多年的历史,期间经历了萌芽期(1902—1952)、发展初期(1952—1978)、发展期(1978—90年代中期)及快速发展期(90年代中—)四个阶段,可以说我国食品学科的发展受到过战争因素的洗礼,经历过“”的停滞不前,而今在当代科技革命的推动作用下,生产力和社会经济得到长足发展,食品科学技术也迎来了快速发展的新时期[3]。目前我国的食品学科本着科学、规范、拓宽的原则,已发展成科技含量较高,学科方向系统性强的朝阳学科,如果没有当代科技革命带来的机遇与推动力,就不会有今天食品科学技术长足、完善的发展,因此科技革命是食品科学发展的原动力。

  人们对食品科学认识程度的提高和当代科技革命的兴起紧密相连。新中国成立以来,我国先后实现了农业机械化种植与养殖、规模化加工,并通过大量使用化学肥料、农药、兽药、激素及初级食品添加剂等以促进农畜产品生产与加工的增值,在提高食品数量安全,满足国民温饱的同时,严重忽视了食品质量安全对消费者造成的潜在危害以及对人类生存环境造成的破坏。随着食品科学技术与现代信息技术的发展及消费者健康意识的提升,诸如农药残留超标、重金属污染、微生物繁殖及各类添加剂肆意使用等问题已成为消费者关注的焦点,“安全、营养、便捷、风味”的饮食理念成为食品科学领域改革与完善的主要目标。与此同时,食品科学专业通过充实完善及科学发展,引领食品加工企业良性循环发展。作为任何一名食品专业技术人员及操作人员必须牢记“每一份良心创就每一块食品”。

  当代科技革命使整个科学方法和科学观念都发生了巨大的转变。在食品加工模式上,由单纯的传统加工模式转变为“方便-安全-营养”的现代加工模式。现代食品加工的创新理论与高新技术在新科技革命的形势下越来越显示出其勃勃生机。但是由于科技条件及科技成果应用的局限性,目前对于某些食品加工过程中品质劣变的机理与控制技术的研究欠缺,相关现象的追溯与解释过于模糊,食品加工产业所涉及的各类标准与规程尚待优化集成。这些都给食品生产者在处理具体的质量问题时带来模棱两可、无所适从的困惑。但这些并不能否定我国食品科学技术发展方向的正确性。正因为食品科学领域存在着这些问题,我们应该抓住当代科技革命所赋予科技发展的机遇。由此,我们可以提出发展食品科学技术的对策思路是:坚持以食品加工开发的基本理论和方法为指导,立足绿色食品的主体地位,积极引进现代产业化高新科学技术(包括食品加工的基础理论与应用技术),弥补特色食品、功能性食品开发及安全检测等方面的不足。在当代科技革命的条件下,加强产学研合作,在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展[4]。食品科学发展历史上的任何一次学术繁荣都是通过吸收当时最新的科学文化成果进行创新实现的,要实施食品技术科研成果与食品加工企业的示范和推广的有机结合,坚决反对食品加工企业、食品科学技术研究机构两张皮的局面。

  食品安全事件的频繁发生与揭露不断提醒建立完善的食品质量安全监管体系的重要性。首先,政府相关职能部门需针对本区域食品加工企业产品生产类型进行细致统计与分析,依据国家相关标准及现代分析技术建立品质控制的检测方法及感官鉴评方法,做到监管方法的科学性与时效性,尽可能避免采用非特殊现象实施评价而造成的食品监管的盲目性,如以碳水化合物为主的粮油食品的可燃问题等;其次,依据区域资源优势,建立特色优质农畜产品生产基地,结合生态环境保护、副产物精深加工等问题,完善政府职能部门对区域龙头企业的扶持办法,如抓住本区域食品加工技术的瓶颈问题,扶持建立特色的工程技术研究中心、中介服务机构及产学研创新联盟体系,实现现代食品加工技术与现代食品加工企业的有效对接,高效发展区域优势食品加工产业。

  全球性经济危机的发生将催生重大科技创新和科技革命,该重大科技创新和科技革命的成果,可为确立我国食品科学技术发展重点提供科学性的依据。能源危机、气候环境污染及食品资源短缺问题日渐突出,创新型食品科学技术发展的关键是节能减排,提高农产品加工副产物的综合利用程度,并明确提出加快把食品生物技术培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业,这是基于对生物产业发展前景以及新世纪新科技革命战略机遇的判断,也是加快发展高技术产业和建设创新型国家的重大举措[5]。这就要求我们必须在原有食品加工方法、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架的基础上进一步创新完善,符合当代科技革命阶段性发展目标。

  科学技术的发展历程已明确科学理论的发展与革命往往会引领应用技术的革命,从而导致应用技术的创新变革,最终推动社会生产力的整体发展[6]。食品学科的发展史同样表明,虽然政治、经济等因素影响着食品学科发展的进程,但是科学技术进步仍然是其直接动力来源,主要表现在以下几个方面:

  食品检测技术是食品安全科学发展的核心标志,也是一个国家食品质量监管与控制能力的重要体现。近年来西方发达国家针对食品安全检测领域中的突出问题进行了攻关研究,在精密检测仪器设计、食品安全预警模型构建及不安全因子协同评估等方面成果显著,并基于单元技术成果集成,初步建立了食品安全预警系统。突破检测技术壁垒将成为保障我国食品安全生产的关键,新科技革命已经带动了智能芯片技术及计算机控制技术的持续发展,通过自主研发与引进改造相结合的创新模式,研究制定了系列适应现代食品工业发展的高新检测方法与标准,提升与完善了我国食品安全标准检测技术体系及食品质量监控体系,产品国际市场接受力度大大提高,如通过技术创新与集成,我国制定并实施了新的浓缩苹果汁生产及质量控制标准(gb/t18963-2012),有效推动了我国果汁加工业的技术进步;再者,酶联免疫及蛋白质组学等分析技术的发展亦显著提升了食品不安全因子检测和食品毒理学评估的水平。由此可见,食品安全标准检测技术的进步及科学性革命是食品科学发展的直接动力来源之一。

  当代生物技术在细胞生物学、分子生物学、生物遗传学等领域发展迅速,在推动并促进生物技术从传统技术研究领域转化为高新技术领域的同时,对食品科学的发展产生了深远影响。如利用分子克隆、dna重组、细胞融合及活力保持等技术可以对食品加工过程和食品品质进行改良,并且通过分子标记等技术,可实现危害或功效作用机制的有效评价,更为准确地实现构效关系的定量与定性分析;利用宏基因组学技术可获得优质传统发酵制品中的特征性表达基因,有力克服了传统培养与分离方法对不可培养微生物的失效性。由此可见,生物技术的进步对食品科学的发展产生了深远影响,促进了食品科学的变革与发展。

  改革开放三十多年来,由于食品经济的长足发展带给了国民富足且多彩的饮食享受,也给人类健康带来了一系列的负面效应,其中食品加工业所带来的环境污染和食品安全健康问题直接影响着居民的生活质量,如何将当今科技革命带来的先进技术及管理理念嫁接于我国食品加工业,不断提高加工型食品的市场接受力度,是每位食品科学技术研究工作人员值得思考的问题。

  知识大爆炸的时代即是科技与知识频繁更新的时代,努力学习和掌握先进的加工技术和方法是食品科技人员,尤其是一线工作人员的首要任务,食品研发人员与食品加工具体操作人员知识层面严重脱节是目前食品加工企业普遍存在的问题,食品加工操作人员自行对加工工序简化与调整的现象屡见不鲜,致使产品生产有章不遵、品质难以保障。同时众多食品企业研发机构高层次专业技术人才的引进较为滞后,单凭嗜好性为评价指标的勾兑或调配方式成了某些食品企业研发部门开发产品的主要形式,涉及食品营养协调、质量安全评估及食品重组性能的研究较少。定期开展技术培训、学术讲座及学术交流可成为食品加工企业技术人员及操作人员学习和掌握先进的加工技术和方法的主要方式。

  创新意识是科学研究的源泉,依据“安全、营养、健康、便捷”的创新原则,实施产品升级是食品企业提高市场竞争力的关键所在。目前我国食品科学技术研究领域存在的问题是,重复性跟踪研究较多,产业化应用技术成果较少,产品同质化现象较为严重。如在人工合成抗氧化剂和防腐剂的安全性受到普遍质疑的今天,通过技术创新与产品升级开发天然的具有抗氧化及防腐性能的食品添加剂或应用产品,将开启食品加工业的新纪元。总之,从意识形态及创新体制等多方面对食品加工业进行彻底变革,才能真正营造食品科技创新的良好环境。

  一方面,目前食品科技领域科技成果转化率较低,主要原因在于实验室科研数据与企业生产放大的差距较大,个别科研人员缺乏团队精神,科学研究不够严谨,研究结果可信度与可靠性较低;另一方面,我国一些食品企业产品开发与科技更新意识淡薄,忽略了科学技术成果转化的附加值,甚至形成了企业与科研机构独立行事、互不信任的局面。以企业为技术示范基地进行科学技术成果实践验证,或开展校企联合攻关,是食品科学技术长足发展的必由之路。

  遵循自然科学的发展规律,积极总结食品科学发展过程中遇到的新问题及新挑战,时刻围绕特定时期的重大科学问题及技术瓶颈进行不断创新,才能有效应对新时期科技革命的更大挑战,正确处理各时期人们饮食、营养及健康之间的关系是当代科技革命赋予食品科学发展的根本使命。

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  [1]赵建军.世界新科技革命与自主创新[j].理论视野,2006,(6):30-31.

  [2]夏道宗,王慧铭,等.现代科技革命对食品安全的影响及其伦理学思考[j].浙江中医药大学学报,2008,32(6):710-711.

  [3]章海风,路新国,等.现代科技革命对餐桌安全的影响[j].中国食物与营养,2009,(12):12-13.

  [4]曹孝斌,张建.现代科技革命与我国食品安全问题[j].中国西部科技,2009,8(2):23-25.

  1.产业产品层次较低。缺乏高新技术的支撑,产业链条较短,核心竞争力不强。主导产品主要是面粉、饲料以及肉猪、鸡鸭屠宰分割产品,精深加工产品少,附加值不高。2011年以面粉、饲料等为代表的农副食品加工业增加值占全市食品工业总量的59.7%,而食品制造业占比仅为9%。龙头企业竞争实力不强,全市国家重点龙头企业只有1家,相邻宿州市有5家,亳州市有4家;名牌产品数量少,淮北市安徽名牌产品只有8个,中国驰名商标2个,中国名牌仍是空白竞技宝JJb。

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  2.科技创新意识薄弱。全社会鼓励创新、支持创新的氛围没有线年,全市规模食品企业研发投入占销售额的比重0.55%,只有全国工业企业的1/2,不到工业化国家的1/8。全市省级工程技术中心和企业技术中心只有11家,部级工程技术中心和企业技术中心仍是空白。各级政府和职能部门抓经济发展仍着眼于铺摊子、扩规模,没有形成依靠科技创新推动经济发展的自觉意识和行动。

  3.与市外科研院校合作不紧密。目前全市校地科技合作中与农业院校的合作只有2家(中农大、安农大),食品企业与科研院校建立的产学研合作实体的只有1家(科宝与清华大学),食品产业尚没有1家省级产业技术创新战略联盟。中农大淮北实验站暨(淮北)黄淮海地区食品工业研发中心工作进展缓慢,目前尚没有开展实质性的科技合作与食品研发工作。

  4.科技创新能力不强。全市科技投入还十分有限,企业独立承担自主创新的科研项目偏少,专利申请、专利拥有和专利发明以及新产品、高新技术产品的比重也明显低于全国平均水平。2011年全市规模食品企业专利申请数量44件,有效发明专利只有10件,发表科技论文24篇,制定国家行业标准1项。新产品、高新技术产品占全市工业的比重只有25%和8.6%,其产值的比重只有10%和5%。10余年来,全市农业科技只获得省级科技奖7项(棉花2项、小麦和玉米3项、蔬菜和食用菌2项),食品科技只有省级科技奖1项(口子窖)。高水平研发团队和领军人才缺乏。全市规模食品企业研发机构只有研究员1人,博士和硕士研究生48人,占研发机构全部人员比重只有7.8%,低于全市工业企业2个百分点。23家省级重点龙头企业共有技术人员1241人,其中高级职称以上人员102人,研究员以上学历21人。技术人员占全部职工比例为17.4%,高级职称和研究生以上占全部技术人员比例只有8.2%、1.7%。

  5.科技创新投入不大。全市科技投入财政预算有4000万元,2012年实际支出3900万元,其中用于食品科技的投入近1000万元,占25.6%。全市规模食品企业试验发展2011年支出8865万元,占食品工业总产值的比重只有0.55%(全部规模工业企业占总产值比重0.54%),远低于全国工业0.93%、安徽省0.91%的平均水平。其中规模食品企业投入企业自投比重只有49%(全部规模工业企业投入中企业自投比重87%),亦远低于全国工业70%、安徽省91%的平均水平。

  “十二五”时期,我国食品工业发展仍处于战略机遇期,既面临继续保持较快发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。根据《国家“十二五”食品工业发展规划》以及国内外食品产业发展动向,课题组认为今后淮北市食品工业将会朝着下列方向发展。1.“三品一标”具有巨大的发展空间。近年来,食品安全备受社会关注,并且对消费者购买取向产生了前所未有的影响。随着政府及有关部门对食品安全工作的重视和人们对食品安全意识的增强,有机食品、绿色食品、无公害农产品和地理标志农产品将迎来一个新的发展高潮。目前,淮北市共认证绿色食品35个、无公害农产品43个(有效期内13个)和地理标志产品(口子酒、塔仙石榴)2个,基地面积分别为39万亩、31万亩、6万亩,处于发展中的起步阶段,发展空间巨大,这是确保食品安全关键环节,提高食品产业竞争力的基础。2.营养保健食品和高档名优食品越来越受到消费者的青睐。目前,淮北市营养保健食品(营养强化食品、功能性食品)几乎是空白,面粉企业开展营养强化面粉的很少,天宏集团研发的功能性红曲面条、黑木耳面条以及曦强集团研发功能性乳品,均已通过省级新产品认证,但产品没有走进千家万户。相关资料显示,近十年间,我国居民对保健品的消费支出一直处于增长趋势。目前,我国城乡居民保健类消费支出以15%~30%的速度增长,这一增长速度明显高于发达国家12%的增长水平。全国保健食品销售额1996年大约300亿元,2011年达到2600多亿元。国家“十二五”食品工业规划目标,2015年营养与保健食品产值达到1万亿元,年均增长20%。因此,淮北市要抢抓这一发展商机,创造条件,加快发展。3.行业结构和产品结构将日趋合理。目前,食品制造和精深加工高附加值产品总量少、比重低,是淮北市市食品产业产品附加值低、产业竞争力不高的瓶颈,是今后发展的重中之重,要快速扩大畜产品熟食产品、猪血深加工、大豆蛋白产品、高端面制食品等特色产品的生产规模和市场占有率。

  “十二五”时期,是全面建设小康社会、加快经济发展方式转变的关键时期。党的十报告强调指出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。食品工业科技创新工作要围绕食品工业发展方式转变,以满足食品工业发展、产业结构优化、消费需求升级以及食品安全为导向,突出完善科技创新机制,加大重点领域关键核心技术攻关,提高自主创新能力,推广普及先进技术成果,促进科技创新与产业优化升级以及技术标准与技术支撑体系的有机衔接,努力形成一批拥有自主知识产权的核心技术的重大科技成果,培育和形成一批知名品牌,造就一批具有竞争能力的企业。

  根据《关于促进现代农业和食品工业发展的实施意见》(淮发〔2012〕8号)、《关于实施工业企业“万千百十”工程的意见》、《关于加快区域科技创新体系建设若干意见》以及《关于推进国家技术创新工程试点工作若干政策措施》淮政(〔2011〕52号)等规范性文件,结合淮北食品工业科技发展实际,淮北市到“十二五”末食品科技奋斗目标是:1.建立食品工业技术研究院。依托中农大淮北实验站,建立食品工业技术研究院。2.培育新型食品科技企业。培育食品类科技型企业50家,新增省级以上农业产业化重点龙头企业8~10家,新增知识产权优势企业1~2家,省级以上创新型(试点)企业2~3家,国家高新技术企业5~6家,高新技术产值比重达10%以上。3.建立食品科技研发机构。产学研联合建立科技创新研发机构,新增国家农产品加工分中心1家,省级农业科技专家大院5家,培育动植物新品种3-5个;新增省级工程技术中心或企业技术中心15家,新产品产值比重达15%以上。4.组建产业技术创新战略联盟。选择肉猪及猪血深加工、面粉及面制食品加工、生物发酵工程与生物饲料加工等重点产业组建省级产业技术创新战略联盟2~3家,产学研合作经济实体5~8家,建立协同科技创新中心1~2家,新制定省级以上行业技术标准2~3项。5.推进科技企业孵化器建设。依托国家和省级工业开发区以及四大食品工业园区,建立专利(食品)创业园孵化器1家。6.加快高端食品人才引进。引进省级以上食品类学术技术带头人2~3人,博士或研究员以上高级人才10~15人,新建立院士、博士工作站2家。7.增加食品研发投入。确保食品研发投入逐年增加,全市规模食品企业研发投入占主营业务收入的比例达1.5%以上。8.提高食品工业产值与科技进步贡献率。争创中国食品名城,全市食品工业产值达500亿元以上,食品工业科技进步贡献率达55%以上。

  1.传统产业向现代产业转变过程中对科技有巨大需求。将具有悠久历史的传统食品,依靠现代科技向现代工业转化以及开发研究的升级换代产品和延伸产品,最大限度地保存其原有风味和营养价值,提高其附加值,延长货架期,使之标准化、方便化、卫生化,是目前淮北食品企业对科技的重大需求。由于缺乏必要的科技创新和科研投入,市场上的现有设备只是对手工制作过程进行简单复制,而对决定产品外观、结构、风味、口感的原料物性、工序选择、加工方法、工艺参数等指标却得不到体现。消费者宁愿选择手工食品,就可说明相关食品机械的研发滞后。在产业和科技方面加大对传统食品产业的支持,这是产业发展的必然要求。

  2.自主知识产权技术与营销方式的创新需求。淮北食品产业呈现出的是向下的“哭脸曲线”,即自主知识产权的核心技术在产业链条的增加值少,品牌增加值低,中间产品制造高,导致整个行业的利润率低、竞争力低。在企业层面上,产学研结合中企业应是主体。由于企业最贴近市场,因此创新激情最高,创新需求最迫切,最符合自主创新的特性,也应当成为自主创新的主体。但在企业中技术创新与开发的设施、研究经费、研究专业人员都极为缺乏,大专院校技术研发、课题的申报往往根据申报人所从事专业、学科的前沿和自身利益(论文的发表、成果鉴定等)需求来确立科研重点和方向。企业找不到所需要的技术单位与人才,院校不知道企业需求。目前,项目申报虽也提倡产学研结合,但是实际情况是两者结合不紧密,科研与企业实体的联合、结合面很小,企业对技术创新、工艺创新、品种创新需求得不到科研院校的强力支持。

  3.食品科技人才的需求。无论大中型企业还是微型企业普遍存在缺乏专业技术人才和企业管理人才的问题。食品行业属典型的传统产业,由于农产品加工企业利润薄,职工普遍收入低,福利待遇也比较低,使各类专业技术人才和管理人才聘不到、留不住、养不起。同时,由于资金不足,技术开发难度很大,就连技术引进也受到限制。各类人才的缺乏直接影响了淮北市食品产业科技的投入与进步。产品科技含量不高,附加值低,效益低,制约了发展。

  4.食品科技重点技术需求。通过发放问卷和调查表,淮北市食品企业具体技术需求:生物工程育种;作物秸秆、畜禽粪便等农林剩余物综合利用及循环农业技术;食品工业循环经济示范区技术体系;生物发酵和生物制造技术及生物功能产品研发;饲料酶及生物饲料研发;麦胚、麸皮等粮食加工副产品综合利用与全营养谷物产品研发;方便面、饼干等方便休闲面制食品新产品研发以及馒头、鲜面等主食食品工业化生产的技术创新;谷物浓浆型新产品(谷物饮料)研发;黑色素提取技术与工业化生产;超低温干燥技术与果蔬产品研发;功能性乳品、婴幼儿奶粉等高端乳制品研发;食品工业污水排放的综合治理与副产品综合利用;动物废弃物(猪血、动物内脏)综合利用与医药级新产品研发;新型功能性食品与保健食品研发;大豆蛋白等深加工产品及新型豆制品研发;高端酒、保健酒等中高端酒类新产品研发;淮北传统食品工业化生产技术创新;果胶等食品添加剂的研发;农产品产后加工及冷藏和冷链技术创新;农产品和食品快速检测技术研究与标准制定。

  创新体系是由参与知识、技术发展和扩散的企业、大学和研究机构组成,并由中介机构广泛介入和政策适当参与的一个为创造、储备和转让知识、技能和新产品相互作用的有机网络系统。它由创新主体、创新环境和创新机制组成,具有系统性、开放性、协同性、动态性、多样性等特点。2006年在全国科技大会讲线个方面:一是建立以企业主体技术创新体系;二是建设以科研院所、高校为主体的知识创新体系;三是建设各具特色的区域创新体系;四是建设社会化、网络化的科技中介服务体系;五是国防科技创新体系。其包括以下几方面内容:技术创新系统(企业为主体)、知识创新系统(大学、科研院所为主体)、创新中介服务系统、多元化科技投入系统和宏观管理系统(科技体制改革)。建设中国食品名城,加快淮北经济快速崛起,必须积极实施科技创新战略。就加快食品产业发展而言,必须选择科学路径,在经营管理、市场开拓、产品研发、技术创新等多方面加强探索与创新,突出原始创新、集成创新和消化吸收后再创新三个体系建设,打通科研、推广两个关键环节,推动产业发展由要素驱动向创新驱动转变,建成从研发到市场、从生产到消费环环相扣的食品产业科技创新体系,为食品工业和现代农业发展提供充足的动力和活力。

  1.加强科研创新体系建设,突出原始创新能力培育。一要整合各种科技资源,组建完善自主食品研发团队。进一步提高淮师大及农业和食品科研机构的研发能力,在完善运行机制的基础上,整合全市科技资源,坚持以产业需求为导向,从食品和农业发展实际的需要出发,立足当前,着眼长远,超前谋划,大力开发具有自主知识产权的技术和产品,努力提高科技创新特别是原始创新能力,力争在皖北地区乃至中原经济区占有重要位置。二要打破部门、区域、单位和学科界限,建立健全协同科技创新机制。加强与中农大、安农大、淮师大以及省内外、国内外科研院所的科技大联合,建设一批部级、省级重点实验室、工程技术研究中心等,不断提升科技创新能力和科技研发水平。三要通过政府引导,加快发展民办食品和农业科技科研机构。

  2.加强创新支撑条件建设,突出政策和资金引导。一方面加大科技专项财政投入力度,彻底改变科技投入严重不足的局面。另一方面调整政府财政支出结构,逐步由投资激励转向创新激励,由科技政策为主转向创新政策为主,实现从要素驱动和投资规模驱动发展转向创新驱动发展。围绕科技强市和创建食品名城、美好乡村建设等重大战略目标,建立多元化科技投入体系,推进科技与金融结合,创新金融科技服务,积极探索科技担保、科技贷款保险,尽快设立风险投资种子资金,建立风险投资机制和信用担保机制。支持金融机构开展知识产权质押融资试点工作,加大股权质押等金融创新产品的推广。

  工业化应用提升了食品工业的生产自动化水平,提高劳动生产效率,进一步满足人们对食品日趋多样性的需求。然而,对食品安全的考虑使得传统工艺与现代技术的冲突无时不刻地萦绕于食品工业。进入信息化时代,信息技术与工业技术的融合发展孕育着新型的食品工业生产方式。工业4.0概念的提出以及工业化和信息化“两化融合”的积极推进,为有效解决食品工业对产业发展的需求与社会对食品安全的诉求之间的矛盾提供了新思路、新途径和新方法。信息化是工业化之后的一个新阶段[1]。信息技术作为一种新型生产力,与传统工业融合发展,通过技术扩散促进传统工业的技术进步,进而提高传统产业的社会生产力,实现对传统产业的升级改造。近年来,我国进入产业结构调整时期,运用信息技术,提高劳动生产率和资源利用效率,促进科技创新能力,增强产业的市场竞争力是当前各个行业所面临的重大挑战。在推进信息化与工业化深度融合的过程中,由于传统产业对信息技术的价值意识和运用能力有待提高,而信息技术部门对各个传统产业的具体特征也缺乏认识,导致了目前两者之间所达到的融合水平尚无法产生可推动传统产业有效升级的新思维、新动力。而作为传统产业之一,食品工业也同样面临这一现象。本文即围绕我国食品工业两化融合现状,基于我国食品工业相关专利,计算跨产业技术融合度;进而采用皮尔逊相关系数模型、格兰杰因果关系模型和VAR脉冲信号响应模型,对食品工业两化融合所产生的经济效益和社会效益进行实证分析。

  运用中献专利软件,检索并逐条标引与食品工业信息技术应用的相关专利,共获得有效专利1182条(截至2013年底)。其中,最早的相关专利申请于1989年。从专利数量时间序列来看,基本符合专利成长曲线特征。将食品产业按供应链可划分为原料生产、食品加工、物流与服务、装备制造、质量安全五个环节[2],在原料生产环节,信息技术主要应用于农副产品信息管理、农副产品种植与养殖环境监控、农副产品品质鉴定等方面。运用于食品原料生产的各种信息技术,是实现食品价值增值的新型保障力量。在食品加工环节,信息技术的应用不仅可以提高生产效率,更重要的是,通过加工现场的封闭式设计,可以有效避免食品在加工过程中与外界的接触,保障食品品质。目前,信息技术在食品加工环节主要应用于产品缺陷和异物检测、加工过程控制、加工配料控制等。食品加工环节的信息化,是实现食品产品价值增值的物质保障,是创造新型生产力的源泉。在物流与服务环节,信息技术运用于包装仓储、物流配送、批发零售等过程,涉及传感器技术、识别技术、无线通信技术、过程跟踪与监控技术、智能决策技术等。信息技术是组成食品物流过程信息化管理不可或缺的要素,对实现现代化科学管理和先进的服务方式起到了关键的作用。各种信息技术在食品物流和服务过程中各司其职。信息技术应用于仓储和物流配送,可有效控制品质劣变与物流损耗、信息化监控物流过程;通过部署实施配送与销售管理的智能化系统、实现对物流产品的动态质量追溯,从而以最低的成本、最优质的服务、最快速的反应、最具创新的服务模式,提高边际收益。在食品装备制造环节,自动控制技术、机电一体化技术、光电技术是食品机械制造领域的前沿技术,这些技术是食品产业实现创新的根本保证。比如,计算机视觉技术应用于自动在线检测中;自动控制技术、不规则固体自动计量技术、电子计量技术等应用于食品包装装备制造中等等。伴随光、机、电技术在食品装备领域的深入应用,信息技术得到了更大的施展空间,成为推动食品装备技术创新的崭新力量。在质量安全环节,信息技术主要应用于安全检测、检测与预警、可追溯等领域,具体体现在快速检测技术、可追溯系统等等应用之中。在技术发展和实际应用过程中,信息技术已经成为“确保食品质量与安全”这条生命线畅通的中坚力量。通过信息技术可进一步实现上述5个环节相互之间的协同创新和发展。其中,信息技术构建的产供销集成实现了按订单生产、按订单自动排产并自动形成物流供应计划;进行优化排产、动态调度;覆盖供应链各个业务环节的信息处理与综合控制;对用户订单进行全程跟踪,实现产品质量全程可追溯。相关技术包括ERP、BI、DW等经营管理平台技术与系统;MRO、CALS等服务保障平台技术与系统。具体到食品工业,则主要表现在供应链管理(SCM)、企业资源计划系统(ERP)系统、食品安全可追溯系统(FTS)的应用。

  2011年,工信部了我国首部“两化融合”评估规范《工业企业“信息化和工业化融合评估规范(试行)》,提出的评估框架如图3所示。这里,我们参照评估规范选择适合行业分析的指标,分析食品工业两化融合水平及其在经济和社会效益方面的表现。

  2002年,我国食品工业用于信息技术的投入为72.3亿元,2005年上升至123.1亿元,但是2007年又下降至94.7亿元,2010年又回升至144.9亿元。分部门来看,食品工业企业对信息技术的投入金额中八成以上用于信息传输、计算机服务和软件等领域,而通信设备、计算机及其他电子设备的投入比重相对较低。但是,从投入金额变化趋势来看,通信设备、计算机及其他电子设备的投入持续稳定增长,投入金额由2002年的10.1亿元稳步增长至2010年的24.9亿元,复合年均增长率为8.5%;而信息传输、计算机服务和软件方面的投入金额则出现较大的波动,投入金额从2002年的62.6亿元增加至2005年的108.2亿元后,到2007年却大幅减少至74.7亿元,之后又回升至2010年的120亿元。比较食品工业部门与其他工业部门对信息产业投入产出直接消耗系数和完全消耗系数发现:首先,食品工业对信息产业的直接投入水平远低于工业部门的整体水平,其中对通信设备、计算机及其他电子设备的直接投入差距更大。其次,食品工业部门对信息技术服务投资的变化趋势与其他工业部门一致,而对信息设备投资的变化趋势则与其他工业部门相反,呈持续下降趋势。第三,食品工业部门对通信设备、计算机及其他电子设备与其他投入产品的融合应用水平远高于其他工业部门,与其他部门投入品的关联度很大。

  Fai、Tunzelmann等学者运用专利数据来衡量产业的技术融合程度,该方法所获得的数据能够较为有效的描述具体行业与其他行业的融合程度[3]。因此,本文采用该方法反映食品工业中信息产业的融合程度,即使用专利产业融合度S为衡量依据。其中:PIT表示食品工业中关键领域历年的专利数;PALL表示食品工业各关键领域中信息技术应用的专利数。该指标介于0~1之间,数值为0时表示食品工业与信息技术完全没有融合;数值为1时表示信息技术与食品工业完全融合。运用公式1计算食品工业两化融合度。将相关专利按食品产业链环节划分为原料生产、食品加工、装备制造、物流服务和质量与安全5个环节,分析各个环节的信息技术融合程度。

  计算两化融合度(S)与食品工业产值(Y)之间的皮尔逊相关系数为0.9353,表明两者之间存在紧密的相关性,并且随着两化融合程度的提高,食品工业产值也相应的有所提高。进而,对两个变量进行格兰杰因果关系检验。验证结果显示(表2),假设条件1在滞后1、2期的F—统计量分别为4.4062、7.6338,表明在95%的概率条件下,拒绝了“产业融合不是产业经济增长的原因”的原假设;假设条件2在滞后3期的F—统计量达到26.2341,表明在90%的概率条件下拒绝了“产业经济增长不是产业融合的原因”原假设。因此,信息技术融合与食品产业经济增长之间互为因果关系。其中,产业技术融合促进了产业经济的增长;并在一段时间后,产业经济的增长开始反作用于产业技术的融合。使用VAR模型对两者进行脉冲响应函数模型检验。结果显示(图6),食品工业产值受到信息技术融合度变化后产生的反应。在信息技术融合度发生变化后的第2年食品工业产值开始受到影响,并在第3年达到最大值,之后进入漫长的影响衰减期,直到第27年这种影响才完全消失。实证研究结果有力地支持了信息技术融合度的提升能够有效促进食品工业的经济增长的假设,并且这种促进作用是显著的。根据格兰杰因果关系和脉冲响应函数模型的检验结果,虽然信息技术融合对食品工业经济增长的作用要小于资本积累的作用,但是这种影响依然具有持续性。

  分别计算两化融合度(S)与食品企业平均规模(A)和两化融合度(S)与食品工业单位产值能源消费量(uCEC)之间的相关系数。计算结果表明(见表3),两化融合度(S)与食品企业平均规模(A)之间的相关系数达到0.74,该数值为正,且大于0.7,表明两个系数之间具有一定的相关性。两化融合(S)与食品工业单位产值能源消费量(uCEC)之间的相关系数为-0.97,该数值为负值,且接近于-1,表明S与uCEC之间存在非常强烈的负相关性,即两化融合程度的提升将有效减少食品工业单位产值能源消费量。格兰杰因果验证结果表明,两化融合度与企业平均规模之间没有明确的、直接的关系;而两化融合度(S)与单位产值能源消费量(uCEC)则存在显著的因果关系(表4)。信息技术融合与食品工业单位产值能源消费量之间存在显著的因果关系。其中,食品工业单位产值能源消费量减少是信息技术融合发展的一个长期因素;信息技术融合达到一定程度(3年)后,它将成为食品工业单位产值能源消费量减少的原因之一。

  (1)相对于其他工业部门,食品工业对信息技术的投入水平不高。食品工业对信息技术的直接投入金额占整个食品工业投入品金额的比重波动较大,并呈现出下降的趋势。与其他工业部门相比,该行业信息技术投入水平具有相当大的差距。

  (2)食品工业的两化融合水平持续提升,但是各环节融合水平差异较大。食品产业链的5个主要环节中,物流服务、质量与安全和装备制造3个环节的信息化程度相对较高,而原料生产竞技宝JJb、食品加工2个环节的信息化程度相对较低。2011年,原料生产环节的两化融合度仅为0.002,为食品工业两化融合度的约五分之一;而物流服务的两化融合度达到0.0289,远高于整体融合度,是原料生产环节融合度的13.6倍。

  (3)两化融合对提高食品产业经济效益并非立竿见影,需要持续投入。信息技术对食品工业经济的影响并非短期的,一项信息技术的应用及其与食品工业其他技术的融合将影响今后数十年的部门经济发展。

  (4)两化融合对食品产业资源优化的作用不显著。验证发现,两化融合度与企业平均规模之间没有明确的、直接的关系。由此推断,信息技术可能通过复杂的中间环节,间接地促进了企业规模的优化发展。基于上述结论,笔者认为,食品工业两化融合发展研究有必要聚焦两化融合的经济效益与社会效益转化问题,从中观乃至微观层面,进一步深入剖析食品工业自身发展特点,研究信息化与工业化融合的发展路径和内在机理,形成一系列具有实用性、可操作性的研究成果。根据相关研究,工业4.0时代的产品生产不再是各个厂商各自为政的碎片化生产模式,而是通过互联网技术、通信技术和传感器技术等下一代信息技术将工厂与社会、工厂与工厂紧密链接,构成完整的、有机的体系化生产结构,生产过程日益透明化[4]。从消费者到厂商、直至上下游供应商,各个环节上发生的信息将迅即传输至执行机构。这一构想对于食品工业的未来发展方向具有一定的借鉴意义。通过信息技术与食品工业的深入融合,使食品生产更具有柔性化,更为透明,逐步形成面向社会化的食品工业生产道路。因此,当前应着力推进食品产业集群建设,提高食品企业规模,促进食品工业规模化生产,实现食品产业间协同创新,为食品工业的社会化生产奠定基础。

  [1]陈亮.信息化对工业化的推动作用研究[D].武汉:华中科技大学博士论文,2011.

  [2]贾敬顿,蒋丹平,陈昆松.食品产业科技创新发展战略[M].北京:化学工业出版社,2013.

  [3]胥军.中国信息化与工业化融合发展的影响因素及策略研究[D].武汉:华中科技大学博士论文,2007.

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