109肉品風味與凝膠品質控制關鍵技術研發(fā)及產業(yè)化應用

2019年度國家科學技術進步獎提名公示材料項目名稱肉品風味與凝膠品質控制關鍵技術研發(fā)及產業(yè)化應用提名單位教育部提名意見（不超過600字）肉品加工業(yè)是我國農產品加工及食品行業(yè)的支柱產業(yè)，日加工技術相對落后，缺之自主研發(fā)的關鍵技術及裝備，肉品風味和凝膠品質難以控制，產品質量不穩(wěn)定，嚴重限制了產業(yè)發(fā)展。該項目系統(tǒng)研究并揭示了我國傳統(tǒng)腌臘肉品風味品質形成機理，闡明了低溫肉制品肉蛋白乳化凝膠機制，研發(fā)出“低溫腌制-中溫風干-高溫成熟”的風味品質控制技術和“高效乳化、注射-嫩化-滾揉一體化腌制”的凝膠品質控制技術，突破了肉品風味和凝膠品質難以控制的技術難題，同時創(chuàng)制出火腿自動撒鹽-輥揉腌制和智能化風干發(fā)酵成熟裝備、高效乳化斬拌機、鹽水高壓霧化注射機、全自動變壓滾揉設備和熏蒸煮多功能一體化裝備等可替代進口的加工關鍵裝備8臺套，構建了肉品加工全程質量控制體系。該項目獲國家發(fā)明專利31項，發(fā)表SCI論文141篇，自主研發(fā)裝備8臺套，成果在雨潤、華統(tǒng)等13家肉品加工領車企業(yè)得到產業(yè)化應用，開發(fā)出新產品75種，近一年實現(xiàn)累計銷售額56.56億兀人民幣，產生了顯著的經濟和社會效益，為中國肉品加工業(yè)的轉型升級提供了技術支撐。經同行專家評價，氐溫肉制品加工技術和干腌肉制品強化高溫熟化技術達到國際領先。成果獲教育部科技進步一等獎2項。對照國家科技進步獎授獎條件，我部決定提名該項目為2019年度國家科技進步獎二等獎。肉品加工業(yè)是我國農產品加工及食品行業(yè)的支柱產業(yè)，旦加工技術相對落后，缺乏自主研發(fā)的關鍵技術及裝備，我國傳統(tǒng)腌臘肉制品以風味濃郁著稱，但風味形成機理不明，缺乏風味品質控制技術，導致生產周期長、脂肪氧化嚴重、產品鹽分過高；西式低溫肉制品以質地適口為優(yōu)勢，但凝膠質構形成機制不明，缺乏凝膠品質控制技術，導致產品質地差、出水出油嚴重。該項目歷時15年，系統(tǒng)研究了肉品風味與凝膠品質形成機理，開發(fā)出關鍵技術，創(chuàng)制了相關裝備，建立了全程質量控制體系，突破了肉品風味與凝膠品質難以控制的技術瓶頸，顯著提升了我國肉品加工科技創(chuàng)新能力和整體水平。主要創(chuàng)新如下：1.揭示了肉品風味形成機理，研發(fā)出“低溫腌制-中溫風干-高溫成熟”關鍵技術，有效解決了傳統(tǒng)腌臘肉制品風味難以控制的技術瓶頸。首次闡明了傳統(tǒng)腌臘肉制品的主體風味形成主要取決于內源酶的作用，否定了“表面霉菌起主導作用”的傳統(tǒng)認知，《NatureChina》撰文項目指出“該發(fā)現(xiàn)揭示了中國傳統(tǒng)腌臘肉制品濃郁風味生成的秘密”；研發(fā)出基于內源酶活力調控簡介的“低溫腌制-中溫風干-高溫成熟”現(xiàn)代工藝技術，使產品鹽分含量降低50%，生產周期縮短50%，優(yōu)級產品率由75%提高到97%以上，解決了傳統(tǒng)腌臘肉制品生產周期長、脂肪氧化嚴重、產品鹽分過高和風味品質難以控制等技術瓶頸。2?闡明了肉品凝膠形成機制，研發(fā)出“高效乳化、注射-嫩化-滾揉一體化腌制”凝膠控制關鍵技術，有效解決了西式低溫肉制品質地差、出水出油嚴重等技術難題。揭示出在熱誘導下，肌原纖維蛋白纖絲發(fā)生'肩并肩”交聯(lián)形成凝膠新機制；發(fā)現(xiàn)了肌肉蛋白質構象改變，疏水基團暴露，并與脂肪發(fā)生疏水互作而形成界面蛋白膜。研發(fā)出可促進鹽溶性蛋白溶出、保水性和質構增強的“高效乳化、注射-嫩化-滾揉一體化腌制”凝膠控制技術，并開發(fā)了高效復配腌制劑，使乳化腸、蒸煮火腿等低溫肉制品的蒸煮損失由13%降低至8%，質構得到顯著改善。3.研創(chuàng)了可替代進口的肉品加工關鍵裝備，構建了全程質量控制體系，支撐了我國肉

品加工業(yè)的快速發(fā)展。創(chuàng)制了火腿自動撒鹽-輥揉腌制和智能化風干發(fā)酵成熟裝備，研發(fā)了高效乳化斬拌機、鹽水高壓霧化注射機、全自動變壓滾揉設備和熏蒸煮多功能一體化裝備，有效實施了肉品風味和凝膠品質控制技術，解決了我國肉品加工裝備主要依賴進口的局面。構建了以腐敗菌控制為核心的肉品全程質量控制技術體系，保障了產品的質量安全。該項目獲發(fā)明專利31項，發(fā)表SCI論文141篇，自主研發(fā)裝備8臺套，成果在雨潤、華統(tǒng)等13家肉品加工領車企業(yè)得到產業(yè)化應用，開發(fā)新產品75種，近一年實現(xiàn)累計銷售額56.56億兀，產生顯著的經濟和社會效益,為我國肉品加工業(yè)的轉型升級提供了技術支撐。成果獲教育部科技進步一等獎2項。經同行專家評價，低溫肉制品加工技術和干腌肉制品強化高溫熟化技術達到國際領先。客觀評價1.科技成果第三方評價P1-1:2016年11月中國農學會組織龐國芳院士、朱蓓薇院士、孟素荷理事長等11位行業(yè)專家對該項目主體成果“低溫肉制品質量控制關鍵技術及裝備研發(fā)與應用”進行了第一方科技評價，認為“揭示了肌肉蛋白凝膠、乳化形成機理及色澤變化規(guī)律，形成了低溫肉制品的重大理論創(chuàng)新，并明確了低溫肉制品品質關鍵控制點；研發(fā)出低溫肉制品加工關鍵工藝和技術，有效解決了產品出水出油、質構差、褪色快、貨架期短等重大技術難題；創(chuàng)制低溫肉制品加工關鍵裝備，顯著改善了產品質量，推進了關鍵設備的國產化進程，并在企業(yè)進行|了推廣應用，取得了重大創(chuàng)新，總體達到國際先進水平，加工技術達到國際領先水平：P1-2:2015年12月教育部組織行業(yè)專家對該項目主體成果“干腌肉制品風味品質調控現(xiàn)代工藝及裝備成套技術”進行了鑒定，認為“開發(fā)了快速成熟加工技術，在保證產品傳統(tǒng)風味的前提下，加工周期縮短50%以上；研發(fā)了自動撒鹽-輥揉腌制現(xiàn)代工藝及裝備成套技術，提高了干腌火腿的生產效率建立了1條輥揉腌制自動生產線生產能力達到150-200條/h。干腌肉制品強化高溫熟化工藝技術達到國際領先水平'。P1-3:2005年，教育部組織專家對該項目主體成果“金華火腿內源酶作用機制及風味形成機理研究”進行了鑒定，認為“首次系統(tǒng)研究了金華火腿傳統(tǒng)工藝過程中內源蛋白酶和活力變化，形成了肉品內源酶分析測定研究的系統(tǒng)方法；首次系統(tǒng)研究了金華火腿蛋白質和脂質分解氧化、風味物質形成機理和變化規(guī)律，基本形成了火腿內源酶蛋白質脂質分解氧化-風味物質形成的研究體系。研究的系統(tǒng)性和研究方法達到國際先進水平'。P1-4:2005年，教育部組織專家對該項目主體成果“干腌火腿發(fā)酵成熟現(xiàn)代工藝及裝備成套技術”進行了鑒定，認為“首次提出金華火腿現(xiàn)代發(fā)酵成熟恒溫恒濕、變工況溫濕度控制工藝方法，通過強化高溫成熟有效縮短工藝時間，該裝備既能模擬自然氣候模式，又能調控發(fā)酵成熟空間風速和溫濕度，還能控制發(fā)酵成熟過程，突破傳統(tǒng)工藝生產的季節(jié)性限制。首次研究確定了火腿成熟發(fā)酵的現(xiàn)代工藝在保證傳統(tǒng)產品風味的基礎上工藝時間由180-240天縮短至110天，成果達到國際先進水平”。P1-5:2005年，教育部組織專家對該項目主體成果“干腌火腿輥揉腌制工藝及裝備成套技術”進行了鑒定，認為'采用空間仿形輥揉壓輥機構開發(fā)的火腿輥揉腌制機，加速了豬腿表層鹽分和水分傳質滲透速度，提高了腌制工作效率，能有效控制用鹽量及其均勻性，創(chuàng)造了國內火腿輥揉腌制連續(xù)式新機型，成果達到國際先進水平'。P1-6：2006年，江蘇省科技廳對該項目主體成果“傳統(tǒng)畜禽肉制品加工關鍵技術與新產品開發(fā)”進行了鑒定，認為“首次建立了板鴨主要風味前體物磷脂的測定方法，研發(fā)出板鴨、風鵝加工自動化控溫、控濕、控風速的風干設備，建立了風干禽產品加工的全程質量控制體系，總體達到國際先進水平”。2?論文評價《Nature》旗下的《NatureChina》，每周從所有華人在全球各類期刊發(fā)表的學術論文中篩選出一篇最具熱點的研究論文，并撰寫文章予以評述。周光宏和趙改名發(fā)表的論文

《BiochemicalchangesduringprocessingoftraditionalJinhuaHam》,2007年被《NatureChina》評為每周科研亮點和年度10大科研亮點之一，稱其揭示了“金華火腿香味之謎”。重要科技獎勵項目成果“傳統(tǒng)肉制品品質形成機理及現(xiàn)代化生產研究與示范”和“低溫肉制品質量控制關鍵技術及裝備研發(fā)與產業(yè)化應用”分別于2006年和2018年獲得教育部高等學校科學研究優(yōu)秀成果獎科技進步一等獎?？萍疾樾聢蟾鎳壹壊樾聶C構出具的查新報告［201836000N030119］「首次闡明了金華火腿的主體風味形成主要取決于內源酶的作用，否定了“表面霉菌起主導作用”的傳統(tǒng)認知；研發(fā)出基于內源酶活力調控的“低溫低鹽腌制、中溫風干發(fā)酵和高溫快速成熟”現(xiàn)代工藝技術；創(chuàng)制了“金華火腿輥揉腌制、自動撒鹽和智能化風干發(fā)酵成熟裝備”。在乳化腸加工過程中，發(fā)現(xiàn)肌球蛋白在水-油界面的吸附動力學規(guī)律，發(fā)現(xiàn)加熱后納米級別的肌球蛋白熱凝聚體也可有效吸附并降低界面張力，進一步在水-油界面上發(fā)生蛋白構象改變，并與脂質融合形成乳化界面蛋白膜，優(yōu)化乳化和預乳化過程，形成高效乳化技術。闡明了肉蛋白在熱誘導作用下的分子結構次遞變化規(guī)律及組裝驅動力，發(fā)現(xiàn)“肩并肩”的交聯(lián)新機制，及凝膠失水的主要成因”。在國內外公開發(fā)表的文獻中，除本委托方發(fā)表的文獻外，未見相同報道。應用情況本項目整體技術成果在江蘇雨潤肉類產業(yè)集團有限公司、浙江華統(tǒng)肉制品股份有限公司、山東得利斯食品股份有限公司、煙臺喜旺食品有限公司、煙臺喜旺肉類食品有限公司、江蘇長壽集團有限公司、嘉興艾博實業(yè)有限公司、江蘇省蘇食肉品有限公司、新希望六和食品有限公司、揚州天歌鵝業(yè)有限公司、紹興高金冷凍空調設備有限公司、南通雙和食品有限公司、南京歐嘉食品科技有限公司等13家肉品加工領車企業(yè)進行了應用。核心包括高效乳化技術、注射-嫩化-滾揉一體化腌制技術和熱誘導凝膠的凝膠品質控制技術、干腌肉制品現(xiàn)

代化加工工藝、全程質量控制等技術和配套裝備，解決了傳統(tǒng)腌臘肉制品生產周期長、脂肪氧化嚴重、產品鹽分過高和風味品質難以控制等的技術瓶頸，以及低溫肉制品質構差、出油出水嚴重等瓶頸問題，并開發(fā)了75種新產品，產生了顯著的經濟效益。示范企業(yè)應用該項目核心技術和配套裝備后/產品品質得到顯著改善/品牌效應明顯提升，產品種類不斷增多，產銷量逐年上升，經濟效益顯著。與技術成果使用的起始年份銷售額為參照，近一年技術示范應用企業(yè)累計新增銷售額16.56億兀、18.11億兀和21.88億兀，合計新增銷售額56.56億元。主要知識產權和標準規(guī)范等目錄知識產權（標準）類別知識產權（標準）具體名稱國家（地區(qū)）授權號（標準編號）授權（標準發(fā)布）日期證書編號（標準批權利人（標準起草單位）發(fā)明人（標準起草人）發(fā)明專利（標準）有效狀態(tài)準發(fā)布部門）發(fā)明專利低場核磁共振測定肉糜凝膠過程中蒸煮損失的方法中國ZL201510635374.52018.01.122774497周光宏，楊慧娟，薛思雯，徐幸蓮有效專利南京農業(yè)大學

發(fā)明專利干腌火腿發(fā)酵成熟工藝中國ZL200410009882.42006.11.26292497南京農業(yè)大學草建浩，唐志勇，周光宏有效專利發(fā)明專利一種滾揉類火腿制品用復合腌制劑中國ZL201110253835.42012.12.121097416南京農業(yè)大學徐幸蓮，王鵬，周\|/光宏有效專利發(fā)明專利一種豬肉顏色的色差計評定方法中國ZL201210083596.72014.04.161384730南京農業(yè)大學周光宏，王曉宇，李春保，徐幸蓮有效專利發(fā)明專利一種測定肉制品質構特性的方法中國ZL201210285328.32014.07.021432315南京農業(yè)大學李春保，李霄”史秋峰，劉沖，王慧蓉有效專利發(fā)明專利一種含脂帶皮肉制品的抗氧化腌制工藝中國ZL201410413425.52016.02.241960924南京農業(yè)大學張萬剛，葛慶豐，周光宏有效專利發(fā)明專利一種多肽食鹽替代物及其制備方法中國ZL201110121195.12012.11.281087003南京農業(yè)大學彭增起，張雅瑋，郭秀云有效專利發(fā)明專利火腿清洗脫鹽-風干脫水生產線中國ZL200810024499.42010.08.18659660南京農業(yè)大學章建浩，沈德紅，有效專利發(fā)明專利中式培根腌制風干成熟工藝中國ZL200810154945.32011.10.19853794南京農業(yè)大學章建浩，靳國鋒，張楊萍有效專利實用新型一種用于肉制品注射的注射裝置中國ZL201320794355.32015.5.143566069嘉興艾博實業(yè)有限公司車令冃木，傅紅兵有效專利主要完成人情況（格式：姓名、排名、行政職務、技術職稱、工作單位、完成單位、對本項目貢獻）周光宏,第一完成人，南京農業(yè)大學校長、教授，負責項目設計和實施，為創(chuàng)新點1、2和3的主要貢獻者。主持并全面參與了肉品風味形成機理研究，研發(fā)出“低溫低鹽腌制-中溫風干發(fā)酵-高溫快速成熟”關鍵技術，闡明了肉品凝膠形成機制，研發(fā)出“高效乳化、注射-嫩化-滾揉一體化腌制和熱誘導凝膠”、全程質量控制關鍵技術，提出重要加工設備的技術要求。通過國家工程技術研究中心集成熟化成套技術和裝備，并推廣輻射。在推動產業(yè)科技創(chuàng)新、帶動產業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了主導作用。作為第一完成人，獲教育部科技進步一等獎2項；獲發(fā)明專利18項，發(fā)表SCI論文116篇。徐幸蓮，第二完成人，南京農業(yè)大學食品科學技術學院院長、教授，為創(chuàng)新點1、2和3的主要貢獻者。全面參與了肌肉蛋白乳化凝膠形成機理和肉品風味形成機理研究，研發(fā)出“高效乳化、注射-嫩化-滾揉一體化腌制和熱誘導凝膠”關鍵技術，有效解決了低溫肉制品質地差、出水出油嚴重等技術難題。通過國家工程技術研究中心輻射推廣項目成果，在推動產業(yè)科技創(chuàng)新、帶動產業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。作為主要完成人，獲教育部科技進步一等獎2項，獲專利12項，發(fā)表SCI94篇。李春保,第一完成人，南京農業(yè)大學食品科學技術學院副院長、教授，為創(chuàng)新點2和3的重要貢獻者。參與了一體化腌制和全程質量控制技術體系等技術的研發(fā)。通過國家工程技

術研究中心輻射推廣項目成果，在推動產業(yè)科技創(chuàng)新、帶動產業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。作為主要完成人，獲教育部科技進步一等獎1項，獲發(fā)明專利7項，發(fā)表SCI論文7篇。祝義亮，第四完成人，江蘇雨潤肉類產業(yè)集團有限公司董事長，為創(chuàng)新點2和3的重要貢獻者。重點負責低溫肉制品高效乳化、一體化研制、熱誘導凝膠的技術研發(fā)，新產品開發(fā)及技術集成和產業(yè)化應用等，解決了低溫肉制品質地差、出水出油嚴重等技術難題，開發(fā)了20余種新產品，并扌又產上市，產生了顯著的纟工濟效益和社會效益。章建浩，第五完成人，南京農業(yè)大學教授，研發(fā)出“低溫低鹽腌制、中溫風干發(fā)酵和高溫快速成熟”的風味控制技術，解決了傳統(tǒng)腌臘肉制品生產周期長、鹽分過高和風味品質難以控制等的技術瓶頸。研發(fā)了干腌火腿自動撒鹽-輥揉腌制生產線和風干發(fā)酵成熟智能化控制系統(tǒng)裝備，實現(xiàn)了傳統(tǒng)干腌火腿工藝裝備現(xiàn)代化。作為主要完成人，獲得教育部科技進步一等獎1項，獲發(fā)明專利9項，發(fā)表SCI論文16篇。韓青榮，第六完成人，嘉興艾博實業(yè)有限公司董事長，為創(chuàng)新點3的重要貢獻者。主要研發(fā)出雙系統(tǒng)高效絞肉機、雙結構槳式攪拌機、高速斬拌機、高壓霧化鹽水注射機、真空滾揉機、熏蒸煮多功能一體化裝備，為實現(xiàn)相關技術的應用提供了硬件支撐。設備在國內外市場獲得廣泛認可，實現(xiàn)了關鍵裝備國產化，帶動了產業(yè)發(fā)展。作為主要完成人，獲教育部科技進步一等獎1項，授權專利9項。彭增起，第七完成人，南京農業(yè)大學教授，為創(chuàng)新點2的重要貢獻者。參與了肌肉蛋白學L化和熱誘導凝膠機理及調控技術，揭示了肌原纖維蛋白在熱誘導作用下通過“肩并肩”方式形成凝膠的機制，證實了肌球蛋白具有二聚磷酸酶活性。作為主要完成人，獲教育部科技進步一等獎2項，獲發(fā)明專利6項，發(fā)表論文11篇。朱儉軍，第八完成人，浙江華統(tǒng)肉制品股份有限公司董事長，為創(chuàng)新點1和3的貢獻者，全面參與推廣“低溫低鹽腌制-中溫風干發(fā)酵-高溫快速成熟”關鍵技術，并開發(fā)新產品。通過推廣項目成果，在推動產業(yè)科技創(chuàng)新、帶動產業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用，對傳統(tǒng)肉制品現(xiàn)代化加工技術轉型升級做出了重要貢獻。張萬剛，第九完成人，南京農業(yè)大學教授，為創(chuàng)新點2的貢獻者，參與了肌肉蛋白質乳化和熱誘導凝膠機理研究，以及低溫肉制品質構調控技術研發(fā)，作為主要完成人，獲教育咅部科技進步一等獎1項，獲發(fā)明專利4項，發(fā)表SCI論文23篇。王虎虎，第十完成人，南京農業(yè)大學副教授，為創(chuàng)新點3的貢獻者，參與了全程質量控制技術體系的研發(fā)和推廣。作為主要完成人，獲教育部技術進步一等獎1項，獲發(fā)明專利1項，發(fā)表SCI論文11篇。主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻南京農業(yè)大學，第一完成單位。系統(tǒng)研究并揭示了我國傳統(tǒng)腌臘肉品風味品質形成機理，闡明了低溫肉制品肉蛋白乳化凝膠機制，研發(fā)出“低溫低鹽腌制-中溫風干發(fā)酵-高溫快速成熟”的風味品質控制技術和“高效乳化、注射-嫩化-滾揉一體化腌制和熱誘導凝膠”的凝膠品質控制技術，突破了肉品風味和凝膠品質難以控制的技術難題。通過技術推廣和輻射，行業(yè)技術水平得到整體提升。建成了國家肉品質量安全控制工程技術研究中心等重要科研平臺，咅養(yǎng)了一批學科帶頭人和企業(yè)技術高管，為該項目技術和裝備的推廣應用提供了重要支撐條件。獲科技獎勵2項。貢獻于本項目的創(chuàng)新點1、2和3。

江蘇雨潤肉類產業(yè)集團有限公司,第完成單位。與南京農業(yè)大學全面合作，共同承擔8項國家和部省級課題。聯(lián)合組建了國家級科研平臺。研發(fā)了一體化腌制技術、高效乳化技術、熱誘導凝膠技術，構建了全程質量控制技術體系等，解決了低溫肉制品質地差、出水出油嚴重等瓶頸問題，主持研發(fā)了20余種新型低溫肉制品，并上市銷售。在全國范圍內全面推廣應用項目成果，帶動了行業(yè)發(fā)展，為我國低溫肉制品加工技術水平的提升做出了重要貢獻。貢獻于本項目的創(chuàng)新點2和3。嘉興艾博實業(yè)有限公司，第-完成單位。與南京農業(yè)大學全面合作，研發(fā)了雙系統(tǒng)高效絞肉機、高壓鹽水霧化注射機、變壓真空滾揉機、雙結構漿式內糜攪拌機、高速乳化機、熏蒸煮多功能一體化設備等關鍵裝備，為高效乳化、注射-嫩化-滾揉一體化腌制和熱誘導凝膠關鍵技術的實施提供裝備支撐，解決了低溫肉制品加工關鍵裝備依賴進口、出水出油嚴重等瓶頸問題。設備價格只有國外進口同類設備的一分之一，在國內肉類加工企業(yè)廣泛應用的同時，并出口到歐美發(fā)達國家，增強了國產設備的國際競爭力。并在南京農業(yè)大學建立了肉制品加工裝備聯(lián)合實驗室，依托國家級工程技術研究中心平臺進行輻射推廣，獲得教育部科技進步一等獎1項。貢獻于本項目的創(chuàng)新點3。浙江華統(tǒng)肉制品股份有限公司，第四完成單位。與南京農業(yè)大學合作，推廣應用“低溫低鹽腌制-中溫風干發(fā)酵-高溫快速成熟”關鍵技術，并開發(fā)出3個系列新產品，有效解決了傳統(tǒng)腌臘肉制品風味難以控制的技術瓶頸。通過推廣項目成果，在推動產業(yè)科技創(chuàng)新、帶動產業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用，對傳統(tǒng)肉制品現(xiàn)代化加工技術轉型升級做出了重要貢獻。貢獻于本項目的創(chuàng)新點1和3。完成人合作關徐幸蓮是南京農業(yè)大學教授，1994年起，與周光宏合作組建南京農業(yè)大學肉類研究室，1999-2003年師從周光宏攻讀博士學位，