中國農村科技

——記“大宗油料綠色加工及高值化利用關鍵技術研發與應用示范”項目

油料作物是我國重要的大宗農產品，是食用植物油、蛋白飼料的重要原料。為進一步解決我國大宗油料油脂加工問題，提升我國大宗油脂加工核心競爭力，由江南大學牽頭承擔的“十四五”國家重點研發計劃“大宗油料綠色加工及高值化利用關鍵技術研發與應用示范”項目于2022年8月20日正式啟動。

項目以解決大宗油料油脂加工難點問題為出發點，聚焦大宗油料油脂綠色加工新技術、新工藝和新裝備的研發與集成，不斷致力于突破一批關鍵核心技術，研發一批高水平智能裝備，創制一批高功能高值化產品，通過集成示范實現大宗油料加工產業健康綠色升級和高質量發展的研究目標。項目對于解決我國大宗油料加工業面臨的能耗水耗及排放高、資源利用率低、產品功能性差及同質化嚴重等問題，助力實現“雙碳”和“健康中國”戰略目標具有重要意義。

打破瓶頸  不斷提高食品產業競爭力

食用油作為關系國計民生的戰略物資，油脂安全一直是國家糧食安全的重要組成部分。自項目正式啟動以來，項目組始終圍繞綠色制油與精準適度加工、功能性脂質分子修飾與改性、食品專用油脂產品綠色制造等重點領域開展科研攻堅，旨在研發健康型、功能型、專用型等高值化油脂新產品，形成示范線并進行應用推廣，助力大宗油料加工產業快速轉型升級，有力支撐項目實現“解決食品制造和農產品物流瓶頸問題，提高食品產業的自主創新能力，提升產業競爭力”的目標。

“近年來，隨著人口增長、生活水平提高，人們對于食用油的需求量不斷增加。但受多種因素影響，當前我國食用油自給率低(<35%)、加工過度 (溫度過高、鏈條過長)、產品鏈短(初級產品為主)的瓶頸問題仍然突出。”項目首席、江南大學食品科學與資源挖掘全國重點實驗室常務副主任劉元法教授介紹，現階段的首要任務是提質減損、降耗減排、增值增效，同時這也是實現油脂加工低耗綠色、產品安全營養、企業規模效益一體化保障的關鍵，是落實面向人民生命健康、保障國家糧食安全和實現油脂科技自立自強的重要抓手。

基于大宗油脂綠色精煉關鍵技術的調試油樣

該項目聚焦大豆、油菜籽、花生等傳統大宗油料油脂加工資源利用率低、營養素流失、危害因子伴生，產品低值化、同質化嚴重，能耗水耗及排放高、裝備智能化低等問題，按照“應用基礎—共性技術—智能化核心裝備—集成示范”的技術創新思路，布局大宗油料柔性預處理與綠色制油、油脂綠色精煉與精準適度加工、功能性脂質分子修飾與改性、食品工業專用油脂高值化新產品開發研究等內容，重點突破柔性穩態預處理、低溫綠色制油、生物—物理高效綠色精煉、功能性成分高保留與危害因子控制技術，構建油料油脂精準適度加工技術體系；突破電化學氫化選擇性調控、高活性脂肪酶微陣列、脂質分子靶向重構與調控等功能性脂質分子修飾與改性關鍵技術；研究油脂分子結晶網絡調控、油脂與大分子物質互作、自組裝乳化與結晶穩態控制等專用油脂產品綠色制造關鍵技術；創制大宗油料油脂綠色智能加工關鍵智能化裝備并進行集成示范，實現健康型、功能型和專用型高值化油脂新產品產業化。

在項目開展過程中，項目組通過對大宗油料相關產業難題進行研判攻關，取得了大宗油脂綠色精煉關鍵技術、功能性脂質分子修飾與改性關鍵技術、穩定低飽和食品工業專用油脂制造關鍵技術等5項亮點研究成果。對于大宗油脂過度精煉導致的營養素流失、危害因子伴生、能耗水耗及排放高、輔料消耗大、中性油損失高等突出問題。項目組研發大宗油脂綠色精煉關鍵技術，通過創新油脂精準適度加工工藝，實現脫膠油脂得率相比于傳統技術提升1.22%，脫酸工段磷酸用量降低38.1%，液堿用量降低42.21%；柔性脫臭技術實現油脂植物甾醇和維生素E等營養素保留率90%和“零反”要求，并極大提升食用安全性，有效降低大宗油脂加工過程中能耗、水耗和原輔料消耗。

針對我國功能脂質高值化技術和產品缺乏，產品功效不顯著，分子修飾效率不高，生物酶活性穩定性差等突出問題。該項目組研發了功能性脂質分子修飾與改性關鍵技術，構建了脂質酶法酯交換修飾體系，基于高活性、高穩定性脂肪酶微陣列，結合生物酶界面激活和穩定性變化規律，突破脂質酶法高效分子修飾技術，創制出功能顯著的L抗壞血酸酯等高品質功能性脂質新產品，與傳統產品相比，其熔點降低50℃以上，脂溶性提高7～20倍，進一步拓寬了產品市場。關鍵技術已在惠州康維健生物科技公司實現轉化，一期1200噸/年生產線已經投產。

破碎機成品裝備（左）、膨化機樣機（中）和軋胚機樣機（右）

為解決傳統食品專用油脂同質化嚴重、低值化突出、飽和度過高、產品營養安全性較低等產業難題。項目組研發出穩定低飽和食品工業專用油脂制造關鍵技術，通過“五步法”明確了煎炸穩定劑配方，明確了穩定劑種類及添加量對油脂穩定性的影響，突破了高穩定低飽和專用油關鍵技術，開發出高穩定性低飽和煎炸油產品，煎炸時間較傳統煎炸油提升高達192%，與市場上外資品牌產品品質相當，技術轉化產品“福掌柜煎炸專用油”已上市，前三批300噸試銷產品迅速售罄，并在逐步擴大產能和生產規模，實現了煎炸油穩定性和健康性的顯著提升，極大拓寬了國內食品工業專用油脂市場。

對于大宗油料加工業能耗水耗及排放高，加工關鍵裝備國產化率低，制造技術受制于人，裝備信息化、智能化水平低等卡脖子問題。項目組創新研發大宗油料綠色高效智能加工裝備，項目分別創新了大宗油料破碎機、軋輥機和膨化機，解決了皮帶傳動溫度高影響設備運行，軋輥間隙調整精度控制穩定性差和設備傳動效率低導致油料水分控制不佳等系列問題，并已完成樣機試驗，在項目成果實施基地福建長德蛋白科技有限公司長期生產驗證中，軋胚機和油料膨化機等可滿足3000-6000TPD處理要求，破碎機已形成銷售規模，有力促進國產糧油加工裝備升級，進一步推動了大宗油料產業高質量發展。

充分準備 持續推動項目順利開展

“我們項目執行期為2021年12月至2026年11月，實施周期總共為60個月，目前已臨近項目中期，各項成果開始逐漸展露。”劉元法表示，由于項目各方面準備充分，項目整體進展較為順利，預計可按要求完成目標任務。

據了解，該項目預期突破油料柔性綠色加工、脂質功能性修飾等關鍵技術24～33項，開發高值化新產品26～37種，研制高效節能智能加工裝備≥12臺(套)，形成油脂綠色加工、功能性脂質制造等示范生產線≥7條；與傳統工藝相比，生產效率提高20%，能耗和水耗分別降低15%和20%，污染物排放降低20%以上，資源利用率提高15%以上，維生素E、植物甾醇等活性成分保留率≥90%，反式脂肪酸等有害物下降40%。其中，關鍵技術與裝備的推廣應用將顯著提升大宗油料加工業資源利用率，并降低能耗水耗及排放，開發出健康型、功能型和專用型油脂新產品，增強企業核心競爭力，幫助企業實現經濟效益和社會效益明顯提升。

據項目組2022年度項目執行情況統計結果，該項目目前已取得植物油料綠色加工與高值化利用相關新技術、新工藝、新方法共11項；磷酸等助劑用量降低38.1%，液堿用量降低42.21%，塑化劑總脫除率達到55.5%；創制新產品、新裝置7種，制備出化學改性催化劑和固定化酶載體2種；制訂標準7項(含國家標準1項)；申報專利共39項，發表科研期刊論文27篇(其中SCI/EI論文18篇)。此外，該項目組還申請軟件著作權2項，新建示范生產線數2條，設立項目成果轉化實施基地6個，培訓各類相關技術人員92人；完成成果轉讓數3項，成果轉讓收入近300萬元；項目成果累計幫助相關企業創產值超過5000萬元，增加利潤700多萬元。

為確保項目順利開展并取得預期成效，項目組在申報立項之前，對國內外大宗糧油加工技術、食用油產品導向、消費者需求等進行了細致的多維度科學調研，并根據調研發現開展了大宗油料柔性預處理與綠色制油新技術研發與示范；油脂綠色精煉與精準適度加工關鍵技術研究與示范；功能性脂質分子修飾與改性關鍵技術研發與示范；食品工業專用油脂高值化新產品研發與示范；大宗油料油脂綠色高效智能加工裝備研發與示范共5個課題設計。涵蓋了油料柔性穩態預處理、綠色制油、功能性脂質和專用油脂創制，以及高效智能裝備研發等多個方面。此外，項目組在考核指標方面也實現了項目任務指標的全覆蓋，包括對于技術研發類成果，采用申報專利、發表論文、驗收方組織評估與應用示范證明等方式進行考核；對于新產品開發類成果，采用申報專利、發表論文、檢測報告、國家標準制修訂和第三方檢測等方式進行考核；對于應用示范性成果，采用現場考察、主管部門驗收、驗收方組織評估和專家論證等方式進行考核。

項目首席劉元法（右）與上海海融食品科技股份有限公司總經理黃海瑚（左）參加項目成果實施基地授牌儀式

為凝聚起多方協作的強大合力，推動項目順利進展，項目由江南大學牽頭，聯合東北農業大學、中糧營養健康研究院有限公司等10家國內糧油食品領域優勢高校、科研院所以及大型企業申報。通過依托食品科學與技術國家重點實驗室(現食品科學與資源挖掘全國重點實驗室)、國家大豆工程技術研究中心、國家油菜工程技術研究中心等40余個國家級、部省級平臺，以及食用植物油、大豆加工、菜籽加工三大產業技術創新戰略聯盟理事長單位，吸納中糧東海糧油工業有限公司、山東魯花集團有限公司等優勢企業，為項目開展提供堅強保障。

項目組為進一步發揮企業創新主體作用，持續加強科技創新與企業生產實際結合力度，創新性布局了項目成果實施基地，并制訂項目成果實施基地的遴選標準、管理辦法等，項目組分批次遴選國內優質企業作為項目中試和成果落地實施運行實體，以及產業技術創新研發和產業化應用的服務平臺。

同時，項目組為更好發揮“集中力量辦大事”的傳統優勢，依托項目進行糧油行業后備人才培養，重點圍繞項目整體核心成果，布局研究重點方向，打造核心關鍵技術鏈條，形成跨領域協作團隊。項目組還建立了重大成果聯合攻關小組創新實施模式，由各課題組選派1名科研骨干組建攻關小組，組內成員由項目負責人直接分管，進行統一的部署、領導、考核，攻關小組全面聚焦突破項目關鍵技術，將共享核心成果，助推項目高效實施。

接下來，項目組將繼續深入開展各項研究工作，不斷加強項目技術和產品研發，加快開展技術和產品成果的示范應用，持續推動我國大宗油料加工產業健康綠色升級和高質量發展。