【國家獎】梯次加工 引領(lǐng)羊肉加工業(yè)跨越發(fā)展
從日前舉行的2018年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上獲悉,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所張德權(quán)研究員牽頭完成的“羊肉梯次加工關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。
深入基層,與羊肉加工結(jié)下不解之緣
2002年10月,剛從校園畢業(yè)兩年的張德權(quán)博士,積極響應(yīng)中組部、團(tuán)中央號召,滿懷激情和熱情,投身到火熱的西部大開發(fā)事業(yè)中,作為第二批博士服務(wù)團(tuán)成員赴寧夏吳忠市掛職鍛煉。掛職期間張德權(quán)博士充分發(fā)揮自身農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工的專業(yè)優(yōu)勢,深入鹽池、同心、紅寺堡等貧困地區(qū)開展產(chǎn)業(yè)調(diào)研,他發(fā)現(xiàn)寧夏有很多優(yōu)勢的特色資源,如“寧夏灘羊”“中衛(wèi)山羊”馳名中外,但當(dāng)?shù)剞r(nóng)民基本靠賣活羊、賣羊胴體等原字號產(chǎn)品維持生計(jì),守著金飯碗討飯吃,一直未擺脫貧窮的窘境。張德權(quán)博士立足寧夏,面向全國,放眼全球,經(jīng)過系統(tǒng)論證、科學(xué)分析,他認(rèn)為寧夏肉羊產(chǎn)業(yè)落后、效益低下的重要原因在于產(chǎn)業(yè)鏈短、加工產(chǎn)業(yè)落后、附加值低,精深加工率僅有2.9%,與發(fā)達(dá)國家50%的平均水平差17倍,導(dǎo)致寧夏羊肉優(yōu)質(zhì)不優(yōu)價(jià),農(nóng)民靠養(yǎng)羊賣羊增收乏力。為此,張德權(quán)博士暗下決心一定要攻克羊肉精深加工的技術(shù)難題,補(bǔ)齊肉羊產(chǎn)業(yè)鏈中加工落后的短板,破解產(chǎn)業(yè)困局,通過產(chǎn)業(yè)扶貧、科技扶貧實(shí)現(xiàn)農(nóng)民脫貧。2003年掛職結(jié)束回到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所以后,他義無反顧的投身到羊肉梯次加工技術(shù)研發(fā)中,這一干就是十五年。
潛心科研,構(gòu)建適合我國飲食習(xí)慣的羊肉梯次加工技術(shù)體系
在國家科技攻關(guān)計(jì)劃、公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)等項(xiàng)目資助下,張德權(quán)博士整體布局,潛心科研,歷經(jīng)15年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),按照理論、技術(shù)、裝備、產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù)路線,突破了分級分割、保質(zhì)保鮮、深加工三大環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,首創(chuàng)了適合我國飲食習(xí)慣的羊肉梯次加工技術(shù)體系,打破了國外技術(shù)壟斷,引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展,解決了我國羊肉加工技術(shù)落后、裝備依賴進(jìn)口的局面。羊肉標(biāo)準(zhǔn)化分級分割率由2003年的4.8%提高到2017年的92.5%,工業(yè)化深加工率由不足3%提高到17%,實(shí)現(xiàn)了由作坊式生產(chǎn)向工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化跨越,推動了行業(yè)科技進(jìn)步、轉(zhuǎn)型升級。針對青海、西藏等牧區(qū)需求,張德權(quán)博士將復(fù)雜技術(shù)、高新技術(shù)輕簡化,深受牧民歡迎,近十年累計(jì)帶動120余萬戶農(nóng)牧民增收,戶均年增收6500元,在精準(zhǔn)扶貧、鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮重要作用。聯(lián)合美、英、法、澳等十國科研機(jī)構(gòu),牽頭構(gòu)建了羊肉品質(zhì)聯(lián)合研究平臺,2017年張德權(quán)博士作為亞洲區(qū)唯一代表參與第63屆國際肉類科技大會IMS獎評審,產(chǎn)生了廣泛的國際影響。
解析我國羊肉加工特性,首創(chuàng)我國羊肉分級分割技術(shù)體系。根據(jù)我國羊肉消費(fèi)和加工方式,對四大肉羊主產(chǎn)區(qū)46個品種的品質(zhì)特性進(jìn)行了系統(tǒng)挖掘與整理,探清了我國羊肉加工特性,構(gòu)建了專用數(shù)據(jù)庫;創(chuàng)建了我國專用的羊肉分級模型和中式涮制、烤制、醬鹵、風(fēng)干適宜性評價(jià)模型,攻克了長期以來模型缺乏的問題,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)判別;發(fā)明了同步機(jī)械去皮技術(shù)裝備,替代進(jìn)口,效率提高1-1.5倍,皮張帶肉率降低50%以上,實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),近三年國內(nèi)市場占有率達(dá)30%以上;研建分波段近紅外分級模型,發(fā)明近紅外無損分級技術(shù),打破國外壟斷,分級準(zhǔn)確率較國外同類產(chǎn)品提高20個百分點(diǎn);研發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化分割軟件、計(jì)算機(jī)視覺輔助分割技術(shù),填補(bǔ)國內(nèi)空白,分割準(zhǔn)確率較國外同類技術(shù)提高近20個百分點(diǎn);牽頭研制了我國羊肉分級和分割標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建了分級、分割技術(shù)體系,并產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,結(jié)束了長期依賴進(jìn)口的局面,增值20%以上。
突破保質(zhì)保鮮關(guān)鍵技術(shù)裝備,破解羊肉貨架期短的難題。長期以來,我國羊肉初加工技術(shù)落后,貨架期僅有7天,損耗率高達(dá)5%-8%,年損失相當(dāng)于西北三省羊肉產(chǎn)量之和。針對上述問題,張德權(quán)博士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)并揭示了蛋白質(zhì)磷酸化負(fù)向調(diào)節(jié)羊肉品質(zhì)的內(nèi)源機(jī)制,以及不同包裝、溫度下微生物影響羊肉品質(zhì)的外源機(jī)制,闡明了冰溫/亞過冷延滯并抑制蛋白質(zhì)磷酸化的保質(zhì)機(jī)理和冰溫/亞過冷抑菌保鮮的效應(yīng),構(gòu)建了微生物測報(bào)模型,研制了羊肉冰溫/亞過冷保質(zhì)保鮮技術(shù)裝備,解決了貯藏?fù)p耗高的難題,與世界最先進(jìn)的冰溫技術(shù)相比,損耗降低2倍;研發(fā)了一百余種柔性組合保鮮模塊,構(gòu)建了“冷藏/冰溫/亞過冷+”柵欄保質(zhì)保鮮技術(shù)體系,突破了羊肉貨架期短的難題,貨架期從7天延長到了45天以上,滿足各種生產(chǎn)模式和銷售需求。
構(gòu)建中式羊肉制品工程化加工技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)精深加工增值。烤羊腿、烤肉串、醬鹵羊肉、風(fēng)干羊肉、羊肉香腸等中式羊肉制品我國獨(dú)有,但工業(yè)化過程中存在傳統(tǒng)特色品質(zhì)保持難、營養(yǎng)損失嚴(yán)重、能耗高污染重、手工作坊式生產(chǎn)成本高的難題,而國外又沒有現(xiàn)成技術(shù)裝備可以引進(jìn),工業(yè)化加工步履維艱。針對上述問題,張德權(quán)博士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)揭示了羊肉加工過程水分遷移、凝膠形成和特色風(fēng)味保持的品質(zhì)形成機(jī)制,為工程化技術(shù)研發(fā)奠定基礎(chǔ);研制了低溫高濕變溫解凍、脈沖變壓調(diào)理、綠色烤制、定量鹵制、梯度變溫風(fēng)干、凝膠成型等6項(xiàng)品質(zhì)保持關(guān)鍵技術(shù),解決了中式羊肉制品特色品質(zhì)保持難的問題,解凍損耗降低57.2%,品質(zhì)均勻度提高了8.3-30個百分點(diǎn),節(jié)能近40%;研制了解凍、調(diào)理、烤制、醬鹵、風(fēng)干五大類核心裝備,解決了工業(yè)化裝備缺乏的問題;研發(fā)中式燒烤、醬鹵、調(diào)理、風(fēng)干、香腸5大類系列新產(chǎn)品,制定了系列標(biāo)準(zhǔn),并產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
面向“羊肉加工產(chǎn)業(yè)”主戰(zhàn)場,取得顯著經(jīng)濟(jì)社會效益
十五年來,項(xiàng)目獲授權(quán)專利48件,發(fā)表SCI/EI論文88篇,出版著作5部,獲農(nóng)業(yè)部一等獎、全國商業(yè)科技進(jìn)步特等獎、專利優(yōu)秀獎各1項(xiàng);牽頭制定了系列羊肉加工標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范全行業(yè)發(fā)展。項(xiàng)目技術(shù)在前十強(qiáng)羊肉加工企業(yè)、四大肉羊主產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用,推廣率達(dá)41.1%,解凍、調(diào)理技術(shù)援助非洲和南美國家,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷中東、中亞、南亞等地,產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的國際影響;項(xiàng)目技術(shù)深受中華老字號和肉羊屠宰加工企業(yè)青睞,技術(shù)用戶內(nèi)蒙古蒙都羊業(yè)食品股份有限公司通過技術(shù)革新、新舊動能轉(zhuǎn)換,一舉成長為行業(yè)最大的科技型羊肉制品加工企業(yè);新建生產(chǎn)線25條,累計(jì)新增銷售額84.60億元,新增利潤7.73億元;近三年新增銷售額62.70億元,新增利潤5.61億元,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)社會效益。
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