【國家獎】梯次加工 引領羊肉加工業(yè)跨越發(fā)展
從日前舉行的2018年度國家科學技術獎勵大會上獲悉,中國農業(yè)科學院農產品加工研究所張德權研究員牽頭完成的“羊肉梯次加工關鍵技術及產業(yè)化”獲得國家科學技術進步獎二等獎。
深入基層,與羊肉加工結下不解之緣
2002年10月,剛從校園畢業(yè)兩年的張德權博士,積極響應中組部、團中央號召,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團成員赴寧夏吳忠市掛職鍛煉。掛職期間張德權博士充分發(fā)揮自身農產品貯藏加工的專業(yè)優(yōu)勢,深入鹽池、同心、紅寺堡等貧困地區(qū)開展產業(yè)調研,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?shù)剞r民基本靠賣活羊、賣羊胴體等原字號產品維持生計,守著金飯碗討飯吃,一直未擺脫貧窮的窘境。張德權博士立足寧夏,面向全國,放眼全球,經過系統(tǒng)論證、科學分析,他認為寧夏肉羊產業(yè)落后、效益低下的重要原因在于產業(yè)鏈短、加工產業(yè)落后、附加值低,精深加工率僅有2.9%,與發(fā)達國家50%的平均水平差17倍,導致寧夏羊肉優(yōu)質不優(yōu)價,農民靠養(yǎng)羊賣羊增收乏力。為此,張德權博士暗下決心一定要攻克羊肉精深加工的技術難題,補齊肉羊產業(yè)鏈中加工落后的短板,破解產業(yè)困局,通過產業(yè)扶貧、科技扶貧實現(xiàn)農民脫貧。2003年掛職結束回到中國農業(yè)科學院農產品加工研究所以后,他義無反顧的投身到羊肉梯次加工技術研發(fā)中,這一干就是十五年。
潛心科研,構建適合我國飲食習慣的羊肉梯次加工技術體系
在國家科技攻關計劃、公益性行業(yè)(農業(yè))科研專項等項目資助下,張德權博士整體布局,潛心科研,歷經15年產學研聯(lián)合攻關,按照理論、技術、裝備、產品創(chuàng)新的技術路線,突破了分級分割、保質保鮮、深加工三大環(huán)節(jié)的關鍵技術瓶頸,首創(chuàng)了適合我國飲食習慣的羊肉梯次加工技術體系,打破了國外技術壟斷,引領了行業(yè)發(fā)展,解決了我國羊肉加工技術落后、裝備依賴進口的局面。羊肉標準化分級分割率由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%,實現(xiàn)了由作坊式生產向工業(yè)化標準化跨越,推動了行業(yè)科技進步、轉型升級。針對青海、西藏等牧區(qū)需求,張德權博士將復雜技術、高新技術輕簡化,深受牧民歡迎,近十年累計帶動120余萬戶農牧民增收,戶均年增收6500元,在精準扶貧、鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮重要作用。聯(lián)合美、英、法、澳等十國科研機構,牽頭構建了羊肉品質聯(lián)合研究平臺,2017年張德權博士作為亞洲區(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體系。根據(jù)我國羊肉消費和加工方式,對四大肉羊主產區(qū)46個品種的品質特性進行了系統(tǒng)挖掘與整理,探清了我國羊肉加工特性,構建了專用數(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、風干適宜性評價模型,攻克了長期以來模型缺乏的問題,實現(xiàn)精準判別;發(fā)明了同步機械去皮技術裝備,替代進口,效率提高1-1.5倍,皮張帶肉率降低50%以上,實現(xiàn)連續(xù)生產,近三年國內市場占有率達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,打破國外壟斷,分級準確率較國外同類產品提高20個百分點;研發(fā)了標準化分割軟件、計算機視覺輔助分割技術,填補國內空白,分割準確率較國外同類技術提高近20個百分點;牽頭研制了我國羊肉分級和分割標準,構建了分級、分割技術體系,并產業(yè)化應用,結束了長期依賴進口的局面,增值20%以上。
突破保質保鮮關鍵技術裝備,破解羊肉貨架期短的難題。長期以來,我國羊肉初加工技術落后,貨架期僅有7天,損耗率高達5%-8%,年損失相當于西北三省羊肉產量之和。針對上述問題,張德權博士帶領團隊首次發(fā)現(xiàn)并揭示了蛋白質磷酸化負向調節(jié)羊肉品質的內源機制,以及不同包裝、溫度下微生物影響羊肉品質的外源機制,闡明了冰溫/亞過冷延滯并抑制蛋白質磷酸化的保質機理和冰溫/亞過冷抑菌保鮮的效應,構建了微生物測報模型,研制了羊肉冰溫/亞過冷保質保鮮技術裝備,解決了貯藏損耗高的難題,與世界最先進的冰溫技術相比,損耗降低2倍;研發(fā)了一百余種柔性組合保鮮模塊,構建了“冷藏/冰溫/亞過冷+”柵欄保質保鮮技術體系,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,滿足各種生產模式和銷售需求?! ?/p>
構建中式羊肉制品工程化加工技術體系,實現(xiàn)精深加工增值??狙蛲取⒖救獯?、醬鹵羊肉、風干羊肉、羊肉香腸等中式羊肉制品我國獨有,但工業(yè)化過程中存在傳統(tǒng)特色品質保持難、營養(yǎng)損失嚴重、能耗高污染重、手工作坊式生產成本高的難題,而國外又沒有現(xiàn)成技術裝備可以引進,工業(yè)化加工步履維艱。針對上述問題,張德權博士帶領團隊揭示了羊肉加工過程水分遷移、凝膠形成和特色風味保持的品質形成機制,為工程化技術研發(fā)奠定基礎;研制了低溫高濕變溫解凍、脈沖變壓調理、綠色烤制、定量鹵制、梯度變溫風干、凝膠成型等6項品質保持關鍵技術,解決了中式羊肉制品特色品質保持難的問題,解凍損耗降低57.2%,品質均勻度提高了8.3-30個百分點,節(jié)能近40%;研制了解凍、調理、烤制、醬鹵、風干五大類核心裝備,解決了工業(yè)化裝備缺乏的問題;研發(fā)中式燒烤、醬鹵、調理、風干、香腸5大類系列新產品,制定了系列標準,并產業(yè)化應用。
面向“羊肉加工產業(yè)”主戰(zhàn)場,取得顯著經濟社會效益
十五年來,項目獲授權專利48件,發(fā)表SCI/EI論文88篇,出版著作5部,獲農業(yè)部一等獎、全國商業(yè)科技進步特等獎、專利優(yōu)秀獎各1項;牽頭制定了系列羊肉加工標準,規(guī)范全行業(yè)發(fā)展。項目技術在前十強羊肉加工企業(yè)、四大肉羊主產區(qū)推廣應用,推廣率達41.1%,解凍、調理技術援助非洲和南美國家,產品遠銷中東、中亞、南亞等地,產生了深遠的國際影響;項目技術深受中華老字號和肉羊屠宰加工企業(yè)青睞,技術用戶內蒙古蒙都羊業(yè)食品股份有限公司通過技術革新、新舊動能轉換,一舉成長為行業(yè)最大的科技型羊肉制品加工企業(yè);新建生產線25條,累計新增銷售額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,取得了顯著的經濟社會效益。
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