肉类加工技术亟待攻克的难题

文王守伟 陈曦 中国肉类食品综合研究中心

我国肉类现代化加工技术起步较晚，与发达国家相比，不少关键核心技术还受制于人。随着科技发展和社会进步，应加快实验室研发成果投入工业化生产的步伐，采用新技术和新装备，升级改良传统工艺，研发风味独特、营养价值高的新型肉类食品，实现我国肉类产业的转型升级和提质增效。

20世纪90年代以来，世界肉类消费量迅猛增长。中国作为肉类消费大国，其肉类消费量已占世界肉类消费总量的近1/3。随着人均可支配消费收入持续增长，我国的肉类产业保持了较为稳定快速的发展态势，不断增强自主创新能力，从以数量增长向质量效益提升转变，从以跟踪模仿为主向自主创新为主转变，从以注重单项技术突破向注重技术集成转变，取得了众多成就。然而，我国肉类现代化加工技术起步较晚，与发达国家相比，不少关键核心技术还受制于人，不论是基础研究还是共性技术领域。目前，都有一些亟待攻克的核心技术，这影响了我国肉类产业的高质量发展。

亟待攻克的技术难题—基础研究

肉类加工过程品质形成机制。肉类原料的物理化学性质和工程特性，如力学特征、流变学特性、介电特性、质构和热特性等，与肉类食品贮藏、加工、流通等关系密切。而与其它食品类似，肉类加工过程品质形成具有多目标性、动态性、非线性及不确定性等复杂特点。解析加工过程中肉类组分结构功能特性变化，阐明蛋白质、脂质、碳水化合物及生物活性物质相互作用，及其影响肉类品质的途径和分子基础，对肉类品质的定量评价与调控、加工过程中传热传质、加工工艺及装备的设计优化等均具有重要意义。

在肉类品质形成的基础研究领域，与西方发达国家相比，我国传统肉类食品加工工艺相对缺乏科学理论作指导。人们凭经验和感觉控制产品质量，导致加工工艺参数模糊，产品质量不稳定。例如，与西式发酵火腿相比，国内的金华火腿、宣威火腿等干腌火腿，虽然生产历史悠久，然而一直对特定原料、加工区域和加工季节存在依赖性，产品品质不稳定。内源酶活性对干腌火腿的品质起关键作用。因此，阐明内源酶活性与火腿品质形成的相关分子机制、实现内源酶活性的精确控制，有利于缩短加工时间，保证产品品质稳定。

肉类加工过程模拟及工艺优化。基于模型的研究方法已在食品领域得到了高度重视。随着对食品加工过程的逐渐深入理解以及计算机计算能力的提高，模拟技术也已应用于肉类品质属性的研究。例如，基于近红外光谱和高光谱成像的肉类新鲜度、含水量、组成成分（胆固醇等）检测；基于微生物生长模型的肉类品质及货架期预测；肉类热加工过程、干燥过程、速冻过程的品质变化等方面的建模与参数调控均可进行计算机模拟。在肉类加工工艺过程优化方面，目前绝大多数的方法是正交试验、响应面分析等常规实验手段。近年来，人工智能（Artificial Intelligence，AI）理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，未来人工智能技术将是基于模型分析优化肉类加工工艺的一种有效方法。

肉类营养与人类健康。伴随着消费者对食品营养的愈加重视，营养健康的肉类食品将在未来具有更加广阔的市场空间。目前，大多以游离氨基酸、功能肽、维生素等成分含量作为肉类食品营养评价标准。然而，以营养基因组学、微生物组学等现代生物技术为依托，人们逐渐发现人类个体在蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分吸收利用方面存在较大差异。以此作为新的肉类食品设计理念，应用微生物和酶等生物工具研制个性化营养产品，结合个体基因、肠道菌群、生化指标、疾病情况等健康相关因素，通过先进的工艺富集技术和合理的组方设计，实现新型营养健康肉类食品的制造，可以满足不同人群对形态、能量及特医等方面的不同需求。

〉肉类食品生物制造技术和装备

亟待攻克的技术难题——共性技术

肉类食品自动化制造技术。系统化成套化的自动化制造技术和装备，是肉类产业实现转型升级、提质增效，提高国际竞争力的有力保障。然而，我国肉类产业自动化程度低、稳定性差、用工多，与国际先进水平差距较大，严重制约了行业的健康发展。目前国内大型肉类加工企业的装备较多依赖进口，自动化控制系统的模型和程序也被国外企业垄断。因此，需要深入挖掘我国传统肉类食品制造工艺的科学内涵，攻克其品质参差不齐、工艺工业化适应性稳定性差的瓶颈，使其实现标准化、自动化，从而提升产品品质。

肉类食品智能化制造技术。肉类食品智能制造技术包括：肉类食品加工过程中的组分、含量等相关参数的实时感知技术；基于加工制造经验的智能肉类食品专家系统、人机交互技术；产品安全、风味、营养品质等无损检测技术及问题产品在线剔除技术等。目前，我国肉类产业装备智能化程度还较低，需要通过食品与生物、医学与健康、机械工程与信息技术及人工智能等多学科交叉融合，围绕肉类食品制造质量、安全、效率研究开发核心技术与装备，实现生产与质控过程的智能化。例如，可将人工智能技术引入加工设备，实现机器自主判断肉类原料及成品品质，提升生产效率；将人工智能技术与分子生物学技术结合，在检测领域通过大数据分析和机器自主学习，快速检测肉类原料及成品中主要成分来源（动物或其他来源）并预测其对人体健康的影响等等。

肉类食品高效低耗制造技术。为了应对未来人口增加、能源匮乏的困境，需要不断开发新的肉类食品高效低耗技术和装备。例如，基于现代分子生物学，利用细菌素、噬菌体等破坏微生物生长的绿色生物安全防控技术；利用超高压、超声、脉冲电场、等离子、强光脉冲的冷杀菌技术；利用酶解、微生物发酵的肉类食品生物制造技术和装备（如图）；利用超声波、膜分离、超临界萃取等耦合的复合高效加工技术，从而强化肉类加工过程中传质传热效率、提高生产效率、降低能耗。

随着科技发展和社会进步，应加快实验室研发成果投入工业化生产的步伐，采用新技术和新装备，升级改良传统工艺，研发风味独特、营养价值高的新型肉类食品，满足人民群众需求，实现我国肉类产业的转型升级和提质增效。