基于专利分析羊乳产业创新热点及发展趋势

钱文文，辛宝，马诚，万红昌，张萌，李晨，李宏

（1.陕西中医药大学 公共卫生学院，陕西 咸阳 712046；2.陕西雅泰乳业有限公司，陕西 咸阳 713701）

0 引言

羊乳因其营养成分与生物活性物质等与人乳接近，且有易消化、好吸收、低敏等优点而被视为“乳中之王”[1]。明代医药学家李时珍在其医著《本草纲目》中记载“羊乳甘温无毒，可益五脏、补肾虚、益精气、养心肺；治消渴、疗虚劳；利皮肤、润毛发；和小肠、利大肠。”《食疗本草》、《饮膳正要》、《传世养生本草》等众多医著都对羊乳的营养保健功能给予了高度评价[2-4]。现代研究发现羊乳因蛋白质和脂肪的结构、比例、大小等原因比牛奶更易被消化吸收[5]。羊乳乳糖与人乳乳糖比例和结构相似，饮用后不易发生过敏及乳糖不耐受[6]。羊乳还含有大量免疫生物活性物质，据Park和Haenlein研究，除乳铁蛋白、免疫球蛋白、乳清蛋白、溶菌酶等，还含有共轭亚油酸、低聚糖、类胰岛素生长因子、环核苷酸等活性成分[7]。除此之外，羊乳在强肌壮骨、健胃护肠、强肾补肝、益智健脑、美容养颜等多方面得到了功效验证[8]。羊乳通过平衡营养来促进机体免疫力的提高，具有一定的食疗作用，但必须长期饮用才有效果，且不能替代药品。羊乳虽好但也有一定的缺陷，如羊乳有膻味、价格比牛乳高，在营养成分上缺乏叶酸、维生素B12及铁等。

乳品行业的发展得益于专利战略布局[9]，将“知本”真正转化为“资本”[10]。产业界对牛乳产业的挖掘在不断扩大并趋于成熟，已有学者对牛乳产业或整个乳品产业的专利信息进行分析，但结论相对笼统、数据较为陈旧[11-12]。而对羊乳产业专利分析的研究则更为少见。本研究以“羊乳”为关键词，借助智慧芽（patsnap）专利数据平台，检索“羊乳”相关产品的申报情况，探究羊乳产业科技创新的现状、研发热点及发展趋势等，通过对专利的区域分布、有效的重点发明专利、优势企业、专利价值等多方面的分析与评估，以期为羊乳企业制定全面的专利战略布局、凝练研发方向，夯实羊乳产业的竞争地位等提供参考。

1 资料与方法

专利检索数据来源于智慧芽全球专利检索官方网站[13]，在专利高级搜索框“标题/摘要”栏录入检索式“TA:（羊 奶）OR TA:（羊 乳）OR TA:（“goat milk”）ORTA:（“sheep milk”）”进行检索，检索时间为1937年1月1日至2021年6月10日。利用3D专利地图、价值评估系统等进行数据统计与分析。

2 结果与分析

通过检索关键词，经去重处理（每件申请显示一个公开文本），检索共计2351项专利，从法律状态上，失效1365项，有效481项，审中463项，未确定32项，PCT指定期满7项，PCT指定期内3项。从专利类型上，发明专利1826项（77.67%），外观设计320项（13.61%）及实用新型共205项（8.72%）。从申请（专利权）人类型上，公司1335项，个人635项，院校/研究院347项，政府机构/医院14项，其他20项。

2.1 专利的分布情况

2.1.1 专利申请和公开时间分布

专利数量的变化趋势能清晰地反映专利发展阶段与现状。关于羊乳的最早专利是由西班牙阿尔巴塞特由FERNNDEZ CANO和ARTURO于1937年申请的，申请的主题为一种从羊奶中制备奶酪衍生物的方法（ES1937143566）。从1937年至1972年期间，仅有1945年及1962年分别有一项专利申请与公开，1973年至2000年，申请和公开的专利数整体较少。近20年的专利申请和公开时间分布详见图1。从图1中可见，从专利分布上可分为3个阶段，2000年至2010年，专利申请与公开处于缓慢增加期，且专利申请数与公开数在2010年之前基本持平。2011年至2017年，专利数呈现急剧增加趋势，其中2016年专利申请数量最多，高达362项，2017年专利公开数量最多，达334项，在2010年至2016年，申请数明显高于公数。2017年专利至今，无论专利申请还是公开专利数量都呈下降趋势。2021年截止6月10日，检索到的专利申请数为15项，专利公开数为128项。2017年后，公开数高于申请数，其原因可能是专利从申请到公开存在一定的周期（根据相关规定专利申请需18个月方公开）。总体来说，从变化趋势上专利申请数与公开数相似。

图1 近20年专利申请及公开时间分布

专利涉及法律事件共计104项专利，主要为技术含量较高的发明专利，共96项，发明专利中涉及权利转移共计83项。专利权利转移是体现专利价值的重要途径，从数据上可见羊乳专利权利转移发展趋势一般，这种趋势与政府的推动助力息息相关。从图2可以看出，2010年到2014年是专利权利转移的相对高速增长期，2014年后，权利转移较少，2020年至今尚无权利转移。

图2 专利权利转移时间分布

2.1.2 专利申请的地区分布

中国是全球羊乳生产大国，存栏奶山羊约1 200万只，年产商品奶60万t，主要以生产羊乳粉为主[14]。西方发达国家，如法国、荷兰、西班牙、意大利、英国、澳大利亚、新西兰等为羊乳生产大国，主要以生产羊奶乳酪为主。就全球而言，专利申请的地区分布，中国2089项，数量最多（占88.86%），与韩国（33项）、俄罗斯（32项）、日本（28项）、西班牙（15项）位列前五。由此看出，未来羊乳研发主要集中在亚洲国家。在中国，专利申请数量安徽省（365项），陕西省（327项）、山东省（190项）、江苏省（144项）、广东省（122项）等五个省名列前五，申报数占总数的48.83%（1148/2351）。陕西关中地区是全球最大的奶山羊养殖和羊奶粉生产加工基地。而作为全国奶山羊生产大省的云南省，其专利数仅有30项，申报的数量较少。专利申请的地区分布除反映出部分省市是全国的羊乳产业大省外，也反映了当地政府、企业、科研院所等对羊乳产业的关注和重视程度。

图3 羊奶专利国内区域分布

2.1.3发明专利申请的类型分布

发明专利是价值和技术含量最高的一种，国家对此也有着优厚的政策，具有创新性与实用性强，申请授权难度高等特点。发明专利可保护专利权人的创造成果，提高产品科技含量，以抢占市场，取得更高的利润回报[15]。1826项发明专利中根据专利权人类型，其中公司（948项），个人（535项）、院校/研究（311项），政府医院及其他共计32项。对原始申请(专利权)人分析可直观地了解羊乳行业的基本情况、技术实力等。对专利数量排名前十的发明专利信息进行分析，申报主体主要为公司、高校及个人，占总发明专利的14.13%（258/1826），如表1所示。数据显示：专利受理局均为中国，无国际专利。从排名上，乳企、生物科技公司及陕西省高等院校拥有的发明专利数量较多，申报方向上主要为配方工艺，其次为装置及检测方法等。从法律状态上，专利大部分为失效状态，这可能是由于保护期届满，撤回或放弃，被驳回等任何一种原因导致失效。有效专利仅有13项，主要申报的内容为检测鉴定方法、工艺装置等，配方发明专利多为失效及审中状态。通过了解和分析专利权人的分布，借鉴其思路，在原基础上寻求创新与突破，缩短研发周期。

表1 排名前10的专利权人

2.2 发明专利重点技术领域分析

国际专利分类(IPC)是根据专利技术主题进行分类[16]。羊乳按IPC排名前10的重点研发方向和技术领域如表2所示。A23C9(奶配制品；奶粉或奶粉的配制品)，A23K10(动物饲料)、A61K8（化妆品或类似的梳妆用配制品）、A61Q19（护理皮肤的制剂）、A23L33（改变食品的营养性质；营养制品；其制备或处理）等是羊奶发明专利申报的主要方向。其中A23C9/152申请数量最多，A23C9/13（使用蔬菜、水果等添加物制备奶配制品；奶粉或奶粉的配制品）授权率最高。羊乳中添加其他原料制备的奶配制品、营养制品及作为原料应用于日化产品研发等，与目前羊乳的开发方向相契合[17]。

表2 羊乳发明专利前10位IPC分类

2.3 发明专利领域分布情况

采用智慧芽系统自带的“3D专利地图”系统，依据专利标题、摘要及分类号等信息生成。“专利地图”即可反映专利热点研究领域（图中凸起的山丘，高度越高颜色越白专利数目多而密），也可根据系统自带的专利价值估算功能[18]。本研究中涉及的1826项发明专利，剔除过期专利，经过“3D专利地图”模拟，主要分布在10个领域，分布结果详见图4，其中专利申请最多的是“面粉，面条，饼干等食品加工”、“羔羊，奶羊饲料添加剂养殖方法”及“手工皂，精油等日化品”等研究领域。利用专利价值估算系统，在分布图上，＄表示高价值专利，若区域中无＄，表示该区域无高价值专利。通过评估，羊乳专利领域无高价值专利，说明羊乳产业在专利层次上还有较大的挖掘空间，这也反映羊乳产业在专利领域缺乏真正有竞争力的知识产权。通过资源优化整合，转型升级，培育高价值专利等方式延长羊乳产业链，提高加工的附加值，这也为中国羊乳产业在全球竞争中处于领先地位奠定基础。

图4 发明专利申请的领域分布情况

2.4 有效的发明专利领域分布情况

1826项发明专利按简单法律状态分类，仅有163项为有效专利。同样采用“3D专利地图”进行分析，专利分布在6个重点领域。“羊奶粉配方”、“牛羊乳试剂盒、检测方法”、“羊乳奶片、酸奶等乳制品制作及工艺方法”、“羊乳清、发酵乳等”这4个领域分布的专利多而密，反映羊乳相关行业专利实际应用的方向与转化的现状。医籍中记载“羊乳利皮肤、润毛发”且现代营养学证明，羊乳中含有的表皮细胞生长因子有利于美容养颜[19]。因此羊乳作为原料也广泛用于化妆品及日化品的研究中，目前成型产品较多。从专利领域分布图上，在“化妆品组合物、日化品”也占有一定的比例。还有少部分有效专利分布于“母羊、哺乳期、饲料等”领域，也是羊乳产业专利布局的一个方向。

2.5 有效的发明专利中重点专利

针对有效发明专利中引用量排名前十的重点专利进行分析，如表3所示。专利引用量代表一种关联，一般认为专利引用的次数越多，其专利技术的影响力及重要程度越高，代表该领域的技术创新的核心[20]。从表3可见，主要集中在配方羊乳粉的制备以及羊乳成分鉴定、检测方法上。专利公开的时间均在2014年之后。从专利当前申请(专利权)人角度，羊乳企业、高校、科技公司等均有分布。其中CN104186661B由齐鲁工业大学转让给企业，CN104186661B及CN10391 8794B均由陕西科技大学专利转让给相关企业。这也符合国家倡导的推进科技成果转化、强化校企深度合作的初衷。结合“智慧芽”专利数据库自带的价值评估系统，从战略价值、市场价值及技术价值三个角度对专利价值进行评估。杨凌圣妃乳业有限公司的一种女士配方羊奶粉及其制备方法（CN103053695B）的价值评估最高，达14万美元。该专利从技术功效上配方中添加了红枣、阿胶、蜂蜜；添加了复合果蔬粉，营养全面，能有效调节肠道环境，长期食用不会造成脂肪堆积，符合现代女性对食品的要求；从工艺层次上采用了降膜式蒸发器浓缩，物料蒸发湿度低、受热时间短，生产过程中不会损失产品的营养成分，保留了产品原有的品质。该企业的一种儿童配方羊奶粉及其制备方法（CN103053691B）专利价值评估也可达9.6万美元。浙江忠梦昌健康科技有限公司的一种葡萄杏仁高钙酸羊奶发酵乳及其制备方法（CN1041866 61B）和一种健胃消食羊奶片及其制备方法（CN10391 8794B）价值评估均为6.8万美元，在羊乳粉功效及制备工艺上有一定的创新性。这也反映随着人们对健康的追求，功效性羊乳粉的制备是未来发展的重要方向方向。

表3 有效发明专利中排名前10的重点专利

图5 有效发明专利的领域分布情况

3 结论与讨论

本研究基于专利数据库对羊乳产业相关专利进行分析。羊乳专利申报历史可追述到1937年，申报的时间较早，专利申请主要集中在近十年时间内，2012年-2016年为专利申报及公开的快速增长期且数量达到峰值，这可能与政策导引、产业驱动、知识产权保护意识增强等有关，2017年后专利申请量和公开量呈回落趋势。涉及专利的权利转移量较少，专利缺乏实用性、创新性，可能是制约专利权利转移及科技成果转化的主要因素。从专利类型上以发明专利为主（77.67%），外观设计及实用新型专利比例较小（22.33%），外观设计或实用新型占比越大，说明该领域专利创新技术越趋于成熟[21]，可见羊乳产业专利发掘还有较大增长空间。中国、韩国、俄罗斯、日本和西班牙是专利领域主要的技术来源国。国内以安徽省，陕西省，山东省为羊乳专利申报大省。结合羊乳发明专利，以乳企、生物科技公司及陕西省高等院校申报的发明专利较多，但有效专利、专利授权率、高价值专利、国际专利等较少，专利成果转化率低。

结合羊乳产业开发的文献回顾、智慧芽“3D专利地图”分析结果及有效发明专利中的重点专利分析，可以推断未来羊乳产业技术创新领域发展趋势主要围绕不同人群羊乳粉及羊乳制品精准配方技术升级，开发具有保健功效的羊乳新品，开发羊乳系列日化品，改善生产工艺提高羊乳产品品质，开发关于羊乳成分精准高效的检测方法与设备等。