2021-04(上)新一輪科技革命推動農產品智慧加工
用甘薯莖葉低溫干燥后制成的青汁粉,富含膳食纖維和多種礦物質;烤紅薯極速降溫之后的冰紅薯,可以吃出冰淇淋的味道;用花粉加工成的美食,用馬鈴薯制成的糕點……科技創(chuàng)新正展開雙翼,為農產品加工業(yè)插上騰飛的翅膀。
農產品加工業(yè)一頭連著農業(yè),一頭連著工業(yè),是溝通城鄉(xiāng)的橋梁,也是提升農產品附加值的關鍵。
中國農業(yè)科學院農產品加工研究所所長王鳳忠在接受記者采訪時說:“農產品加工業(yè)是我國最大的制造業(yè),總產值占制造業(yè)的 18%左右,是我國經濟發(fā)展的戰(zhàn)略性支柱產業(yè)。當前,在新一輪科技革命、城鎮(zhèn)化、工業(yè)化推動下的產業(yè)轉型、消費升級,為農產品加工業(yè)提出新的發(fā)展要求和方向。農產品加工業(yè)在現有基礎上,如何突破制約和瓶頸,創(chuàng)新農產品加工業(yè)縱深發(fā)展模式和舉措,具有重要的理論和實踐意義?!?/span>
我國農產品加工業(yè)多項關鍵技術取得突破
農產品加工橫跨農業(yè)、工業(yè)和服務業(yè)三大領域,已成為我國國民經濟與社會發(fā)展的基礎性、戰(zhàn)略性、支柱性產業(yè)。
近年來,我國通過 973 計劃、863 計劃、行業(yè)科研專項、國家重點研發(fā)專項、國家自然科學基金等項目的實施,在生鮮農產品動態(tài)保鮮與冷鏈物流、產地初加工、小麥制粉、低溫榨油、冷卻肉加工、傳統(tǒng)食品工業(yè)化等方面取得了一系列技術突破,制粉、榨油、榨汁、畜禽屠宰分割等關鍵核心裝備實現從依靠引進向自主制造轉變,自主創(chuàng)新能力明顯增強。當前,我國農產品加工領域自主創(chuàng)新能力實現了由整體跟跑向跟跑、并跑、領跑并存轉變,科技為農產品加工業(yè)長久穩(wěn)定發(fā)展提供了強有力的支撐。
“2020 年我國農產品加工業(yè)營業(yè)收入超過23.2 萬億元,較上年增加 1.2 萬億元,農產品加工轉化率達到 67.5%。當前科技對農產品加工業(yè)發(fā)展的貢獻率已達到 63%?!蓖貘P忠介紹說,“十三五”時期,科技為我國農產品加工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供了強有力的支撐。在生鮮農產品動態(tài)保鮮與冷鏈物流、產地初加工、小麥制粉、低溫榨油等方面取得了一系列技術突破,制粉、榨油、榨汁、畜禽屠宰分割等關鍵核心裝備實現從依靠引進向自主制造轉變,自主創(chuàng)新能力明顯增強。
中國農業(yè)科學院副院長孫坦說,我國將加快發(fā)展農產品加工業(yè),推動全產業(yè)鏈優(yōu)化升級,力爭到 2025 年,實現農產品加工轉化率從 67.5% 提高到 80% 左右,結構布局進一步優(yōu)化,市場競爭力大幅提高。
“十四五”時期農產品加工業(yè)將邁向智能化
農產品加工業(yè)在助推現代農業(yè)發(fā)展、實現科技引領創(chuàng)新驅動方面發(fā)揮著關鍵作用。當前,新一輪科技革命正在加速重構全球食品創(chuàng)新版圖、重塑全球食品產業(yè)結構 , 新一代信息技術、顛覆性生物技術、革命性新材料技術、先進制造技術等在食品領域不斷滲透融合,應用前景廣闊。
王鳳忠介紹說,我國農產品加工業(yè)正逐漸向系統(tǒng)化、智能化、高值化、個性化、無人化等方向發(fā)展。具體而言,一是農產品多維品質評價方面。農產品品質評價直接關系到廣大人民群眾對食物營養(yǎng)和美味的追求,關系到農業(yè)高質量發(fā)展和經濟增長大局,品質評價工作正逐漸趨向智能化、精準化、綜合化。二是生鮮農產品保鮮方面。我國生鮮農產品的保鮮基本實現了從“靜態(tài)保鮮技術”向“動態(tài)保鮮技術”的迭代升級,未來將普遍采用智能冷鏈物流保鮮、全程冷鏈不間斷技術,保障農產品從“農田到餐桌”全程處于適宜環(huán)境條件中。三是農產品精深加工方面。當前我國農產品精深加工正向全組分梯次利用和綠色低碳加工方向發(fā)展,將驅動我國農業(yè)農村工作走上綠色循環(huán)、優(yōu)質高效的可持續(xù)發(fā)展之路。四是在未來食品制造方面。未來食品制造以新型方便食品、休閑食品、谷物飲品、仿生食品、特殊膳食食品等創(chuàng)新為支撐,正在向著滿足不同人群的個性化需求,提供精準營養(yǎng)的方向發(fā)展。五是加工生產線和核心裝備創(chuàng)制方面。隨著工業(yè) 4.0 和 5G時代的來臨,農產品加工裝備的智能化程度不斷提高,逐步向智能化、無人化方向發(fā)展,無人工廠的數量和規(guī)模不斷擴大,智慧工廠逐步取代傳統(tǒng)的農產品加工工廠。
但王鳳忠同時指出,雖然科技助力農產品加工業(yè)發(fā)展成效顯著,但實際工作中仍存在一些問題,如許多農產品加工環(huán)節(jié)需涉及的關鍵酶制劑和配料依賴進口;生鮮農產品產后損耗大,在綠色精準的減損保鮮技術、智能化的冷鏈物流技術上存在短板;農產品從初加工到深加工、生鮮到熟制的梯次加工技術缺乏,導致加工附加值低。
“三刀”模式和“三個蘋果”模式助推產業(yè)提質增效
一顆小小的檸檬,現摘現賣最多幾元錢,通過深加工成飲料、即食片、檸檬糕等產品后,價值卻能提升 8 至 10 倍,若加工成精油、面膜、生物藥液,價值甚至可以提升至幾十倍。同時,通過各種保鮮冷鏈技術,還能延長產品貨架期,打破銷售半徑受限的桎梏。
針對現代農產品加工業(yè)新的發(fā)展要求和方向,王鳳忠提出了“三刀模式”。
所謂“三刀”是根據加工程度不同首次提出的概念。第一刀是“糧去殼”“菜去幫”“果去皮”“豬變肉”,也就是農產品產地初加工,主要解決倉儲物流、減損保鮮、分級分選的問題,實現產品增值在 20%以上。第二刀是“糧變粉”“肉變腸”“菜變肴”“果變汁”,也就是食品加工和食品制造,解決農產品精深加工、提質增效的問題,實現產品增值 60%以上。第三刀是“麥麩變多糖”“米糠變油脂”“果渣變纖維”“骨血變多肽”,也就是共產物梯次利用,解決變廢為寶、節(jié)能減排、環(huán)境污染的問題,實現產品增值高達三倍以上。
“我國加工業(yè)水平多停留在第一刀上,第二刀、第三刀潛力有待挖掘。據統(tǒng)計,我國農產品加工產值與農業(yè)比值僅為 2.4 ∶ 1,遠低于國外發(fā)達國家水平?!蓖貘P忠說。
根據農產品加工業(yè)生命周期和產業(yè)鏈延伸,王鳳忠提出推進“三個蘋果”發(fā)展模式。
三個蘋果模式即“金蘋果—爛蘋果—銀蘋果”,是按照產業(yè)生命周期從鼎盛到衰落,產品價值不斷被挖掘的過程?!敖鹛O果”的金就是指特色產業(yè)剛剛起步時,由于生產規(guī)模小、經營主體少、產量少,加上特色品質,一個“蘋果”就能賣出天價,單體利潤高,被稱之為“金蘋果”。但這種情況不會持續(xù)很長時間,一旦相似經營主體在類似氣候、地理環(huán)境的地區(qū)大規(guī)模生產,就會造成量大價跌,“金蘋果”就變成了“爛蘋果”。要想防止“爛蘋果”出現,一是要做好“金蘋果”的地理標志、原產地認證、名特優(yōu)新農產品認證等,讓“金蘋果”身價倍增;二是要將“爛蘋果”變成“銀蘋果”,也就是引導當地經營主體根據市場需求打造適銷對路的加工品。例如篩選適宜加工的鮮食果蔬變成汁、酒、醋、片,擴大消費方式,擴大銷路,把千軍萬馬過獨木橋現象變成萬馬奔騰、各顯神通,延伸產業(yè)鏈條,提升產品附加值,帶動更多農戶增收致富。要想實現產業(yè)振興,必須要做好“保金、防爛、強銀”的工作。
突破關鍵技術“卡脖子”難題
隨著農產品加工與物流保鮮技術的突破,為以“安全、營養(yǎng)、美味”健康食品為主導的農產品加工業(yè)和現代流通業(yè)發(fā)展提供了有力的科技支撐。新一代工業(yè)革命技術在農產品加工業(yè)生產制造、流通、消費等領域的應用,催生了一批一二三產融合發(fā)展的新業(yè)態(tài)、新產業(yè)、新模式、新經濟和新格局。
但是,當前我國農產品加工行業(yè)還面臨諸多問題:關鍵酶制劑和配料依賴進口;產后損耗大,存在技術短板;梯次加工技術缺乏,附加值低;農產品加工裝備自主創(chuàng)新能力較弱等問題。
農產品經過加工之后通過交易變成商品,才能增加更大的附加值。數據顯示,我國農產品從初加工到深加工、生鮮到熟制的梯次加工技術缺乏,利用不足,深度不夠,加工轉化和增值率低;當前農產品加工率約為 67.5%,尤其深加工技術普遍落后于發(fā)達國家 10-20 年,各種高新加工技術應用不普遍,嚴重制約產業(yè)發(fā)展。
此外,我國農產品加工裝備制造技術處在工業(yè) 1.0、2.0、3.0、4.0 并 存 且 以 2.0、3.0 為 主 的階段,國產設備的智能化、規(guī)?;瓦B續(xù)化水平較低,核心裝備依賴進口,整體落后發(fā)達國家至少 20 年以上。
王鳳忠認為,我國必須依靠科技以產業(yè)共性、關鍵性、前瞻性技術開發(fā)為重點,加大新材料、新技術、新工藝與新型農產品加工裝備的結合,推進加工設備的集成化、智能化、信息化,切實提高我國農產品加工裝備水平。在初加工技術和裝備方面,農產品采收、清洗、分選、烘干等基礎環(huán)節(jié)共性技術要避免重復投資,探索統(tǒng)一經營模式;在精深加工方面,注重物聯(lián)網、大數據、云計算、移動互聯(lián)等信息技術的應用,培育發(fā)展網絡化、智能化、精細化現代加工新模式。例如食品智能制造技術,可實現運行數據、質量體系、制造管理等全程監(jiān)控,機器人系統(tǒng)集成,生產控制精準、協(xié)同度高和柔性化水平好的大數據處理系統(tǒng)等。
孫坦表示,“十四五”期間,我國將以構建現代鄉(xiāng)村產業(yè)體系為著力點,統(tǒng)籌支持初加工、精深加工和綜合利用協(xié)調發(fā)展。推進要素集聚,支持地方建設一批農產品加工產業(yè)園,創(chuàng)建一批農村一二三產業(yè)融合發(fā)展先導區(qū);推進科技創(chuàng)新,攻克一批農產品加工工藝和設備瓶頸難題,集成創(chuàng)制一批科技含量高、適用性廣的加工工藝及配套裝備;推進主體培育,促進循環(huán)利用、高值利用和梯次利用,努力實現以產業(yè)振興帶動鄉(xiāng)村全面振興。
文 / 本刊記者 鐘石新
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