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科技创新推动我国禽蛋产业健康发展

2019-02-25朱玲娇许春芳

养殖与饲料 2019年1期
关键词:蛋品禽蛋溶菌酶

朱玲娇 张 宇 许春芳

1.湖北神地农业科贸有限公司,湖北京山 431800;2.华中农业大学,武汉 430070

我国是禽蛋生产和消费大国,年产量约3 000万t,占全球产量45%左右,约为美国的4.5倍、印度的7倍多[1],自1985年以来连续30多年位列世界第一。禽蛋因营养价值丰富而受到广大消费者的喜爱,在我国销售的禽蛋产品中以鲜蛋为主,其次是皮蛋、咸蛋、卤蛋等传统蛋制品,而深加工的禽蛋制品却较少。

近年来,我国的禽蛋产业正处于快速发展期,随着以湖北神地农业科贸有限公司为代表的新型禽蛋精深加工企业的转型发展,我国禽蛋产业已逐步由传统加工向现代精深加工转变。通过蛋品企业科技创新,我国市场上的禽蛋产品已由传统的鲜蛋、腌卤制品升级为覆盖多个领域的精深加工制品,从而丰富了我国禽蛋产品市场,满足市场对高附加值禽蛋产品的需求。未来禽蛋产业的快速发展,离不开科技创新的引擎推动,提高蛋品企业科技水平,是促进我国禽蛋产业健康发展的必由之路。

1 我国禽蛋产业发展现状

1.1 禽蛋产业是我国的重要产业,发展潜力巨大

禽蛋产业是我国农业的支柱产业之一,在国民经济中占有重要的地位。同时,禽蛋是我国居民“菜篮子”中必不可少的日常食品,是关系国计民生和社会稳定的重要农产品[2]。2014年我国禽蛋产量2 894 万 t,2015 年为 2 999.2 万 t,2016 年最多,为3 094.9万t,2017年为 3 070万t,2018年前3季为2 249万t,相比2017年同期增加26万t,增长1.2%。目前全国蛋品加工年产值也已经达到1 200亿元左右,成为我国畜产食品产业中的第二大产业。作为我国的大宗农产品,禽蛋是食品、生物、化学等工业的重要原料,用途广泛、发展潜力巨大,尤其在食品工业中有着多种用途。此外,鲜蛋及传统蛋制品在我国对外贸易中也占有重要的位置,在国际市场上享有声誉,为国家经济建设发挥了重要作用[3]。对我国而言,禽蛋产业目前正处于发展阶段,发展潜力巨大,未来带来的巨大经济效益将十分可观。

1.2 现阶段我国禽蛋产业发展存在的问题

我国现有蛋品加工厂1 800余家,其中规模企业200余家,主要加工皮蛋、咸蛋、卤蛋和咸蛋黄等再制蛋制品,蛋品产业已经成为一些地区的农业支柱产业。尽管中国的禽蛋产业在不断发展,但蛋品行业仍然存在诸多问题:禽蛋精深加工水平不高,高附加值产品较少,营养和功能现代化蛋制品技术薄弱,副产物综合利用不足,禽蛋副产物废弃物严重,规模企业不多,科技研发及管理人才相对偏少等[4]。而且由于流感疫情不间断地发生,造成行业动荡,严重制约了禽蛋产业的发展。目前我国禽蛋消费仍以鲜蛋为主,其次是皮蛋、咸蛋、卤蛋等传统蛋制品,精深加工比例低,深加工率仅为7%,相比国内低加工水平,发达国家美国和日本蛋制品消费在全蛋中的比例分别高达60%和50%,品种达到60多个,从禽蛋中提取的多种高附加值生物活性物质在医学、美容、保健食品等多个方面已得到了新的应用[4],而我国虽有3 000万t的年产量,由于缺乏对禽蛋产品中高附加值天然产物高效提取与产品开发的关键性技术和新产品、新工艺,产品附加值与发达国家相比仍然较低[5]。国内禽蛋精深加工水平与发达国家相比仍有较大差距。

禽蛋副产物综合利用率低也是制约我国禽蛋产业健康发展的重要方面。据统计,我国每天消费鲜鸡蛋约8万t,每天产生废弃蛋壳(含蛋壳膜)约1 万 t,次品蛋(脏蛋、血蛋、破损蛋等)约 8 000 t,由于我国禽蛋副产物资源化利用程度不高,这些禽蛋副产物一般丢弃或低值化应用,既造成了资源浪费,又产生大量的环境污染。此外,我国禽蛋企业“小规模、大群体”的产业特征突出[6],行业进入与退出门槛较低、规模企业不多、企业良莠不齐。遇上暴发性的禽流感疫情时,小企业的抗风险能力较差,产品质量无法保证,导致很多消费者对新鲜禽蛋或加工蛋的安全持怀疑态度,这些都制约我国禽蛋产业快速发展。

因此,要实现我国禽蛋产业的健康发展,缩短我国禽蛋产业与世界先进水平的差距,亟需提高我国禽蛋产业的科技创新与加工水平,使我国蛋品企业向规模化、现代化、科技化、精深加工化的方向发展。随着改革开放的发展,目前国内已出现一批以湖北神地农业科贸有限公司为代表的新型蛋品加工企业,通过科技创新,在禽蛋精深加工和副产物综合利用领域取得了较好的成果,为推动我国禽蛋产业发展起到了良好的示范带动作用。

2 科技创新推动我国禽蛋产业发展

2.1 禽蛋营养价值丰富,科技开发潜力巨大

禽蛋由约10%的蛋壳,63%的蛋清,27%的蛋黄组成。禽蛋是天然的最完善的食品之一,中国传统医学认为,蛋品有食疗功能,有镇静、益气、安五脏的疗效。禽蛋中蛋白质含量为11~15%,而且是全价蛋白质,蛋白消化率达98%以上[3]。此外,蛋白质种类丰富,约含有40种蛋白质,主要包含蛋清卵白蛋白、卵粘蛋白、溶菌酶等。卵白蛋白具有免疫调节、降血压等功效。溶菌酶对革兰氏阳性细菌是一种有效的抗菌剂,具有消炎、免疫调节等作用,可作为天然防腐剂使用。另外,禽蛋还含有丰富的卵磷脂、矿物质、维生素等,易被人体吸收,因此多摄入鸡蛋是人体保健的一种简单经济的方法[7]。美国农业部2015年的统计数据显示,鸡蛋零售量连续5年保持上升,这和消费者对鸡蛋认知情况的提高有关。消费者在优质蛋白质来源、营养早餐的选择、有利于儿童生长、为身体和头脑提供能量、保持充沛精力、维生素D的补充来源等方面对鸡蛋的认同比例逐年上升,而持胆固醇含量太高、影响心脏健康看法的比例则逐渐下降[8]。

此外,蛋壳中也含有丰富的营养物质。蛋壳中钙、磷含量分别占蛋壳干物质的34.9%和2.2%,易被动物消化吸收。蛋壳中还含有多种维生素、微量元素和一些重要的酶类、肽类物质,是动物生存必需的营养物质。蛋壳壳膜中还含有17种氨基酸,尤其富含硫氨基酸、组氨酸及脯氨酸,是动物优质皮毛不可缺少的营养成分。蛋壳的碳水化合物含量虽然极少,但也是极好的营养成分,主要有多糖、氨基半乳糖、己糖胺、葡萄糖胺、甘露糖、半乳糖和果糖等[9]。

蛋壳内膜是以角蛋白为主与黏多糖类相结合的复合蛋白质,主要含有N-乙酰氨基葡萄糖半乳糖、葡萄糖醛酸、透明质酸、硫酸软骨素和氨基酸等多种高分子化合物。用蛋壳膜制成的内服药、凤凰衣可治疗支气管炎、咽痛、溃疡等;从蛋壳内膜提取的活性物质可制成多种有用物质,如烫伤药,有加速肌肤生长的作用[9]。硫酸软骨素作为一种安全有效的抗骨关节炎药物和功能性食品,在世界范围内已得到了广泛应用,具有良好的抗炎、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗病毒、促进伤口愈合、调节肠道微生态、神经保护等多种药理活性[10]。因此禽蛋营养价值非常高,具备巨大的科技开发潜力。

2.2 科技创新促进禽蛋精深加工产业发展

高效利用禽蛋营养组分价值,提高禽蛋精深加工技术创新水平,有利于推动我国禽蛋产业的健康发展。蛋清中含有溶菌酶,可用于食品工业、医药行业及生物饲料领域。目前禽蛋中溶菌酶的提取方法包括离子交换层析法、反胶团萃取法、亲和层析法、超滤法等。溶菌酶是一种天然安全、无毒副作用的微生物防腐剂,可用于肉制品、乳品、饮料等食品的防腐保鲜[11]。科学实验发现,溶菌酶具有替代抗生素的作用,美国食品及药物管理局为了限制饲料中的抗生素滥用,鼓励溶菌酶在饲料领域的使用,猪饮食中添加溶菌酶可有效改善猪的生长性能[12]。此外,溶菌酶在洗护产品中已得到广泛应用,如溶菌酶牙膏、溶菌酶漱口水等。

禽蛋蛋黄中的卵磷酯在食品工业中可用作乳化剂、速溶剂、营养强化剂,在保健食品、婴幼儿食品及各类功能性食品中都已经得到应用,可预防心血管疾病、促进脑部发育。卵磷脂还可在橡胶、涂料、化妆品工业中用作表面活性剂、发泡剂、润滑剂等。从禽蛋中提取卵磷脂常采用的方法包括有机溶剂提取法、超临界二氧化碳萃取法,通过膜分离、柱层析等方法可得到高纯度的卵磷脂[13]。

在蛋壳开发利用方面,美国科学家将蛋壳和壳膜完全分离后,把蛋壳用于营养制造业、制药业和化工业等方面;日本利用制作的蛋壳粉补钙,其吸收率大于普通钙源。在我国,利用蛋壳可加工成蛋壳粉,添加到动物饲料中,作为钙的补充剂可避免雏禽和仔畜发生软骨症,可提高家禽产蛋量和禽畜的生长发育。此外,蛋壳粉也可以直接入药,有止痛、解毒的功效。将蛋壳经高温煅烧可得优良氧化钙,通过生物置换方法制成柠檬酸钙、丙酸钙、醋酸钙和葡萄糖酸钙等有机钙,可广泛作为食品的钙营养强化剂,易于被人体吸收和利用[9]。日本采用酶反应技术,用蛋壳制作粘结剂和发泡剂,可用于面类食品,使面团筋道;用于肉类加工制品,可使黏着性和弹性得到提高;用于油炸食品中,可使产品松脆感增加。

从禽蛋壳膜中可提取壳膜多肽,壳膜多肽具有提高智商、调节神经系统、增加免疫力、延缓衰老和消除疲劳等独特生理功能,故被广泛应用于医药、保健、美容和食品等诸多方面。禽蛋壳膜经过开发利用后,其经济效益将提高几十倍、几百倍甚至几千倍。日本科学家以鸡蛋壳膜为原料,开发了蛋酱系列调味料,并测定了该调味料的成分,结果表明含有较多的谷氨酸Glu、天冬氨酸Asp、甘氨酸Gly和丝氨酸Ser,而且几乎都是以肽的形式存在的;将鸡蛋壳膜加工成直径仅为5μm的极细粉末,并添加到纺织纤维里,可制成一种特别的新型纤维,美国将蛋壳膜与丙烯醇等一系列物质混合后可制成可降解性塑料;日本科学家还发现禽蛋壳膜对金属具有很好的吸附作用,可用于工业废水的处理中[14]。

3 产学研合作推动我国蛋品企业科技创新

尽管我国蛋品加工水平与发达国家相比还有很大的差距,但值得注意的是,现阶段我国已经出现了一批以湖北神地农业科贸有限公司为代表的蛋品精深加工企业,通过企业的科技创新,为我国蛋品产业精深加工发展起到了良好的示范带动作用。

湖北神地农业科贸有限公司是一家从事绿色食品研发和利用生物技术对鸡蛋进行综合开发、生产、经营的农业产业化国家重点龙头企业。通过10余年的产学研合作和科技创新,公司已由传统的蛋品加工企业向现代化精深加工蛋品企业转型升级,通过高效利用禽蛋营养价值资源,产品领域现已覆盖食品加工、食品安全、动物饲料、保健食品、化妆品等多个领域,有效提高了禽蛋资源的高值化应用,同时引领了中国禽蛋产业的供给侧改革。2017年4月,神地公司的副产物综合利用模式获农业农村部推广示范,成为获推的18家企业中全国唯一一家禽蛋类企业(农业部农办加【2017】第8号文件)。

“产学研合作”是湖北神地农业科贸有限公司推动科技创新发展的重要模式。一方面,公司积极与华中农业大学、中国农业大学等高校合作,是全国唯一一家与高校联合建立了蛋品加工技术国家地方联合研究中心,同时建立了湖北省校企共建研究中心、蛋品加工湖北省工程研究中心、湖北省蛋品深加工工程技术研究中心等省级研发平台。并于2013年先后建立了中国科学院和中国工程院两院院士专家企业工作站,成为国内同行业中唯一率先成立两个院士专家企业工作站的禽蛋加工企业。另一方面,公司也在不断加强自身研发队伍的建设。通过坚持科技创新与产学研模式的开展,目前公司在蛋品精深加工领域,拥有省技术发明奖1项、省级科技进步三等奖1项、市级科技进步奖1项、市级科技进步二等奖1项。获得省级重点科技成果6项,其中国内领先水平4项,国际先进水平2项,授权国家发明专利7项,另申报的3项国家发明专利已进入实审阶段。此外,公司还制定1项蛋粉饲料行业标准,相继承担了多项国家级、省部级重大科技项目。

通过科技创新,湖北神地农业科贸有限公司在禽蛋副产物综合利用方面取得了丰硕的成果:在食品安全领域,成功研发出了以废弃蛋壳作为主要原料,高效去除果蔬农药、化肥、病原菌、蜡质的蛋壳源天然除农残果蔬清洗粉。该产品的农药去除率达90%以上,打破了现有果蔬清洗产品普遍采用化学合成表面活性剂的现状。目前该技术已于2018年1月在北京通过了国家科技成果评定,达国内领先水平,填补了国内外空白,并获得国家授权发明专利“一种天然果蔬清洗粉及其制备方法”(105907492B);在动物饲料领域,成功开发出了仔猪高效功能性饲料蛋粉产品,该产品有效利用禽蛋生产中的低价值破损蛋,使产品富含高免疫活性物质,可减少仔猪腹泻,可完全替代进口血浆蛋白粉、部分替代抗生素的使用;在蛋品精深加工方面,开发了从蛋清中高效提取溶菌酶的方法,并获得国家授权发明专利“从鸡蛋清中提取溶菌酶的制备方法”(101619308B),溶菌酶可用于制作洗护产品、天然防腐剂等多种产品;在营养健康领域,利用蛋壳膜开发了“可溶性鸡蛋壳膜蛋白与多肽的制备及其抗氧化活性的研究”技术,该技术通过了科技成果鉴定,达到国际先进、国内领先水平,并成功研发出具有骨关节修复保健功能的壳膜多肽产品,有效解决骨关节炎损伤问题,同时开发了利用蛋壳高效转化为有机酸钙(包括柠檬酸钙、乳酸钙、丙酸钙产品)的先进技术,产品可应用于补钙、生物防腐、食品添加剂等领域;在休闲食品领域,开发鸡蛋酸奶产品、蛋挞专用调味蛋液产品等新型食品;在化妆品领域,利用蛋壳膜提取物含有多种有利于美容保健的功效成分,包括胶原蛋白、小分子多肽、玻尿酸等,研发出了具有美容保健的护肤品。湖北神地农业科贸有限公司在多个领域切实开展蛋品科技产业链示范工作,打造高科技、健康、绿色蛋品产业,大力开展蛋品循环经济项目建设,从而提高了禽蛋产业附加值和加工技术水平。

以“科技创新”作为动力引擎,湖北神地农业科贸有限公司发展迅猛,成功实现了由传统禽蛋养殖销售企业向现代化蛋品精深加工企业的转型升级。企业也由发展之初的小规模养殖公司成长为国内领先的蛋品精深加工企业、国家重点龙头企业、国家高新技术企业、中国驰名商标企业。现在,湖北神地农业科贸有限公司已形成以蛋品深加工为重点,集种鸡养殖和孵化、蛋粉蛋液加工、冷库物流、鸡蛋干卤水蛋加工、蛋壳和壳膜废弃物综合利用的循环经济产业为一体配套发展的全产业链。

4 我国禽蛋产业发展展望

未来几年,我国禽蛋产量将仍居世界第一,呈稳步增长的态势,增速在0.5%~1.0%。禽蛋消费量也将进一步增加,其中鲜蛋食用量增长缓慢,而加工消费量则会增长加快[15],预计2026年禽蛋加工消费占总消费的16%[16]。蛋品精深加工规模将在现有基础上迅速扩大,企业之间的竞争也会随之上升,而市场上禽蛋制品的品种也将变得丰富多样。未来,禽蛋深加工产品的发展将会是我国禽蛋出口的新增长点[17]。此外,需要注意的是,由于深加工产品在国内市场消费空间有限,消费者目前还未形成消费深加工蛋制品的习惯。因此,向民众科普相关知识,加大新产品的宣传力度,将有益于消费者认识到禽蛋除固有消费形式以外的使用价值,从而提高禽蛋深加工制品的接受度。

可以看出,尽管我国禽蛋产业与发达国家相比,产业落后、深加工规模较小。但现阶段,我国禽蛋加工产业已经认识到科技创新的重要性,通过不断地探索,禽蛋产业的精深加工力度正在不断加大,深加工蛋品进口量也在大幅减少,未来将是我国禽蛋产业飞速发展的黄金时期,禽蛋企业需要抓住发展机会,坚持科技创新,加大科研的投入力度,进而提升产品的多样性及竞争力,同时形成自己的品牌优势。未来相信通过以湖北神地农业科贸有限公司为代表的中国蛋品企业,坚持科技创新,提高禽蛋精深加工技术水平,将会持续推动我国禽蛋产业健康快速发展。

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