专利视角下的食品专用小麦粉种类发展研究

马梦泽 吴 洁， 姚 潇 吴 娟

（1.江苏科技大学经济管理学院，江苏镇江212100）

（2.江苏科技大学知识产权中心，江苏镇江212003）

专用小麦粉是指为了满足食品不同的用途，对小麦粉的质量和品质提出特定要求而专门生产配置的小麦粉[1]，是区别于通用小麦粉的一类小麦粉的统称。随着人民生活水平的普遍提高，消费者对面制品的质量要求越来越高，专用小麦粉所占的市场份额呈逐年上升趋势。多种适合不同产品生产要求的专用小麦粉被开发，专用小麦粉受到了越来越多面粉企业关注。

生产专用小麦粉，要选用合适的小麦（软麦或硬麦），采用合理的工艺技术，使小麦粉满足以下两个条件：一是满足食品品质的要求，即能满足食品的色、香、味、口感及外观特征；二是满足食品的加工工艺要求[2]，使生产的小麦粉达到一定的物理、化学、谷物生化特性，即能满足食品的加工制作要求及工艺过程。

专用小麦粉的品种主要有3个大类。第一大类是传统专用小麦粉，如糕点用小麦粉、饼干用小麦粉、面包用小麦粉、面条用小麦粉等；第二大类为预混合小麦粉，这类小麦粉是国外小麦粉厂在考虑小麦粉的方便性和经济性后，按照市场需求提出的配方生产的小麦粉，即在小麦粉中预先均匀混合一定比例的酵母、添加剂、糖、盐等，再用防水袋包装，消费者只要加适量的水和调料，便能生产出美味的食品；第三大类为营养强化小麦粉，指为提高小麦粉的营养价值，在小麦粉中添加一种或多种营养成分，使小麦粉的营养得到强化。与国外市场相比，中国专用小麦粉发展虽然起步较晚，但由于中国人口众多且主食多喜面，其市场潜力巨大，所以近年来专用小麦粉种类得到持续增加，市场销售量也连年攀升。目前，中国对专用小麦粉的研究也在向更深入、更专业的方向发展，作为发展型产品的预混合小麦粉是专用小麦粉开发研究的热点。

作为科技创新的重要体现形式，专利文献包含了90%的技术信息，涵盖了全球绝大部分技术产出。目前，已有诸多学者将专利分析方法应用到食品领域、探究行业的研发现状和技术发展动态等[3]。文中从专利视角出发，对全球专用小麦粉品种的现状进行分析，并根据分析结果对中国专用小麦粉品种的发展方向提出相应的建议，以期能为企业或相关研究人员针对专用小麦粉研发战略提供一定的参考。

1 专用小麦粉专利信息分析

1.1 数据来源与方法

文中采用的专利文献数据主要来自于Patsnap专利数据库，再综合利用部分其他专利数据库的数据，通过专用小麦粉种类的中英文关键词和IPC分类号等，对相关专利进行初步检索、扩展检索、补充检索和过滤无关专利，保证了数据检索的全面性和准确性。专利数据检索截止时间为2020年6月，检索出专用小麦粉种类相关国内外专利1630件，其中国内专利申请1060件，国外专利申请570件。由于发明专利申请通常是在申请日18个月后才能被检索查询，2018年至2020年的专利申请数量要低于实际申请数量，因此，为保证专利分析的准确性，2018年至2020年部分专利数据仅供展示之用。

1.2 专用小麦粉品种相关专利申请态势

20世纪50年代，国外已有弱筋粉、强筋粉、面包粉、饼干粉等多种专门用于制作某种特定食品的小麦粉。由于食品种类繁多，目前，发达国家相对应的专用小麦粉就有几十种，有的国家甚至有上百种，其产量已占小麦粉总产量的95%以上。

专利数据可以一定程度上反映出技术的发展历程，技术生命周期的具体阶段，以及预测未来一段时间的发展趋势。图1为1990年至2020年专用小麦粉品种相关全球专利申请数量的变化趋势。

图1 近30年全球专用小麦粉品种相关专利数量申请趋势

从图可以发现，2002年以前的专利申请数量少且始终保持平稳，尽管此时国外专用小麦粉品种较多但总体专利却较少，原因在于当时人们的专利申请意识不强；2002年以后专利申请数量开始缓慢增长，虽然增长速度较慢但已有明显增加，专用小麦粉品种的增加进入缓慢发展阶段；从2012年开始，专用小麦粉品种的相关专利数量呈快速增长趋势，这是因为大多数发达国家都拥有较为完善的制粉业，专用小麦粉品种日趋丰富，专用小麦粉产量占小麦粉总量的95%以上。近年来，发展中国家人民生活水平不断提高，对食品品质要求也在提高，市场需求刺激了对专用小麦粉品种的开发，同时人们对专利的申请和保护意识也在不断提高，这些都是专用小麦粉种类相关专利申请数量显著增加的原因。较之于国外，中国专用小麦粉品种的开发生产起步较晚，在新中国成立后的很长一段时间里，中国制粉工业以生产标准粉为主，追求高效单一生产的粗放型目标[4]。到20世纪80年代，人民生活水平有了较大提高，小麦粉的种类有所丰富，除了富强粉、上白粉外，还有根据市场和用户要求生产的雪花粉，此时基本处于通用小麦粉生产阶段；但在专用小麦粉领域也有所研究，但总体来说专用小麦粉品种还比较单一且水平不高。进入21世纪以后，随着中国食品工业的迅速发展，对专用小麦粉有了需求，专用小麦粉品种的研发速度得到加快。除了引进几百套能生产专用小麦粉的生产线外，许多生产厂家还进行了彻底的技术改造，使专用小麦粉的大规模生产有了基本的硬件条件。

图2为近30年来中国专用小麦粉品种的专利申请趋势，在一定程度上反应了中国专用小麦粉的发展历程。

图2 近30年中国专用小麦粉品种相关专利数量申请趋势

由图可知，2002年以前，因受到原粮品质、工艺条件、市场接受能力等因素的限制，每年专用小麦粉申请数量只有零星几个，专用小麦粉工艺技术发展缓慢。随着中国温饱问题得到彻底解决，人民对小麦粉品质的提高，专用小麦粉品种开始逐渐丰富。从2002年至2010年，中国关于专用小麦粉品种相关专利数量呈现缓慢增长趋势，2010年至今，受生活节奏加快和食品工业发展的影响，专用小麦粉的品种、数量得到迅速增加，使得专利申请数量也迅速增长，在未来较长一段时间内此趋势将持续保持。

1.3 全球专利申请国与目标国分布

通过对全球专用小麦粉种类相关专利的申请国（来源国）与目标国分布进行统计，可了解专用小麦粉种类在全球呈现的发展态势。图3是专用小麦粉种类相关专利全球专利技术来源国的分布图。

图3 全球专用小麦粉工艺专利技术来源国分布

从图可以看出，中国是全球专用小麦粉品种相关专利的主要贡献国，作为专利申请第一梯队，其专利申请量占全球总申请量的72.76%。这主要是因为中国作为面食大国和人口大国，随着近年来人们生活水平的不断提高，人们对以小麦粉为主要原料的食品的要求向多样化、高档化发展，尤其是方便食品、烘焙食品、冷冻食品等的蓬勃发展，对于这类要求小麦粉专一性较强的食品，传统的通用小麦粉已经满足不了这些食品的要求。市场需求刺激技术进步，这就对面粉企业的专用小麦粉开发和生产技术提出了更高的要求，此外，中国饮食文化绵延上千年，各地美食都层出不穷，其中不少都是面食制品，因此，针对全国各地特色美食的专用小麦粉开发也是促进中国专用小麦粉种类相关专利申请的重要因素，例如鸭饼用小麦粉、肠粉用小麦粉、兰州牛肉面用小麦粉、挂糊油炸肉制品用小麦粉等等。专利申请第二梯队包括日本、美国、瑞士、法国等国家，其专利申请量分别占总申请量的13.63%、5.59%、1.91%、1.71%。这些发达国家在专用小麦粉领域发展历史长远，专用小麦粉种类丰富，但是人口相对于中国较少，市场需求少，因此相关专利申请数量较少。

图4是专用小麦粉品种相关专利全球专利技术目标国的分布。

图4 全球专用小麦粉工艺专利技术目标国分布

从图可以看出，中国是专用小麦粉工艺技术专利布局的最大目标地区，到中国进行专利申请的数量占总数的73.31%，远远高于其他国家和地区，说明全球在专用小麦粉工艺领域专利布局的目标重点围绕中国。中国专用小麦粉的开发和工艺方面正处在高速发展阶段，许多技术尚不完善，随着对此领域的重视和市场需求的扩大，在未来一段时间内，专用小麦粉在中国仍然具有较大的发展空间和发展前景。

1.4 全球专利申请人

通过分析专用小麦粉品种相关专利的全球专利权人，能够找出此领域的领导者和主要竞争者，有助于中国企业准确把握自身定位，制定合理的专利布局策略。图5为专用小麦粉品种相关专利的全球专利申请数量排名前二十的专利申请人情况。

图5 全球主要专利申请人的专利申请数量分布

从图可以看出，排名前三的均是中国高校，分别为江南大学、河南工业大学和南京林业大学。另外，从总体上看，中国申请人数量有15个，其中高校有6所，科研院所有3所，而国外申请人数量仅有5个，这说明中国在专用小麦粉品种开发领域具有明显优势，科研人员研发思维活跃，中国专用小麦粉品种繁多、发展完善。值得指出的是，从专利申请数量上看，各申请人的专利申请数量普遍偏少，因此，应加强各高校、科研院所及企业间的交流以促进专用小麦粉品种的发展。

1.5 全球专利申请技术分布

专利技术是处于有效期内的专利所保护的技术，专利技术分布主要分析某一细分领域内的专利分布情况，而国际专利分类（international patent classification，IPC）是目前唯一国际通用的专利文献分类和检索工具，是根据专利申请设计的技术方案所属领域来确定的，因此可以比较粗略地确定专利技术分布的领域。

通过对专用小麦粉种类相关的全球专利申请的IPC分类号进行统计，计算各IPC分类号涉及的专利申请量占总专利申请量的百分比，结果如图6所示。

图6 专用小麦粉品种相关专利主要IPC分类号申请占比

从图可以看出，排名前十位的IPC分类号包括：A21D2/36，焙烤用小麦粉或面团的处理（如保存）；A23L7/10，含有谷类得到的产品其制备及处理；A23L7/109，面条的制备及处理，如通心面、扁条型面条；A23L1/10，含有源自谷类的产品其制备及处理；A21D13/08，糕点的制备及处理，例如蛋糕、饼干、油酥点心；A23L33/00，改变食品的营养性质，营养制品，其制备或处理；A21D13/00，焙烤食品的成品或半成品；A21D8/04，用微生物或酶处理面团；A21D2/18，焙烤前或焙烤期间通过添加入碳水化合物来处理小麦粉或面团；A23L1/16，面条的制备、处理和食料的一般保存，如通心面、扁条型面条。

从IPC分类号来看，全球范围内对专用小麦粉主要集中在焙烤食品的制作方式的处理面团的设备和食品或食料的制备和处理上，专利申请领域集中，相关专利密度较大，专用小麦粉制作方法及工艺水平完善。

1.6 中国专利申请类型及有效性

由上述分析可知，中国是专用小麦粉品种相关专利申请和专利受理大国，因此有必要分析其在该领域的专利类型及有效性，为今后在专用小麦粉品种专利申请的布局方面提供参考。中国专用小麦粉品种开发相关专利的申请类型见图7。

图7 中国专用小麦粉品种开发相关专利的申请类型

从图可以看出，在专用小麦粉品种相关领域的中国专利中，发明专利共计726件，占专利总申请量的68 %，授权发明专利有229件，占专利申请总量的22%，而实用新型专利则更少，仅有105件，占总量的10%。造成上述现象的原因可能是：中国饮食结构多元化，南北饮食结构差异大。南方气候高温多雨、耕地多以水田为主，所以当地的农民因地制宜种植生长习性喜高温多雨的水稻；而北方降水较少，气温较低，耕地多为旱地，适合喜干耐寒的小麦生长，各地区粉类产品种类繁多，市场需求量大，专用小麦粉品种开发空间大，专利创造性较强，所以发明专利数量较多，因专用小麦粉品种相关专利在MIPC分类号中，90 %的专利都属于A大类（人类生活必需），专利申请人申请专利时更注重生产出的专用小麦粉的实用性和市场需求程度，而实用新型专利保护的主题为有固体形状的产品，因此实用新型专利在中国专用小麦粉种类领域专利总申请数中占比较少。

专利法律状态是专利申请在录入专利文献数据库时所处的状态，专利的法律状态关系着专利的归属，直接影响专利质量和专利交易。专利的法律状态在专利引进、组建专利池和专利联盟中有着不容忽视的作用。

图8为中国专用小麦粉种类相关专利的有效性及法律状态。

图8 中国专用小麦粉种类相关专利的有效性及法律状态

从图可以看出，中国专利中的有效专利占17.55%，失效专利占55.85%，其中撤回、驳回和未缴年费是专利失效的主要原因，分别占失效专利总量的24.81%、15.19%和14.72%。失效专利中撤回专利占比较大，撤回的原因有很多，专利品质欠佳或专利缺乏专利性等都会使申请人主动提出撤回。除专利权人递交撤回申请主动撤回外，还包括消极撤回，例如逾期不请求实质审查、逾期不提交材料、无正当理由逾期不答复等。因此，中国的专利权人对专利的保护意识有待加强、在申请专利时应更加严谨。另外，未缴年费也是造成专利失效的一个主要原因，当专利权人认为维权带来的收益小于专利保护的成本时，便不再愿意缴纳年费，导致专利存续期短。因此，研发人员今后在此领域进行专利布局时，应布局一些技术创新度或市场价值较高的专利。

2 中国专用小麦粉品种发展现状与未来发展建议

2.1 发展现状及原因

市场对小麦粉产品的需求是多元化的，中国市场不仅有专用小麦粉和通用小麦粉之分，还有高档次小麦粉和低档次小麦粉之分，近几年国内专用小麦粉品种增长迅速，其原因有以下三点。

一是优质专用小麦的种植面积和产量日益扩大。中国小麦生产结构已经从重产量转变为产量与质量并重，如图9所示。

图9 2010—2019年中国小麦产量总消费量情况分析

2010—2019 年，中国小麦生产总量总体上呈现上升趋势，虽然在2012年、2016年、2018年都略有减产，但并不影响大体趋势走向。未来一段时期内中国小麦产量将继续保持稳中有进的发展态势，同时这十年间小麦总消费量呈现平稳状态，各年间略有起伏，但总体保持在1.15亿t上下，市场风险较低。

二是面粉厂工艺技术和装备水平明显提高。经科技攻关、引进吸收、自主研发，中国小麦粉加工业已具备了一批加工精度高、生产能力强、质量较好的技术装备，部分装备主要性能指标已经接近或达到国际同类产品的先进水平，促使中国小麦粉的质量得到提高，这与人民对小麦粉的高要求相契合[5]。

三是消费结构的变化和食品工业的发展为专用小麦粉提供了更广阔的市场前景。居民主食消费越来越追求方便、快捷、营养，反映到面制品方面，体现为高精度小麦粉在居民膳食中的比例不断增加；另外，面制食品工业的蓬勃发展大大拉动了专用小麦粉的需求。

2.2 中国专用小麦粉品种未来发展建议

2.2.1 开发具有中国特色的主食专用小麦粉

中国的传统主食与西方国家不同，西方国家大多以面包类作为主食，虽然中国对面包类食品的需求在持续增长，但主食依然以米饭、馒头、面条等食物为主食。目前，国内许多面粉厂生产的专用小麦粉品种大多在面包用小麦粉、饼干用小麦粉、糕点用小麦粉、高档方便小麦粉等利润丰厚的食品上，且原料大多为价格较高的进口小麦；而中国传统食品如馒头、面条和水饺等用量较大的专用小麦粉则发展缓慢，且各地发展水平也差异较大。因此，应大力发展与中国买方市场相一致的专用小麦粉，这样既能降低生产成本又可以满足市场需求。

2.2.2 注重专用小麦粉的营养和保健功能

众所周知，蛋白质、碳水化合物（糖类）、脂肪、维生素和无机盐（矿物质）是人体所需的六大营养素，这六大营养素在人体中都有着重要作用，缺一不可。蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料，为人体提供能量；糖类在人体内经过氧化释放能量，为机体活动和维持恒定体温提供能量等；除了这六大营养元素，目前已知的人体所必需的微量元素有18种，重要的有铁、铜、锌、钴、锰、铬、钼、镍、钒、锡、硅、硒、碘、氟等。微量元素对于维持人体的新陈代谢，机体的功能，免疫能力具有重要作用。例如，缺铁会导致缺铁性贫血；缺锌会影响食欲，并且诱发皮肤皮疹；缺钴会影响维生素B12的吸收，导致巨幼细胞性贫血。因此，研究人员可以在小麦粉中添加一种或者多种营养元素来提高专用小麦粉的营养程度，完善专用小麦粉的营养与保健功能；还可根据不同类型的人群设计生产出不同类型的专用小麦粉，如儿童专用小麦粉、老年人专用小麦粉等；此外，还可以通过营养互补方法，添加其他谷物粉，加工成营养互补型的专用小麦粉等[6]。

3 结语

通过智慧芽专利数据库检索与专用小麦粉种类相关的专利数据，结合部分专利技术信息和部分专利权利信息得出，专用小麦粉品种的发展呈现明显的阶段性。21世纪以前，专用小麦粉品种相关专利数量少，发展缓慢近乎停滞；从21世纪初开始，专用小麦粉品种的专利申请数量逐年上升，且数量增加值也呈现逐年增长趋势。这些与科学技术的进步、生活节奏的加快和食品工业的发展都息息相关。

国外对专用小麦粉的研究主要集中在处理面团使用的微生物和酶的研究和加工技术、处理专用小麦粉装置上，在专用小麦粉品种的研究开发上则集中于面包粉、蛋糕粉等方面，就种类而言远没有中国专用小麦粉品种丰富。现今，中国已经成为专用小麦粉品种主要的专利申请国和专利代理国，在专用小麦粉品种相关专利中失效专利占比较大，在未来发展中应重视专利的有效性。