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食品科学与营养研究如何为新食业赋能?

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文章摘要:食品科学与营养研究如何为新食业赋能? ,里勾外连蜂皇浆直行,铁郭金城学生机五指。

2018-01-12 09:37:05        来源:中国食品报

  新时代背景下,可口与健康成四川快乐12黄金3码消费新需求

  在2017年11月召开的中国食品科技年会上,食品科技领域的众多专家学者聚集一堂,共同探讨食品科学与营养研究的新进展、新方向和新热点,尤其对于食品科学研究如何在健康中国的行动中起到基础和引领作用,进行了深层次的交流讨论。笔者将这些讨论整理成文,对新时代背景下的食品科学与营养研究提出一些粗浅想法,供食品界同仁参考。

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  1、新时期我国食品工业基本矛盾发生转变

  党的十九大报告对我国新时期社会的基本矛盾作出了新的判断,指出“中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。我国社会基本矛盾的转变也深刻反映在食品行业基本矛盾的转变。

  我国食品工业体系发展历程大致可分为三个阶段。第一阶段为食品工业体系建立后的相当长的一段时间里,生产力严重落后,主要矛盾体现为因人口增加和持续城市化而引起的快速增加的食品需求与落后的农业产出和食品生产的低产能、低效率之间的矛盾。这是一个食品短缺时期,主要食品的供应都实行凭票限量供应。政府和食品工业努力的核心是扩大规模、增加产出。

  第二阶段开始于二十世纪后期,随着改革开放和经济发展,农业、养殖业的产能迅速提高,食品转化和加工技术迅猛发展,食品供应无论是品种还是数量都迅速增加,主要矛盾很快转变为快速增长的生产能力和丰富的食品供应与消费者对食品质量(和安全)担忧之间的矛盾。这一时期,市场上流通着一些以次充好、伪劣添加甚至危害消费者健康的食品,极大影响着消费者的信心。2008年的三聚氰胺事件是食品质量与安全的典型事例,也可说是我国食品质量与安全领域的一个分水岭。自此事件后,尤其是党的十八大以后,随着科技的进步、监管的强化和法规的完善,食品的质量与安全已有很大改善,消费者也逐渐恢复了对国产食品的信心。

  随着国民经济的整体提升和人民生活质量的快速提高,食品工业的发展也由此进入了第三阶段。这一时期的典型特征是消费者对营养与健康有了很高的要求,同时出现了许多特殊群体(如病患/康复群体、婴幼儿群体、老年人群体、运动群体等)对特殊食品的消费需求,特殊食品有了很大的市场。因而,当今食品工业的基本矛盾主要体现在消费者对食品的营养和健康的高要求与食品工业在设计和生产营养可口及特殊食品方面的理论缺乏和技术短板之间的矛盾。这一主要矛盾的转化既是我国食品工业一个新的挑战与压力,也为食品工业提供了新的巨大商机,将对我国食品科学研究的领域和方向产生深远的影响。 

  2、食品工业过去与现在面临不同挑战

  我国食品工业基本矛盾的转变,也体现在食品工业发展过程中所面临的各种挑战的变化。在原始的狩猎和农耕时期,食物的获得一直是季节性与即时性的。人类发明了腌制、发酵、烟熏、火烤等方法与技术,以便食物的长期储存和食用。工业革命后,人类文明进入了快速变革与发展的时代,食品的生产与制造出现了许多革命性的发明。最典型的代表是19世纪后期法国化学家麦杰·莫里哀(Megè-Mouriès)发明的人造奶油,和同一时期由法国微生物学家路易·巴斯德(Louis Pasteur)发明的巴氏灭菌法。前者使食品生产首次进入准确配方时代,而后者使得食品的储存加工得以准确控制并进入工业化批量化生产。从此,食品的生产和供应逐渐由家庭式和作坊式,演变为工业化、系统化的操作。

  虽然我国食品工业化生产的起始时间尚未有定论,但应该与洋务运动时期的工业化同步或稍晚一些。经过一百多年的努力,到了2016年,我国食品制造的工业化水平已达到相当高的程度,成为国内第一大产业,从业人员达700万人之多,产出达10.89万亿元人民币,在世界各国食品工业中规模最大。

  中外的食品工业发展至今,所经历的挑战,概括起来主要有四个方面:人口不断增加带来的食品供应压力;城市化引起的食品供应压力;人口老龄化等对特殊食品供应的需求;不断增多的与食品相关的健康问题和消费者日益强烈的食品营养与健康意识。

  人口的增加一直伴随着人类文明的进步,但是人口的高速增长给食品生产和供应带来了巨大的压力。全球的总人口自1804年到现在,两百多年时间里,已从原来的10亿变为70多亿,增加了6倍多。满足不断增加人口的食物供应,是保证人类文明延续和避免战争的最基本要求。

  在人口快速增加的同时,工业化加速了人口的城市化,越来越多的人离开了土地,从原来的食物生产行业转为非食物生产的其他行业。根据国务院新闻办的数据,十二五期间,我国每年的城镇化率增加1.23%,到2015年底,我国的城镇化率已达到56.1%。即使留在农村的人员,也有相当数量不再进行粮食和食品生产。迄今为止,食品工业通过不断提高生产效率和扩大产业规模,很好地满足了快速增加的食物供应需求,这可以说是食品工业对人类文明发展的一大贡献。

  虽然食品工业很好地解决了人口增加和城市化引起的食品供应问题,但对于老龄化和食品与健康问题却尚未有很好的对策。2016年,我国的人均期望寿命已达76岁。到2030年,我国的平均期望寿命预计还会增加3岁,达到79岁。老年人口尤其是80岁以上的老年人因生理退化等原因,普遍存在饮食能力降低的现象,伴随有食欲降低、营养不良、体重下降、免疫力减弱等情况,对老年人的生理、心理和生活质量都产生很大影响。如何面对快速增加的数量巨大的老年人口的特殊食品需求,是当今食品工业的一大新挑战。除了老年特殊食品外,康复病人、婴幼儿、运动人群、智障人群和特殊环境需要(如战地、潜艇、远洋、高原、航空、太空等)的特殊食品也亟待开发。我国食品工业对这些特殊食品的设计与生产,无论从理论研究还是技术装备,都远未达到市场需求。

  对消费者来说,食品的营养与健康无疑是最为关心的问题。现代生活方式导致了如肥胖症、糖尿病、心血管病等与食品相关的健康问题。如何生产消费者需要的营养可口的食品是当代食品工业面临的最重大的挑战,急需食品科学研究者的理论和技术支持。应该说,对于当代食品消费者和生产者来说,食品的质量与安全属于最基本的要求,而食品的健康营养与可口愉悦则是影响消费者食物选取的主要因素,也是决定食品企业市场竞争力的主要因素。

  3、《国民营养计划》呼唤食业更广泛参与

  随着国民经济水平的提升,国民健康业已成为政府和社会的核心关切之一。国务院于2016年发布了“健康中国2030”的总体规划纲要,全民健康行动由此启动。而食品营养作为健康中国计划的核心内容之一,受到了从消费者个人、家庭、社区、直至各级政府的高度重视。为此,国务院还特别制定了《国民营养计划(2017-2030)》,对国民营养的总体目标、实施策略、重大行动和组织实施都作了详细规划。这其中包括食品营养健康的人群检测评估、产业化、食养服务、基础研究与基础数据等诸多内容。

  在这个大背景下,临床营养学界近年来在食品营养方面做了大量的推动和宣传工作,得到了社会舆论的正面响应,食品工业界也给予了大力支持。遗憾的是食品学界和食品工业界没有在食品营养的行动中发挥应有的引领作用,这不仅是食品学界和食品工业界的遗憾,更是我国国民营养行动的一大缺失。没有食业的广泛参与,健康中国战略就很难达到预期的目标。因此,中国食品科学技术学会在2017年的年会上特别发出倡议,并作出郑重宣言,鼓励广大食品工作者参与到国民健康与营养的大行动中。食品科学工作者也在做各种努力,尝试开展食品营养方面的研究,但是如何准确地找到切入点,却是一个值得认真思考的问题。

  4、营养的本质是食品与人体的相互作用

  什么是营养?这个问题常常被误解和简单化。食品营养并不是食品含有某些营养成分那么简单,而现在许多公众媒体却在很大程度上以这样的认知误导消费者。许多的临床营养研究也沿用这样的思路,基于流行病学和统计学的方法,以人群统计数据为依据,简单地作出营养结论。这类研究的主要问题是只注重关联,却不能明确因果关系。缺乏人体研究的基本数据支持是目前营养研究中的一个主要短板,也是最近几年媒体上经常出现的前后矛盾的营养研究结果的主要原因之一。既误导了消费者,也直接造成了消费者对食品营养声称的信心缺失。

  食品营养的本质实际上是食品(或食品成分)与身体相互作用的过程和所产生的结果。因此食品营养研究必须以食品与人体的相互作用为基础,通过实验数据来阐述食品的营养和健康功能。通过食品与人体相互作用为出发点和依归,可以让食品营养回归到以实验验证为依托的研究,让食品营养的声称有真正的数据支撑。

  食品从本质上讲只是一种材料,或者说是一种特殊的材料,一种可食用的材料。食品应具有三个基本功能:提供机体生存和增长的能量需求;提供机体和组织健康的营养需求;提供人体愉悦感和快乐感。前两者可视为食品的生理功能,而后者被看作是食品的心理与社会功能(这也是食品与药品之间的最重要的标志性区别之一)。食品的成分与性质的研究,包括食品的加工处理、转化、储存、流通等过程中的成分、性质、结构等的变化,可以用传统的材料学方法和技术手段来表征验证,属于食品材料学。但食品三大基本功能的获得,则是食品与食品受体之间相互作用的结果,超出了食品材料学的范畴。因此最近10多年来,食品与身体的相互作用研究(Food-Body Interactions)成为了国际食品科学界的新的主流研究方向,而且还在不断升温。

  如何使食品达到营养和健康的效果?解决这个问题的关键在于准确认知食品与身体之间的相互作用及其复杂性。食品(或食品成分)与身体之间的相互作用发生在不同的结构层级(从食品颗粒到分子、离子、以至到自由基)和不同的解剖学区域(从口腔到胃腔、小肠、大肠以至最后排泄的整个消化系统以及大脑控制等)。我国因工业化起步晚,食品科学的研究长期着重于食品加工的产能与效率研究,目的是最大限度开发和转化食品原料,最大期限延长食品(及农副产品)的储存货架期,从而解决人民群众的饱腹的基本要求。因此很长一段时间里,我国的食品科学研究专注于技术与工艺的研究和以材料学的理论、方法和手段进行食品研究。以食品的商品种类和属性为依归,组成各类的学会组织,甚至基金申请的项目分类(如果蔬类、肉类、蛋类、禽类、水产类、豆制品类、乳制品类等)。

  这样的研究思路在一段时期内为我国各类大宗食品的开发、生产和技术升级提供了有力的技术支撑。但是在新时期新背景下,以材料学、商品学为基础的食品科学研究已经无法很好地解决当前食品工业面临的新问题、新矛盾、新挑战。最主要的原因是,以材料学方法为依据的传统食品研究忽略了食品的受体,即人的因素,传统的食品研究无法解释食品进入口腔和与人体发生作用后,所产生的物理和化学的变化以及相应的生理、营养、和感官心理效果,因此,现代食品科学研究必须将食品与人体作为一个整体来研究,包括它们之间的作用机理、动力学过程、影响因素与控制、作用与效能等。

  5、当代食品科学与营养研究确立新思路

  如何在新时代背景下,紧紧把握食品学科的新前沿和新热点,开展前瞻性的食品科学研究,对于食品科学研究的学科布局、资源配置、团队建设和人才培养等都有十分重要的意义,也是学校和政府相关部门政策制定中要考虑的重要课题。根据食品从原材料到饮食消化的路径,上图简单地概括了食品学科研究的主要领域方向。大致可以包括三大板块:食品原(材)料板块,食品工程与技术板块,食品与人体相互作用板块。

  这三大板块包括了食品从原材料,到加工转化,到消费、消化和营养功能等整个过程。其中,食品原(材)料板块包括农业、水产、养殖等行业学科,主要关心食品材料的产出与质量;食品加工与转化板块的研究主要包括各类食品生产中的配方设计、原料选取、加工技术、工程设计、品质控制、机械装备、包装储存以及流通销售等;食品与人体相互作用板块则包括食品口腔加工、食品感官、食品消化与吸收(胃、肠消化和吸收)、食品营养、食品功能、肠道微生物、大脑行为等。食品物理学、食品化学、食品胶体学、食品生物学及食品微生物学等基础学科贯穿于三大板块中。而生理学、心理学、食品消费行为、大脑神经科学等学科也已大量融入食品与人体相互作用的研究中。食品免疫论中可能存在的食品与人体信息交互作用也应该属于食品与人体相互作用的领域范畴。

  在这三大板块中,食品原(材)料板块和食品加工与转化相对比较成熟,已经形成完整的研究体系。而食品与人体相互作用板块则属于新兴的研究领域,在国内尚处于零星研究状态。虽然已有一些有影响力的成果和论文,但我国食品界在这一领域还没有全面的学科布局,没有形成系统性和规模性的研究。这应该是目前我国食品科学与营养研究与国际发展水平的主要差距之一。 

  6、我国食品科学与营养研究迈开新步伐

  近年来,食品界的专家学者对于如何在新时代背景下开展食品科学与营养研究做了大量的探索和思考。食品营养学在食品学科中的重要性日益提升,已成为各食品类专业的基本课程。国内主要的食品院校也都在积极调整方向,有效地开展食品营养研究。例如由朱蓓薇院士带领的大连工业大学食品学院于2017年召开了食品营养与健康国际研讨会;中国农业大学的胡小松教授在多个场合提出食品研究的新时代特征,呼吁推进精准营养和靶向营养研究;江南大学等其他食品院校也在食物与人体相互作用等领域积聚了众多的研究人才。中国食品科学技术学会更以时代的紧迫感和使命感,对于推进食品营养研究的组织和协调,做了大量前瞻性工作。每年召开的食品科技年会,也都安排有与营养和健康相关的会议分场或主题报告。

  笔者所在的浙江工商大学食品与生物工程学院,在过去的很长一段时间里,在数任院长的努力下,对食品学科发展的新动向、新方向、新形式,进行了缜密的思考,依据对时代发展的大背景、消费者关注重心的转移、食品工业面临的技术和知识的短板和国内各兄弟院校的学科布局和强项分析,对学院的学科发展方向和布局进行了有效的调整,以巩固强化传统的食品科学与工程方向位基础,大力扩充发展以食品与人体相互作用为核心的食品科学与营养研究,先后与英国利兹大学合作建立了食品口腔加工联合实验室,与新西兰梅西大学合作建立了食品消化与营养联合实验室,与美国Monell中心合作建立了联合感官实验室。形成了包括食品口腔加工与感官,胃肠消化动力学,人体消化系统中的自由基通道,肠道微生物等在内的食品科学与营养研究体系,探索“食品”或食品成分在人体消化道中的行为和结构性质变化以及所产生的生理和心理作用。通过人才引进和内部培养,在各相关研究方向初步建成了有规模和影响力的研究团队。

  在此基础上,学院于2016年与英国利兹大学、新西兰梅西大学、荷兰瓦根宁根大学三所国际著名的食品学院组成了食品科学与营养大学联盟。2017年11月,联盟还进一步联合了包括雀巢、恒天然、芬美意、亿兹、佳沛等著名国际食品公司和娃哈哈、康师傅、华康等国内食品公司一起举办了食品工业论坛论坛的成功举办在国内外都取得了很好的反响,为食品科学与营养研究的发展起到了很好的推动作用。

  综上所述,在新时代背景下,随着消费者对营养与健康的关注度的不断提高,新的特殊消费人群的出现,可口与健康成了现代食品消费的关键词,食品工业急需这方面的技术与知识的支持。因而食品科学研究应该及时调整与开拓以食品与人体相互作用为基础的食品营养研究,这既是时代的必然性,也有现实的必要性。食品学界和政府相关部门应该及时制定相应的政策和措施,在学科方向设置、资源配置、人才培养等方面予以政策支持和资源倾斜,尽快使我国的食品科学与营养研究跟上国际发展和时代步伐。 浙江工商大学食品与生物工程学院副院长  陈建设教授           

 
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