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项目公示信息(科技进步奖)燕麦食品产业化关键技术研究与产品创制

项目公示信息(科技进步奖)

一、 项目名称:燕麦食品产业化关键技术研究与产品创制

二、 提名者及提名意见

提名者:陕西师范大学

提名意见:项目依托农业部公益行业计划项目“优质燕麦生产与加工技术研究(nyhyzx07-009)”子课题“燕麦加工关键技术研究与应用”、陕西省科技统筹创新工程计划项目“三麦新型加工关键技术研究及系列面制品开发与示范(2015KTZDNY01-07)”。开发了燕麦大众化食品、高附加值食品和低血糖生成指数食品6种,创制了3种燕麦加工新设备,显著提高了燕麦食品加工水平;阐明了燕麦主要营养成分与功能因子的构效关系,及燕麦食用过程中的量效关系。满足了消费者对燕麦产品多样化的需求,将燕麦产品以北方产区消费为主,推广到南方大中城市。

项目授权发明专利7项,标准2项,成果鉴定1项,发表论文74篇(其中SCI,32篇),出版著6部。技术创新成果得到了《中国食品工业协会》、《国家食物营养咨询委员会办公室》的肯定和高度评价,先后与多家燕麦产品加工、设备研发和使用单位合作,带动贫困区农民增产增收,为企业培训技术人员100人次。近三年,为企业带来累计新增销售额28.48亿元,新增利润4.45亿元,新增税收2.78亿元,节支总额1.96亿元。

完成人政治立场坚定、敬业自律,教学中目标明确,团结协作、互勉共进。该项目突破了燕麦行业技术瓶颈,有力驱动产业可持续发展。

我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料,项目材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科技进步奖提名条件,特提名为陕西省科学技术进步奖二等奖及以上。

三、 项目简介

燕麦是国际公认的保健食品。特别是1997年被美国FDA认证为首例保健谷物后,国内外对燕麦需求急剧增加,我国消费量年递增率在10%以上。但由于我国燕麦加工落后,燕麦产业与先进国家相比差距大。本项目针对我国燕麦加工技术水平不高,加工设备落后,产品缺少标准等加工问题,以燕麦食品加工适应性评价为研究基础,以创新燕麦大众化食品、高附加值食品、低血糖生成指数食品加工技术与设备研发为目标,以动物实验临床实验为手段验证燕麦食品的健康作用,以量效关系为切入点推动燕麦食品消费,驱动了燕麦加工产业的形成与发展。

第一,分析了不同品种燕麦的品质、建立了燕麦加工适应性评价体系;研究燕麦食品食用过程中的量效关系问题,证实了国内裸燕麦片品质优于国外皮燕麦片,建立了我国燕麦片加工品种品质指标体系,使燕麦片加工企业由使用进口皮燕麦原料向使用国产裸燕麦原料的转变,增强了国产燕麦的竞争力与市场需求。

第二,发现了裸燕麦片、裸燕麦米的显著辅助降血脂作用,证明其属于低血糖生成指数食品(GI≤55);研究了燕麦中β-葡聚糖的降糖降脂、抗疲劳、抑制内毒素引起的非酒精性脂肪肝、增加胰岛素敏感性指数、提高肠道细胞能荷、改善肠道菌群等方面的作用及机理,发现裸燕麦中生物碱、支链氨基酸含量较高,为燕麦特殊膳食产品的研发提供了理论支持。每天摄入40g裸燕麦产品就具有降低心血管疾病的功能,为“三高”人群和潜在糖尿病人群健康管理提供了依据。

第三,开发灭酶、燕麦米、燕麦直条面加工设备,实现了燕麦主食工业化。灭酶新技术攻克了燕麦粉、燕麦米的储藏和保鲜难题,解决了传统灭酶方法耗时长问题,提高了燕麦产品保质期。结合我国裸燕麦籽粒特性,开发了“轻碾多磨”技术及配套的燕麦米加工成套设备,出米率提高了3倍,改善了燕麦米口感,解决了燕麦米加工技术难题。创新研制出挤压式燕麦直条速食面生产设备,实现了全燕麦面条连续化生产,提高了出品率(99%以上)和自动化水平(每条生产线需要劳动力减少80%以上)。

第四,研发出国际上处于领先地位的燕麦蒸煮类食品老化控制技术,燕麦全籽粒加工、发酵和淀粉老化调控挤压技术,开发了燕麦大众化食品、高附加值食品、低血糖生成指数食品6种,产品满足了消费者对多样化燕麦产品的需求,整体提升了我国燕麦产业的生产技术水平和市场竞争力,显著提高了我国裸燕麦的产业化水平,促进了我国燕麦产业的发展。使我国的燕麦加工量由2007年的约30万吨增加到2018 年的75多万吨。

近三年来新技术推广累计新增销售额28.48亿元,企业新增利润4.45亿元。获授权专利7 件,制定标准2 项,发表论文74 篇(其中SCI ,32 篇),出版专著6 部。

通过燕麦加工新技术应用、新设备配套、新产品开发,基本解决了燕麦产业化过程中关键加工技术问题,满足了消费者对多样化燕麦产品的需求,促进了燕麦产业发展。

四、 客观评价

针对课题要点进行查新,结果显示:与国内外相关科研机构相比,该项目实现了在技术、设备以及系列产品创新,使我国由原来的燕麦片单一产品供不应求状态转变为燕麦片、燕麦米、燕麦面条、燕麦休闲食品、燕麦饮品等种类齐全,多元化供应局面。从我国燕麦产品的消费特性、加工适应性、构效关系、量效关系,解决了制约我国燕麦加工的瓶颈问题,形成了系统的产业化加工关键技术。

1:国内外不同灭酶技术的特点与参数比较

技术名称

红外灭酶

(本项目开发的技术)

蒸煮灭酶

(国内外常用技术)

焙炒灭酶

(国内传统方法)

灭酶时间

0.5-1min,很快

1-4h,慢

30-60min,较快

残留酶活

≤10μmolh-1g-1

≤6μmolh-1g-1

≥120μmolh-1g-1

20贮藏8周的FFA值

≤67 mgKOH/100g

≤59 mgKOH/100g

≥170 mgKOH/100g

保质期

12个月以上

12个月以上(3h以上)6个月(1-3h)

低于3个月(有明显哈败味)

设备

简单

需要锅炉,复杂

简单

处理后物料温度

180以上

100

130以上

处理后燕麦风味

有浓郁香气

一般

有浓郁香气

自动化程度

较高

劳动条件

非常差

能量利用效率

12.4%

3%

0.7%

2:改进前后燕麦直条速食面加工


改进前本项目

改进后国内原有

企业名称

港企,圣昂达机械有限公司

合作企业,民营企业,长春秋实制面机械研究所

生产线照片

产品特点

设备改进前,面条出料速度不一致且长短不一,无法自动切面,浪费很大。

设备改进后,挤压出的面条出料速度非常均匀,可自动切面,没有浪费。

3 加工新技术、新产品、新标准、新装备与国内原有技术比较


本项目

国内原有

新技术

开发了红外灭酶、微波灭酶技术、整籽粒挤压技术、生物发酵技术,并在企业得到了产业化应用,提升了企业产品档次。

采用炒锅烘炒、蒸汽熟化,技术含量低,容易模仿。

新产品

开发了燕麦米、燕麦粉、燕麦挂面、燕麦速食面、大粒燕麦片、燕麦鲜湿面、燕麦糊、燕麦发酵乳,燕麦红曲黄酒,市场受欢迎,附加值高,给企业带来了较大利润。

传统产品包括燕麦粉、燕麦面条、燕麦窝窝、燕麦鱼鱼、燕麦傀儡,产品单一、质量不好控制,货架期短,市场竞争力弱。

新标准

制定了绿色食品—麦类制品NY/T 1510-2007产品国家和1行业标准,规范了燕麦市场。

有莜麦粉GB13360-92、莜麦 GB13359-92两项国家标准。

新装备

开发出燕麦碾米生产线、燕麦直条速食面生产设备,提高了出品率,延长了货架期,为企业节约了资金

以小麦磨粉机改造的燕麦磨粉机,以榨油机改造的燕麦压片机,能耗高,出品率低,产品质量不稳定。

新结果

在新疆新化医院、复旦大学附属华东医院开展了燕麦米临床试验,血脂降低幅度为19.0%,高于燕麦片(15.7%)

国内外对燕麦片进行了多轮人群试验,证明了燕麦片具有降低心血管疾病风险的能力

2010年11月16日,教育部组织专家对《燕麦食品产业化关键技术研究与应用》项目,进行了现场鉴定【鉴字(教PP2010)第014号】,鉴定意见认为:本项目在燕麦食品产业化关键技术研究、推广、转化等方面达到了国际先进水平。2018年5月30日,陕西省科技厅组织专家对《三麦新型加工关键技术研究及系列面制品开发与示范》项目进行了会议验收【验证统字(2018)第0044号】,项目完成了三麦(小麦、燕麦、荞麦)原粮全籽粒挤压关键技术研究,老酵子发酵燕麦荞麦馒头关键技术研究与产业化等主要内容,研发新工艺、新产品、新装备共计19项,同意通过验收。

研究成果受到了《中国食品工业协会》《国家食物营养咨询委运会办公室》的高度评价,认为项目组服务燕麦加工企业,满足了消费者对多样化燕麦产品的需求,由产区传统食品扩展为全国大中城市的特色保健食品,使燕麦片加工原料由进口向国产转变,增强了国际竞争力。国家食物营养教育示范基地为依托,宣传普及燕麦健康知识,大中城市市民对燕麦健康作用的知晓率超过90%,显著推动了我国燕麦食品产业和消费市场的稳步发展。

应用情况

我国燕麦产业与国外的差距主要表现在生产效益低、企业创新能力低,加工产品规模小、档次低。项目组自2007 年起与桂林西麦食品股份有限公司、青海青麦食品有限公司合作,提升燕麦片、燕麦米、燕麦面条、燕麦冲调饮品和燕麦高附加值产品的质量,并进行产品推广,开展节能降耗研究与示范。与长春秋实制面机械研究所、湖北永祥粮食机械股份有限公司合作,开发并产业化燕麦米成套设备、燕麦红外灭酶设备、过热蒸汽处理设备和燕麦直条面生产设备,实现了燕麦产品产业化,受到糖尿病患者普遍欢迎。近三年来随着新技术推广为企业带来新增销售额28.48亿元;新增利润4.45亿元,项目实施整体提升了我国燕麦产业科技水平。

项目的实施,已培养从事燕麦加工专业领域的博士、硕士人员100 多人,提升了我国燕麦研发能力、国际合作与影响力,为我国燕麦产业的进一步发展壮大奠定了坚实的基础。

出版专著6部,成为我国燕麦研究的工具书和行业规范。

主持召开6 次全国燕麦专业会议,在国际燕麦学术会议上作学术报告19 人次,提高了我国燕麦研究的国际知名度,受到国际同行的赞誉。

燕麦在我国属于特色作物,加强燕麦推广种植,有利于调整农作物的品种结构,将会给燕麦产区农业生态环境改善、特色粮食生产、优质原料供应、加工产品升级、社会效益增长和农牧业良性发展带来难得的机遇,必将成为贫困地区农民脱贫致富和寻找新的经济增长点的有效途径之一,是惠及“三农”的有效选择,具有显著地社会效益。


主要知识产权和标准规范等目录(10条)

序号

知识产权类别

知识产权具体名称

区)

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

1

实用新型

燕麦红外灭酶机

中国

ZL200920031723.2

2009.12.23

1323567

西北农林科技大学

胡新中为利

2

发明

一种燕麦米加工方法

中国

ZL200610042891.2

2008.04.23

392159

胡新中,方毅

胡新中,方毅

3

发明

一种燕麦全籽粒挤压产品的生产方法

中国

ZL201510144050.1

2018.08.24

3044268

陕西师范大学

胡新中,张哲学,李小平,赵武奇

4

实用新型

湿面物料上料机

中国

ZL201420833701.9

2015.05.20

4319172

忠民

孙忠民、胡新中,陕方

5

实用新型

一种食品挤出机用无级调压圆形出料头

中国

ZL201420833887.8

2015.06.10

4352671

孙忠

孙忠民,胡新中,陕方

6

发明

一种燕麦固体饮料的生产方法

中国

ZL200910183595.8

2012.08.15

1022325

西北农林科技大学,江苏大学

师俊玲,胡新中,王振斌

7

发明

一种新型燕麦酸乳饮料的生产方法

中国

ZL201010198341.6

2013.01.30

1131483

西北农林科技大学

师俊玲,葛武鹏,胡新中

8

粮食行业标准

燕麦米

中国

LS/T 3260-2019

2019.06.06发布

2019.12.06实施

/

杨卫民,张丽琍,李再贵,胡新中,仇菊,王若愚,柳树兴,王炜

9

农业行业标准

绿色食品   麦类制品

中国

NY/T 1510-2007

2007.12.18发布

2008.03.01实施

/

李再贵,张秀金,胡新中,毕莹,李鹏


主要完成人情况

姓 名

排名

行政

职务

技术

职称

工作

单位

完成

单位

对本项目贡献

胡新中

1

副院长

教授

陕西师范大学

陕西师范大学

负责项目设计和整体统筹,具体工作的跟进;开发燕麦红外酶新技术;开发“轻碾多磨”技术,建立了燕麦米的加工方法,开发燕麦碾米设备;建立了我国燕麦片加工品种品质评价体系,燕麦中活性物质功效评价(对应创新点1、3,见成果论文1、2、3、4、5、6、11,专利1、2、3;项目2015KTZDNY01-07验收证书,科技成果鉴定证书)。

欧阳韶辉

2

讲师

西北农林科技大学

西北农林科技大学

完成了项目研发的新产品、新技术、新设备的产业化开发,提出燕麦产业技术体系产学研合作机制,及“四个打通”产学研合作模型。辅助完成六集电视宣传品《神奇的燕麦》的制作,推动我国燕麦产品由以北方产区消费为主扩大到全国大中城市(对应创新点2,3,见科技成果鉴定证书)。

李小平

3

副教授

陕西师范大学

陕西师范大学

开发了燕麦全籽粒挤压面条生产新技术,开发常温保鲜燕麦扯面、燕麦馒头生产新技术,国内外燕麦产品品质对比(对应创新点2,见成果论文4、5、6、11,专利3,项目015KTZDNY01-07验收证书)

李巨秀

4

教授

西北农林科技大学

西北农林科技大学

建立燕麦β-葡聚糖和生物碱分离提取技术,开展燕麦食品营养研究,并开发燕麦产品(对应创新点3,见科技成果鉴定证书)。

郑建梅

5

讲师

西北农林科技大学

西北农林科技大学

完成了燕麦品质检测和优质品种筛选,开发大粒型裸燕麦片、燕麦全粉生产新技术,以及燕麦专用粉和燕麦米的中试推广(对应创新点3,见科技成果鉴定证书)。

刘柳

6

副教授

陕西师范大学

陕西师范大学

开发原粮过热蒸汽处理技术,实现燕麦面粉及面制食品清洁化生产技术;开发老酵母发酵燕麦食品(对应创新点2,见论文1、4、5,项目2015KTZDNY01-07 验收证书)。

廖丽丽

7

总经理

工程师

桂林西麦食品股份有限公司

桂林西麦食品股份有限公司

应用新型燕麦灭酶技术、加工技术进行燕麦片、燕麦米的中试和产业化生产,与项目组合作生产的燕麦产品质量稳定,有力推动了燕麦加工新技术、新产品的推广和应用(对应创新点1、2、3,见桂林西麦食品股份有限公司应用证明)。

李璐

8

研发经理

工程师

桂林西麦食品股份有限公司

桂林西麦食品股份有限公司

与项目组合作完善燕麦米、燕麦片中试和产业化声场过程中的技术问题,使燕麦产品加工新技术顺利进入产业化加工,显著提高产品质量、生产率和企业产值(对应创新点1、2、3,见桂林西麦食品股份有限公司应用证明)。

陈建林

9

总经理

中级

青海青麦食品有限公司

青海青麦食品有限公司

与项目组合作,顺利完成燕麦片加工过程中灭酶技术、过热蒸汽技术,燕麦饮品加工中酶法和喷雾干燥技术的中试和产业化应用,促进燕麦加工新技术在产业中的应用和推广,为当地带来良好的环境效益和社会效益(对应创新点2、3,见青海青麦食品有限公司应用证明)。

八、主要完成单位及创新推广贡献

1、陕西师范大学

作为项目主持单位,陕西师范大学为项目的顺利完成并取得优异成绩,在项目科技创新和推广应用等方面做了以下几方面工作:(1)组织协调农业部公益性行业计划项目(Nyhyzx07-009,燕麦加工与综合利用)和陕西省科技统筹创新工程计划项目(2015KTZDNY01-07,三麦新型加工关键技术研究及系列面制品开发与示范)各参加单位精诚团结、密切合作、积极配合、联合攻关,组建了燕麦研究团队,切实开展了燕麦食品产业化加工核心关键技术创新和推广应用工作,与参加单位一道共同带动各地企业从事燕麦生产和产品开发,促进了科研成果推广和转化。(2)对项目研究工作进行全方位支持,为本单位所有项目参加人员提供了必要的办公条件、试验场所、图书资料和设备支持,保证课题顺利实施;(3)加强经费使用管理的监督,确保科研经费发挥最大作用,对项目日常工作进行监督;(4)食品工程与营养科学学院拥有国家燕麦荞麦产业技术体系加工研究室、谷物科学国际联合研究中心等科研平台,以及大型仪器测试共享平台,为项目提供了其它必要的后勤服务与保障。

2、西北农林科技大学

作为项目完成单位,西北农林科技大学为项目顺利完成做出了重要贡献,主要表现为:(1)食品科学与工程学院的相关专家,对项目进展过程中遇到的问题给予建设性意见、技术和人力支持;(2)提供了课题研究过程中所需的大型仪器设备支持;(3)项目研究成果在企业中进行中试和应用过程中,给予有力的引荐和推广。

3、桂林西麦食品股份有限公司

桂林西麦食品股份有限公司作为我国主要的燕麦食品加工企业,多年来专注于燕麦产品加工与新产品开发。作为项目的完成单位,为项目顺利完成做出了重要贡献,主要表现为:与项目组合作应用燕麦加工新技术进行,产业化生产系列燕麦片、燕麦米等燕麦产品,有力的推动了国内燕麦产品市场的形成和发展。

4、青海青麦食品有限公司

作为项目完成单位,青海青麦食品有限公司为项目的顺利完成做出了重要贡献,主要表现为:应用项目组研发的燕麦灭酶技术、燕麦酶法、喷雾干燥技术、过热蒸汽技术等生产燕麦片、燕麦面条、燕麦冲调饮品等产品,以当地优质高寒燕麦为原料生产系列燕麦产品,促进我国燕麦食品产业形成和市场推广。

完成人合作关系说明

序号

合作方式

合作者

(本项目排名)

合作时间

合作成果

证明材料

备注

1

论文合著

胡新中(1),李小平(3),刘柳(6),

2015-5-12

Chang Ying, Li Xiao-Ping, Liu Liu, Ma Zhen, Hu Xin-Zhong *Zhao Wu-Qi, Gao Gui-Tian. Effect of processing in superheated steam on surface microbes and enzyme activity of naked oat. Journal of Food Processing and Preservation. 201539(6)2753-2761

合作关系证明01-代表性论文-01


2

论文合著

胡新中(1),李小平(3),刘柳(6

2015-10-19

张哲学,胡新中*,李小平,马蓁,刘柳.燕麦籽粒挤压工艺的优化.麦类作物学报,201535(10):1450-145

合作关系证明01-代表性论文-02


3

论文合著

胡新中(1),李小平(3

2015-4-9

李涵鑫,李小平,马蓁,李俊俊,胡新中*,任长忠.燕麦籽粒特性与理化及加工品质特性的关系,麦类作物学报,2015,35(4):499-507

合作关系证明01-代表性论文-03


4

论文合著

胡新中(1),李小平(3),郑建梅(5),刘柳(6

2014-12-27

Hu Xinzhong*, Sheng Xialu, Li Xiaoping, Liu liu, Zheng Jianmei, Chen Xingyun. Effect of dietary oat β-glucan on high-fat diet induced obesity in HFA mice. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre2015, 5(1): 79-85

合作关系证明01-代表性论文-04


5

论文合著

胡新中(1),李小平(3),郑建梅(5

2014-5-26

Hu Xinzhong , Zheng Jianmei , Li Xiaoping,et al. Chemical composition and sensory characteristics of oat flakes: A comparative study of naked oat flakes from China and hulled oat flakes from western countries[J]. Journal of Cereal Science, 2014, 60(2):297-301.

合作关系证明01-代表性论文-05


6

合作鉴定成果

胡新中(1),郑建梅(5),欧阳韶晖(2),李巨秀(4

2010-11-16

燕麦关键加工技术研究与应用

评价证明1


7

共同

立项

胡新中(1),李小平(3),刘柳(6),

2018-6-12

三麦新型加工关键技术研究及系列面制品开发与示范

评价证明3


8

共同知识产权

胡新中(1),李小平(3

2018-8-24

一种燕麦全籽粒挤压产品的生产方法

专利证书03



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