油脂加工學(xué)科取得的重大成果、國外研究進(jìn)展及國內(nèi)外差距與原因
——摘自《2018—2019糧油科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報告》

1 油脂加工學(xué)科在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重大成果

1.1 2015年度獲中國糧油學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎項目

(1)新型植物油抽提溶劑開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)研究(一等獎)。岳陽金瀚高新技術(shù)股份有限公司、江南大學(xué)和中國農(nóng)機(jī)院等單位以6號溶劑油為原料，突破加氫、多塔組合式精餾、分子篩吸附、精餾控制等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出以甲基戊烷為主成分的餾程60～63℃的新型植物油抽提溶劑，并在20余家浸出油廠得到應(yīng)用，在安全、環(huán)保前提下實現(xiàn)高效生產(chǎn)，節(jié)能降耗，提高油和粕的品質(zhì)。

(2)食用油脂質(zhì)量安全控制關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用(一等獎)。河南工業(yè)大學(xué)等單位系統(tǒng)研究了油中多環(huán)芳烴、塑化劑、黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、重金屬等風(fēng)險因子的影響因素及規(guī)律，確定了玉米胚AFB1控制與安全儲存技術(shù)、炒香型油脂PAHs可控炒籽技術(shù)、包裝油脂中PAEs控制與安全儲存技術(shù)；突破了炒香型油脂PAHs脫除的關(guān)鍵技術(shù)，PAHs脫除率達(dá)98%以上，實現(xiàn)了油脂中污染物的高效脫除與營養(yǎng)成分的高效保留。

(3)米糠油加工關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用(一等獎)。武漢輕工大學(xué)等單位針對米糠資源加工利用中存在的技術(shù)難題，研究獲得了一整套米糠加工利用的關(guān)鍵技術(shù)，明顯改善了米糠儲藏性能，通過高真空、短時受熱、閃蒸脫酸/脫臭的物理精煉工藝，最大限度地保留了米糠油中谷維素等有益成分；自主研制的多級混合脂肪酸精餾分離裝置分離米糠油混合脂肪酸，使混合脂肪酸連續(xù)分離成較高純度的油酸和硬脂酸。

1.2 2016年度獲中國糧油學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎項目

(1)食用油適度加工技術(shù)及大型智能化裝備開發(fā)與應(yīng)用(特等獎)。針對我國食用油過度加工突出的問題，江南大學(xué)等單位系統(tǒng)研究食用油加工過程中營養(yǎng)成分變化規(guī)律、風(fēng)險因子形成與遷移機(jī)制，開發(fā)出內(nèi)源酶鈍化、兩步脫色、低溫短時脫臭等7項精準(zhǔn)適度加工關(guān)鍵技術(shù)，成果在20余家大型企業(yè)應(yīng)用，建成59條生產(chǎn)線，形成了由31項專利和13項操作規(guī)程支撐的食用油適度加工技術(shù)體系，開發(fā)重大產(chǎn)品2項。

(2)大宗低值油脂高值化關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化示范(一等獎)。以天然大宗低值油脂為原料，研發(fā)生物酶法、化學(xué)法催化制備功能結(jié)構(gòu)脂甘油二酯、食品乳化劑單甘酯關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品；以大宗低值油脂(酸化油、潲水油、地溝油)為原料，研發(fā)生物柴油、生物潤滑油等環(huán)境友好、新型化學(xué)品的高效催化轉(zhuǎn)化和清潔生產(chǎn)技術(shù)。核心技術(shù)已投入應(yīng)用。

1.3 2016年度獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎項目

油料功能脂質(zhì)高效制備關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新(二等獎)。該項目解決了目前功能脂質(zhì)產(chǎn)業(yè)存在的資源利用率低、功能素材單一、加工適應(yīng)性差和產(chǎn)品創(chuàng)制滯后等共性問題；突破了微波調(diào)質(zhì)壓榨-物理精煉制備功能脂質(zhì)技術(shù)，實現(xiàn)油料細(xì)胞的微膨化，促進(jìn)脂類伴隨物的高效溶出，脂質(zhì)中總酚提高3 倍，建立了多不飽和脂肪酸的超聲波預(yù)處理酶促定向酯化技術(shù)，創(chuàng)制的α-亞麻酸甾醇酯純度達(dá)96.9%，為產(chǎn)業(yè)升級換代作出突出貢獻(xiàn)。

1.4 2017年度獲中國糧油學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎項目

(1)油茶籽加工增值關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)制及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用(一等獎)。創(chuàng)建了油茶籽清理剝殼、破碎仁殼分離、調(diào)質(zhì)和低溫壓榨制取油茶籽油新工藝；攻克了油茶籽油風(fēng)味的化學(xué)基礎(chǔ)及制備濃香油茶籽油的關(guān)鍵技術(shù)；形成了油茶籽油安全生產(chǎn)控制體系；建立了油茶籽蛋白和蛋白肽的關(guān)鍵制備工藝和技術(shù)、水相非酶法制取油茶籽油關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，取得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

(2)芝麻油適度加工與副產(chǎn)物高效利用創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用(一等獎)。建立了適度炒籽控制多環(huán)芳烴技術(shù)、芝麻脫皮制油控制塑化劑技術(shù)、適溫壓榨提升芝麻油和芝麻餅品質(zhì)技術(shù)、分級壓榨生產(chǎn)半脫脂食用芝麻產(chǎn)品技術(shù)、芝麻油多環(huán)芳烴高效吸附凈化脫除技術(shù)，由芝麻油腳提取富含芝麻木酚素的芝麻磷脂工藝技術(shù)，并集成應(yīng)用。

1.5 2017年度獲中國商業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎

花生加工特性研究與品質(zhì)評價技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用(特等獎)。自主創(chuàng)制了花生加工特性指標(biāo)快速檢測新技術(shù)新設(shè)備，首次明確了我國花生加工特性指標(biāo)與制品品質(zhì)的關(guān)聯(lián)機(jī)制；首次按加工用途對我國花生品種進(jìn)行了科學(xué)分類，篩選出加工專用品種，構(gòu)建了花生專用品種與加工特性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。

1.6 2018年度獲中國糧油學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎項目

(1)大豆7S,11S蛋白質(zhì)提取及低聚肽的研究和新型智能化裝備開發(fā)與應(yīng)用(一等獎)。項目解決了傳統(tǒng)大豆分離蛋白存在的顏色不良、豆腥味重和溶解度低等問題，攻克了多級定向酶解、低聚肽分子量控制和功能性肽片段保留等關(guān)鍵技術(shù)，提高了大豆低聚肽的純度和透明度，解決了低聚肽生產(chǎn)成本高、耗能大、揚(yáng)塵、沖溶性差、分子量不均勻、功能性不明確和食用安全等難題；實現(xiàn)了塔內(nèi)富集、成粒。自主設(shè)計建成年產(chǎn)1 500 t低聚肽生產(chǎn)線，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

(2)桃油加工關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化(一等獎)。針對我國核桃油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、資源利用率低和加工技術(shù)落后等難題，破解了鐵核桃剝殼分離難題，首創(chuàng)了核桃色選分離、調(diào)質(zhì)和低溫壓榨關(guān)鍵制備技術(shù)與工藝，利用近紅外光譜技術(shù)快速檢測核桃成分，自主研發(fā)了核桃乳關(guān)鍵加工技術(shù)與設(shè)備，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。

1.7 2018年度獲國家技術(shù)發(fā)明獎項目

生物法制備二十二碳六烯酸油脂關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用(二等獎)。該項目由南京工業(yè)大學(xué)等單位研發(fā)。發(fā)明了從菌種定向選育、發(fā)酵過程控制與放大到油脂提取精制的成套綠色工業(yè)化生產(chǎn)工藝，率先實現(xiàn)了裂殖壺菌來源的高品質(zhì)DHA油脂的規(guī)?；a(chǎn)；同時突破了裂殖壺菌規(guī)?；a(chǎn)DHA的技術(shù)瓶頸，整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。油脂行業(yè)大力組織該項技術(shù)的推廣，取得很好成效，已在多家企業(yè)成功應(yīng)用，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海內(nèi)外。

2 油脂加工學(xué)科國外研究進(jìn)展

近年來，新材料、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、工程裝備等學(xué)科研究進(jìn)展推進(jìn)了油脂加工學(xué)科的進(jìn)步。新技術(shù)、新裝備的應(yīng)用有力推進(jìn)了油脂加工技術(shù)的革新升級。

2.1 高效低耗的綠色制油技術(shù)革新不斷

(1)膜分離技術(shù)在油脂加工行業(yè)得到很好的應(yīng)用。膜超濾技術(shù)的應(yīng)用使脫膠和脫色工藝合二為一，省去了傳統(tǒng)工藝中的諸多工序，降低了脫色的白土用量，精煉得率大為提高。大豆卵磷脂膜分離技術(shù)的應(yīng)用，較傳統(tǒng)的丙酮萃取工藝，能源消耗少、技術(shù)流程簡單。美國艾奧瓦大學(xué)發(fā)明了第一個用于分離脂肪酸的膜，這種膜根據(jù)脂肪酸雙鍵數(shù)目的多少決定分子半徑的原理，可以快速分離低純度順式混合脂肪酸或順式脂肪酸酯。該技術(shù)有望替代蒸餾、凍化尿素包合等分離手段用于脂肪酸分離。另外用膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)處理油廠污水，可降低廢水生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)和懸浮物(SS)含量。

(2)納米中和技術(shù)。納米中和技術(shù)不改變現(xiàn)有精煉生產(chǎn)線，只要在原有線路上做較小的改動后加裝高壓泵和納米反應(yīng)器即可，原有精煉工藝和納米中和技術(shù)可以互相切換。采用納米中和技術(shù)后可以降低磷酸用量90%，降低堿液用量30%～50%，提高油脂精煉率0.2%～0.4%，降低硅藻土和白土用量，節(jié)省蒸汽。

(3)超臨界/亞臨界提取技術(shù)的應(yīng)用。目前，全世界已有超過125家工廠使用超臨界技術(shù)，大多數(shù)使用的是超臨界CO2技術(shù)。亞臨界制油技術(shù)已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

(4)純CO2制冷代替氟利昂和氨為冷媒制冷在食品專用油脂生產(chǎn)中的應(yīng)用。斯必克(SPX FLOW)流體公司旗下Gerstenberg Schroeder品牌的人造奶油起酥油生產(chǎn)設(shè)備，采用純CO2制冷的Nexus系列激冷機(jī)已在世界上推廣應(yīng)用，大幅減少對大氣的污染，保障了生產(chǎn)安全。我國也分別于2017年和2018年在嘉里糧油(天津)有限公司和不二制油(肇慶)工廠進(jìn)行了純CO2制冷的應(yīng)用。

2.2 重視油脂安全和營養(yǎng)基礎(chǔ)研究，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

目前北美油脂加工企業(yè)通過工藝和設(shè)備改進(jìn)、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及廢水再利用，用水量與20世紀(jì)相比較約減少了50%。針對反式脂肪酸、3-氯丙醇酯、縮水甘油酯、氧化聚合物、多環(huán)芳烴等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，制定了一系列檢測和控制方法并已投入應(yīng)用。高效、高準(zhǔn)確性、高通量的脂類化合物分析鑒定方法的研究突破，大大促進(jìn)了脂質(zhì)代謝、脂質(zhì)生物功能和脂質(zhì)營養(yǎng)研究。開發(fā)適度精煉技術(shù)，在消除不良組分的同時最大程度地保留了營養(yǎng)物質(zhì)，開發(fā)出了多種物理和化學(xué)適度精煉技術(shù)，例如硅土精煉、生物精煉、膜精煉、混合油精煉等。

2.3 油脂生物制造技術(shù)長足發(fā)展，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

隨著工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展, 微生物油脂不但在發(fā)酵技術(shù)上，而且制煉油技術(shù)都在不斷取得新的進(jìn)展，利用微生物生產(chǎn)功能性油脂已經(jīng)成為當(dāng)今產(chǎn)業(yè)一大亮點。微生物油脂除了作為嬰幼兒配方食品用油，在食用油脂市場上的占比也有變化，歐美和日本已有相關(guān)產(chǎn)品上市，產(chǎn)品的消費者從嬰幼兒等特殊人群擴(kuò)展到了所有人群，帶來食用油行業(yè)和食品行業(yè)的新發(fā)展，正在形成一個大產(chǎn)業(yè)。

經(jīng)過幾十年的努力，利用育種技術(shù)和基因技術(shù)培育高油酸的花生油、葵花籽油、菜籽油、紅花籽油均已經(jīng)商業(yè)化。高油酸菜籽油、高油酸葵花籽油已在歐美發(fā)達(dá)國家被逐漸用于煎炸，如德國的Good-fry油、澳大利亞的Monola油。另外，全球高油酸大豆的種植面積、加工和貿(mào)易正在不斷擴(kuò)大。

利用基因工程技術(shù)培育油料新品種取得進(jìn)展。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)和美國嘉吉利用基因技術(shù)，將海藻中的DHA、EPA基因轉(zhuǎn)移到油菜籽中，所開發(fā)的菜籽油DHA含量可達(dá)15%，超過魚油中DHA含量，并已進(jìn)入測試和監(jiān)管部門審批階段，預(yù)計2020年后進(jìn)入市場；美國正在開展利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)增加甘蔗和甜高粱的莖干和葉中油脂的積累來生產(chǎn)生物柴油。

2.4 基于生物技術(shù)的新型油脂加工技術(shù)逐步應(yīng)用推廣

酶技術(shù)在油脂行業(yè)應(yīng)用不斷擴(kuò)大。酶脫膠技術(shù)已被廣泛用于植物油的精煉中，具有節(jié)能減排、提高油脂得率等諸多優(yōu)勢；酶促酯交換技術(shù)的應(yīng)用可提高脫酸油產(chǎn)品的得率，有利于環(huán)境保護(hù)。發(fā)明了適用于催化不同酸值油脂生產(chǎn)生物柴油的脂肪酶，可以將不同游離脂肪酸含量的低值油脂與甲醇反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油。

經(jīng)過生物技術(shù)改造的微生物油脂得到推廣。富含ω-3脂肪酸的微生物油脂已實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)，主要產(chǎn)品是富含EPA和DHA的油脂；適用于煎炸的微生物油脂也已實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。

3 我國油脂加工學(xué)科與國外的差距及原因

3.1 基礎(chǔ)研究

脂質(zhì)組學(xué)、脂質(zhì)營養(yǎng)健康等基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究近年來被國內(nèi)研究者重視，大量研究表明，油脂的營養(yǎng)不但涉及能量、脂肪酸平衡，還與天然甘油三酯的結(jié)構(gòu)、鏈長以及其中脂溶性微量伴隨物密切相關(guān)，與油脂加工業(yè)聯(lián)系不夠緊密。國內(nèi)相關(guān)的研究者多為公共營養(yǎng)學(xué)背景，而國外相關(guān)研究多為油脂加工、營養(yǎng)衛(wèi)生領(lǐng)域?qū)＜业暮献餮芯?，實驗更具針對性，結(jié)論更具權(quán)威性。

3.2 綜合利用

油脂加工企業(yè)在完成了規(guī)模發(fā)展后，綜合利用技術(shù)已成為企業(yè)發(fā)展的重要途徑之一。同時，綜合利用也是我國油脂行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。但我國對油腳、磷脂、脫臭餾出物、廢白土、油料皮殼、蛋白乳清、豆渣、胡麻膠等副產(chǎn)品的整體利用率不足10%。

大豆壓榨行業(yè)的主要產(chǎn)品大豆餅粕仍然以作為飼料原料為主，油料蛋白開發(fā)利用技術(shù)仍需加強(qiáng)。

我國花生加工中蛋白變性嚴(yán)重，雖然已經(jīng)相繼建設(shè)了一些低溫制油和低溫脫溶花生蛋白生產(chǎn)線，但占比仍需提高。

3.3 產(chǎn)業(yè)鏈延伸、產(chǎn)品多元化

國外油脂加工企業(yè)大多擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈，以此增強(qiáng)競爭力。我國油脂加工業(yè)油料加工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，主要為油脂和餅粕。我國雖有大豆蛋白、磷脂、脂肪酸、植物甾醇、天然維生素E、蛋白肽等綜合利用產(chǎn)品，但規(guī)模尚小且均存在品種和高附加值產(chǎn)品少、收率低、檔次低等問題。不少產(chǎn)品至今尚無完整、統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。

食品專用油脂是食用油脂的深加工產(chǎn)品，我國食品專用油脂年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到300萬t，但存在品種品類不齊全的問題，相關(guān)核心技術(shù)、生產(chǎn)裝備仍被國外壟斷，尚無統(tǒng)一、完整的國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，產(chǎn)品質(zhì)量也是參差不齊。

3.4 新材料、新技術(shù)的應(yīng)用

與國外油脂加工業(yè)相比，新材料、新技術(shù)在油脂加工中應(yīng)用相對滯后。國內(nèi)大型油脂加工企業(yè)的消耗指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，但由于新材料、新技術(shù)的應(yīng)用不夠，一些中小規(guī)模企業(yè)的消耗指標(biāo)仍然過高。另外，除了己烷之外，更加安全、環(huán)保的新溶劑(如異已烷、異丙醇、乙醇等)、酶法制油、酶法精煉等雖然已獲得應(yīng)用，但規(guī)模仍然不大。

3.5 機(jī)械裝備的智能化水平

我國食用植物油加工裝備總體水平有了很大提高，單線的生產(chǎn)規(guī)模得到快速提升，機(jī)械裝備達(dá)到和接近國外同類技術(shù)先進(jìn)水平，但大宗油料和小品種油料的設(shè)備通用化現(xiàn)象突出，品種規(guī)格較單一，專用化設(shè)備開發(fā)滯后，自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，產(chǎn)品低值高損現(xiàn)象明顯，設(shè)備的運行穩(wěn)定性和自動化、機(jī)電一體化尤其是智能化水平還有待進(jìn)一步提高。

3.6 學(xué)科建設(shè)

油脂加工學(xué)科屬于大食品范疇，目前國內(nèi)有食品院系及研究所300余所，涵蓋內(nèi)容很廣，適合培養(yǎng)寬口徑全面型人才，但多數(shù)高校只是將油脂加工作為食品科學(xué)與工程專業(yè)中的一個方向，設(shè)置油脂加工學(xué)科的高校并不多，應(yīng)用型人才培養(yǎng)難度較大，人才結(jié)構(gòu)性矛盾比較突出。