醬油又叫豉油,是一種傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品,其起源可追溯到我國的周朝時期,距今已有超過2500年的歷史,是中華傳統(tǒng)發(fā)酵食品的重要代表。醬油在我國居民的日常生活以及食品工業(yè)中均扮演著極為重要的角色,也是東南亞各國飲食文化的重要代表。隨著近年來歐美等國家的醬油消費量逐年增長,源自中國的醬油已經(jīng)成為世界化的大宗調(diào)味品,年產(chǎn)量達到1000多萬噸。
醬油主要是利用大豆/豆粕和小麥/麩皮等碳源、氮源,經(jīng)過制曲、發(fā)酵等過程產(chǎn)生多種氨基酸、有機酸、酯類等風味物質(zhì)而形成獨特醬香味的日常調(diào)味品。經(jīng)過釀造工藝、微生物菌種方面的改良,逐步發(fā)展成為現(xiàn)代的以高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝為主的釀造醬油,并以老抽、生抽、鮮味醬油、低鹽醬油等系列產(chǎn)品為主要的市場產(chǎn)品類型。隨著醬油產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的不斷發(fā)展,消費者對于釀造醬油提出了更高的要求,不僅要求色香味兼具,也更加注重綠色健康,相應(yīng)的新技術(shù)方法因此不斷得到應(yīng)用,包括微生物的育種篩選、酶制劑應(yīng)用、多菌種發(fā)酵、制曲技術(shù)以及減鹽醬油、功能性醬油的生產(chǎn)方法等,大大提高了醬油產(chǎn)品的質(zhì)量風味和營養(yǎng),滿足了人們的各種需求。
本文從專利數(shù)據(jù)、專利技術(shù)等角度,對國內(nèi)外醬油產(chǎn)業(yè)的專利申請情況和技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)進行了系統(tǒng)的分析和研究,以期為相關(guān)食品企業(yè)的研發(fā)方向和專利布局提供有價值的參考,從而提高食品企業(yè)醬油產(chǎn)品的核心競爭力。
一、專利數(shù)據(jù)來源及檢索
本研究使用IncoPat專利數(shù)據(jù)庫,以醬油、老抽、生抽、味極鮮等中英文為關(guān)鍵詞,結(jié)合食品領(lǐng)域與醬油制備加工的相關(guān)IPC國際分類號A23L27/50、A23L1/238進行檢索,收集公開日早于2024年5月1日的發(fā)明專利文獻,經(jīng)過人工標引去噪后共獲得與醬油生產(chǎn)加工產(chǎn)品相關(guān)的專利申請3800項。在此基礎(chǔ)上,再按照申請發(fā)展態(tài)勢、主要來源國、申請人、運營情況、專利技術(shù)分布分類等進行分析。
二、醬油領(lǐng)域?qū)@暾埇F(xiàn)狀分析
(一)專利申請發(fā)展趨勢分析
全球第一件醬油相關(guān)的專利申請出現(xiàn)在1907年,是一件法國專利申請,涉及大豆釀造醬油的裝置。全球第一件醬油釀造技術(shù)相關(guān)的專利申請出現(xiàn)在1917年,是一件美國專利申請,涉及將大豆、焙烤谷物、鹽、水和曲混合在一起后發(fā)酵,最后在高真空和低溫下使其干燥,制成醬油粉?!吨腥A人民共和國專利法》于1985年開始實施,我國第一件醬油領(lǐng)域的相關(guān)發(fā)明申請即出現(xiàn)在1985年,是有關(guān)制作調(diào)味醬油的新方法,以花生麩為原料,用鹽酸加熱分解花生麩,從而得到味道香醇的醬油。這表明醬油釀造作為一項傳統(tǒng)發(fā)酵工藝,國內(nèi)外均較早進行了專利的保護。
數(shù)據(jù)顯示,醬油領(lǐng)域的全球申請量在20世紀70年代之前不足10件,70年代后期開始以每年兩位數(shù)的趨勢增加申請量;1993-2011年,專利年申請量處于平穩(wěn)增長態(tài)勢;2012年以后,全球年申請量突破100件,進入迅猛發(fā)展期,并在2017年達到年申請量303件的最高峰。我國醬油領(lǐng)域的專利申請量與全球申請量的發(fā)展趨勢相似,由20世紀八九十年代在全球占比不到一半,慢慢發(fā)展到近十年在全球占比70%-80%甚至更多,在2017年時達到267件的最高峰。我國在近年成為引領(lǐng)醬油領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的主要國家,醬油領(lǐng)域的科技發(fā)展水平和專利申請量均取得了突飛猛進的發(fā)展。
(二)專利技術(shù)來源國家地區(qū)分析
盡管全球第一件醬油釀造技術(shù)相關(guān)的專利申請出現(xiàn)在美國,但是中國、日本和韓國近年來始終位居申請量前三位,特別是中國,申請量達到2536件,占比67%,占據(jù)醬油領(lǐng)域全球三分之二的專利申請量;日本和韓國加起來的申請量為1181件,占比30%。由此可見,醬油領(lǐng)域的主要研發(fā)國家集中在東亞地區(qū),這與醬油在東亞地區(qū)飲食文化中占有的重要地位密不可分。根據(jù)中國專利申請地域分布進一步分析中國各省市醬油產(chǎn)業(yè)專利的分布情況可以知道,國內(nèi)各省份的醬油專利申請量分布極為不均衡,申請量最大的是廣東省,達到382件,占比10%;山東省和江蘇省的申請量緊隨其后,分別為344件和285件。申請量前七名中僅山東是北方省份,可見全國醬油領(lǐng)域的研發(fā)主要集中在南方地區(qū),這不僅與各地的飲食習慣相關(guān),也反映了廣東、山東和江蘇等大省更加注重技術(shù)研發(fā)及專利布局。
(三)專利申請人分析
通過對醬油領(lǐng)域全球?qū)@煌暾埲说纳暾埩窟M行排序可以得出醬油領(lǐng)域?qū)@暾埩颗琶笆纳暾埲耍渲?,日本知名醬油公司龜甲萬株式會社申請128件,高居全球榜首;全球排名第二、國內(nèi)排名第一的是佛山海天調(diào)味食品有限公司,申請76件;廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司申請44件,排名第三。數(shù)據(jù)顯示,醬油技術(shù)領(lǐng)域主要申請人大部分是企業(yè),僅前十名的申請人中就有八家企業(yè),其中龜甲萬和山字牌醬油是兩家日本企業(yè),其余六家均為中國企業(yè),僅有華南理工大學和江南大學兩所高校,這反映了醬油產(chǎn)業(yè)具有比較強的市場應(yīng)用屬性,吸引了大量的企業(yè)投入研發(fā)并進行專利布局。在排名前十的申請人中,海天、美味鮮、李錦記、千禾、廚邦等企業(yè)也均常年占據(jù)國內(nèi)醬油品牌排名前十,反映了醬油品牌指數(shù)與專利申請布局具有密不可分的關(guān)系。
下面進一步分析醬油產(chǎn)業(yè)專利申請排名前兩位的重要申請人。排名全球第一的龜甲萬株式會社創(chuàng)立于1917年,已有百余年歷史,其第一件醬油領(lǐng)域?qū)@暾埑霈F(xiàn)在1979年,涉及壓縮未精制的醬油的方法和裝置。多年來,龜甲萬的專利申請趨勢并未有明顯的快速增長,每年的申請量基本都在10件以下,早期申請的技術(shù)主要注重降低工藝復(fù)雜性、提高風味,近年來重點關(guān)注低鹽醬油、無鹽醬油等降低醬油中鹽濃度的技術(shù)。國內(nèi)排名第一的佛山海天調(diào)味食品有限公司是“中華老字號”企業(yè)之一,其第一件醬油領(lǐng)域?qū)@暾埑霈F(xiàn)在2008年,涉及防治醬油制曲中青霉污染的方法,于2012年獲得授權(quán)。海天醬油申請的76件專利授權(quán)了42件,授權(quán)率超過55%,專利授權(quán)后維持有效率也很高,其中41件均維持有效,表明海天醬油的專利申請質(zhì)量較高且維護很好。2008-2009年,海天醬油的申請主要關(guān)注提高鮮味、醬香和固有香氣等風味香氣改善方面,近年也和龜甲萬一樣關(guān)注低鹽醬油,還注重原料利用率和醬油穩(wěn)定性的提高,例如采用膨化面粉制備白醬油、提高醬油種曲的孢子數(shù)等技術(shù),不僅降低了生產(chǎn)成本,還提高了生產(chǎn)效率。
(四)專利運營情況分析
醬油產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利的運營情況能夠在一定程度上顯示出在醬油領(lǐng)域相關(guān)專利所發(fā)揮的作用。醬油產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利的整體運營程度較高,以專利轉(zhuǎn)讓為主,達到190件,質(zhì)押數(shù)量高于許可數(shù)量。許可的專利中技術(shù)含量較高的多為高校的申請,例如江南大學的一種快速醬油二次沉淀蛋白的制備方法,針對醬油在儲存和銷售過程中的沉淀問題進行了研究,利用超聲、預(yù)冷、離心、透析、真空冷凍干燥等技術(shù)結(jié)合誘導(dǎo)醬油中的二次沉淀蛋白快速形成沉淀,避免引入有機溶劑、銨鹽等非蛋白成分。醬油領(lǐng)域有17件專利申請?zhí)崞鹆嗽V訟請求,其中8件為龜甲萬株式會社的申請,涉及粉末醬油和調(diào)味醬油等技術(shù),主要集中在近十年;16件在駁回后提出了復(fù)審請求,有2件提出無效的專利,均涉及多層醬油制曲塔的裝置。醬油領(lǐng)域?qū)@闹饕暾埲祟愋蜑槠髽I(yè),相關(guān)專利的轉(zhuǎn)讓人也以企業(yè)為主;主要高校創(chuàng)新主體華南理工大學和江南大學分別僅轉(zhuǎn)讓了2件和4件專利申請,主要涉及醬油二次沉淀蛋白的方法、具有高蛋白轉(zhuǎn)化率和利用率的醬油生產(chǎn)方法和提高醬油風味的方法。這表明國內(nèi)高校的科技成果轉(zhuǎn)化率還有待進一步提高,除了提高知識產(chǎn)權(quán)保護意識、提高研發(fā)和申請專利的熱情以外,還需要通過專利運營平臺將更多的知識產(chǎn)權(quán)成果進行轉(zhuǎn)化,加強高??蒲性核c企業(yè)之間的合作,提高科技成果轉(zhuǎn)化率,充分發(fā)揮專利的價值。
(五)關(guān)鍵技術(shù)分析
通過對國內(nèi)外的醬油生產(chǎn)加工相關(guān)專利技術(shù)進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),各食品企業(yè)申請的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及醬油的多菌種釀造、醬油風味改進以及低鹽醬油、零添加醬油的生產(chǎn)等方面。
醬油是通過微生物的發(fā)酵作用,將大豆/豆粕、小麥/麩皮等原料中的淀粉、蛋白轉(zhuǎn)化為氨基酸和糖類,從而產(chǎn)生特有風味,而上述發(fā)酵過程都需要微生物或者其合成的酶參與。因此,多菌種制曲/發(fā)酵對于改善醬油風味、提高原料利用率具有重要作用。湖北工業(yè)大學的專利(CN103907897B)涉及一種多菌種制曲的醬油,采用模擬天然釀造醬油多菌種的制曲過程,以酵母、乳酸菌與復(fù)合米曲霉共同制曲,通過制曲過程中三種釀造微生物的協(xié)同共生作用,為醬油發(fā)酵階段提供優(yōu)選的風味微生物,從而增強醬油產(chǎn)品的風味。
醬油作為日常調(diào)味品,是人體攝入食鹽的重要途徑之一,隨著“三減”行動的開展,國家和行業(yè)層面都對減鹽醬油的生產(chǎn)提出了要求?!丁敖】抵袊?030”規(guī)劃綱要》《國民營養(yǎng)計劃(2017-2030年)》明確提出,到2030年全國人均每日食鹽攝入量降低20%;《中國食品工業(yè)減鹽指南(2019年)》對于醬油的減鹽目標是,醬油中鈉含量由2016年的6536mg/100g下降至2030年的5230mg/100g。佛山海天調(diào)味食品有限公司在低鹽醬油領(lǐng)域進行了深入的研究和布局,提出了直接通過常溫發(fā)酵得到低鹽醬油的制備方法(CN101491325B)。這一方法的基本構(gòu)思是通過液態(tài)發(fā)酵法制備醬油復(fù)合發(fā)酵液,將鹽水與常規(guī)醬油曲料混合進行常溫固態(tài)發(fā)酵,然后加入醬油復(fù)合發(fā)酵液進行低鹽稀態(tài)發(fā)酵,熟成后分離過濾得到高品質(zhì)的低鹽醬油。
另外,隨著食品安全的深化發(fā)展以及綠色簡約的社會潮流的盛行,零添加醬油也將成為新的調(diào)味品研究熱點。禾千味業(yè)食品股份有限公司在零添加醬油領(lǐng)域具有良好的研究基礎(chǔ)和專利布局,其產(chǎn)品也以零添加為主要特點,如研發(fā)了一種低糖零添加醬油的釀造方法(CN112914081B),通過在原料預(yù)處理環(huán)節(jié)加入酶制劑對淀粉酶解、發(fā)酵工藝結(jié)束后進行升溫處理,對醬油原油進行包埋混合菌劑等方面進行改進,能夠大大降低醬油中的總糖含量,使其控制在較低水平,實現(xiàn)了低糖醬油的生產(chǎn),同時所產(chǎn)醬油富含豐富的氨基酸態(tài)氮,鮮味濃郁、滋味鮮美、體態(tài)紅亮,能夠極大滿足消費者的需求。
綜上所述,本文從專利數(shù)據(jù)及專利技術(shù)角度,對醬油加工生產(chǎn)技術(shù)開展研究,得出以下結(jié)論:全球醬油加工生產(chǎn)技術(shù)呈現(xiàn)集中化分布特點,以中國、日本、韓國為主要的技術(shù)產(chǎn)出國。中國在醬油領(lǐng)域的研發(fā)和專利申請情況處于領(lǐng)先地位,但是日本在高端醬油產(chǎn)品領(lǐng)域占據(jù)大部分的市場份額,其產(chǎn)品品類多、外觀品質(zhì)高,導(dǎo)致國產(chǎn)醬油產(chǎn)品的價格明顯低于進口醬油。因此,我國在高品質(zhì)醬油研發(fā)領(lǐng)域仍然需要進行深入研究,為傳統(tǒng)的釀造技術(shù)賦予現(xiàn)代化科技力量,使得發(fā)酵過程可控,并有機結(jié)合高品質(zhì)的釀造工藝和微生物發(fā)酵技術(shù)優(yōu)勢,在提升醬油品質(zhì)的同時,研發(fā)健康、低鹽、零添加的產(chǎn)品,這也是未來我國醬油產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向。
作者簡介:姚宇博(1987-),男,助理研究員、專利審查員,碩士研究生,研究方向為食品領(lǐng)域?qū)@麑彶椤?/p>