羊肉新產(chǎn)品
張德權(quán)團隊在羊肉加工車間中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所供圖
羊肉是深受國民喜愛的肉品之一，但羊肉的分級分割、保質(zhì)保鮮、精深加工等技術(shù)落后卻一直是產(chǎn)業(yè)內(nèi)亟待解決的難題。
如今，我國羊肉標準化分級分割率由2003年的4.8%提高到2017年的92.5%，工業(yè)化深加工率由不足3%提高到17%，這其中離不開一支科研隊伍。在他們的努力下，實現(xiàn)了由作坊式生產(chǎn)向工業(yè)化、標準化跨越，推動行業(yè)科技進步與轉(zhuǎn)型升級。
在國家科技攻關(guān)計劃、公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項等項目資助下，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所研究員張德權(quán)整體布局，潛心科研，歷經(jīng)15年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，牽頭完成“羊肉梯次加工關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目，并獲得2018年國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。
深入基層 結(jié)下不解之緣
時間回到2002年10月，剛從大學(xué)畢業(yè)兩年的張德權(quán)，積極響應(yīng)中組部、團中央號召，滿懷激情和熱情，投身到火熱的西部大開發(fā)事業(yè)中，作為第二批博士服務(wù)團成員赴寧夏吳忠市掛職鍛煉。
掛職期間，張德權(quán)充分發(fā)揮自身農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工的專業(yè)優(yōu)勢，深入鹽池、同心、紅寺堡等貧困地區(qū)開展產(chǎn)業(yè)調(diào)研。
他發(fā)現(xiàn)寧夏有很多優(yōu)勢特色資源，如“寧夏灘羊”“中衛(wèi)山羊”馳名中外，但當(dāng)?shù)剞r(nóng)民基本靠賣活羊、賣羊胴體等老字號產(chǎn)品維持生計，守著金飯碗討飯吃，一直未擺脫貧窮的窘境。
經(jīng)過系統(tǒng)論證、科學(xué)分析，張德權(quán)認為寧夏肉羊產(chǎn)業(yè)落后、效益低下的重要原因在于產(chǎn)業(yè)鏈短、加工產(chǎn)業(yè)落后、附加值低，精深加工率僅有2.9%，與發(fā)達國家50%的平均水平相差16倍，導(dǎo)致寧夏羊肉優(yōu)質(zhì)不優(yōu)價，農(nóng)民靠養(yǎng)羊賣羊增收乏力。
立足寧夏，面向全國，放眼全球。我國羊肉產(chǎn)量現(xiàn)居世界第一，約占世界產(chǎn)量的30%，但從初加工到深加工、生鮮到熟制的梯次加工技術(shù)缺乏，分割、調(diào)理、風(fēng)干羊肉等高附加值產(chǎn)品匱乏，深加工率不足10%，鮮、凍胴體和二分體初加工產(chǎn)品占95%以上，年損耗高達數(shù)十萬噸。
“與國外相比，我國羊肉產(chǎn)業(yè)存在加工標準化程度低、技術(shù)與裝備落后、宰后損耗高、深加工率低等問題，嚴重影響羊肉的加工品質(zhì)，制約了羊肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！睆埖聶?quán)告訴《中國科學(xué)報》。
“羊肉產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，必須解決加工的技術(shù)難題，提升產(chǎn)品附加值?！睆哪菚r起，張德權(quán)暗下決心，一定要攻克羊肉精深加工的技術(shù)難題，補齊肉羊產(chǎn)業(yè)鏈中加工落后的短板，破解產(chǎn)業(yè)困局，通過產(chǎn)業(yè)扶貧、科技扶貧實現(xiàn)農(nóng)民脫貧。
就這樣，2003年掛職結(jié)束回到中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所以后，他義無反顧地投身到羊肉梯次加工技術(shù)研發(fā)中，這一干就是15年。
聯(lián)合攻關(guān) 首創(chuàng)破局
張德權(quán)領(lǐng)銜團隊按照理論、技術(shù)、裝備、產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù)路線，突破分級分割、保質(zhì)保鮮、精深加工三大環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，首創(chuàng)適合我國飲食習(xí)慣的羊肉梯次加工技術(shù)體系，打破國外技術(shù)壟斷，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，改變了我國羊肉加工技術(shù)落后、裝備依賴進口的局面。
解析我國羊肉加工特性，首創(chuàng)我國羊肉分級分割技術(shù)體系。根據(jù)我國羊肉消費和加工方式，團隊對四大肉羊主產(chǎn)區(qū)46個品種的品質(zhì)特性進行系統(tǒng)挖掘與整理，探明我國羊肉加工特性，構(gòu)建專用數(shù)據(jù)庫；創(chuàng)建我國專用的羊肉分級模型和中式涮制、烤制、醬鹵、風(fēng)干適宜性評價模型，攻克長期以來模型缺乏的問題，實現(xiàn)精準判別。
團隊發(fā)明同步機械去皮技術(shù)裝備，替代進口，效率提高1~1.5倍，皮張帶肉率降低50%以上，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，近三年國內(nèi)市場占有率達30%以上；研建分波段近紅外分級模型，發(fā)明近紅外無損分級技術(shù)，打破國外壟斷，分級準確率較國外同類產(chǎn)品提高20個百分點；研發(fā)標準化分割軟件、計算機視覺輔助分割技術(shù)，填補國內(nèi)空白，分割準確率較國外同類技術(shù)提高近20個百分點；牽頭研制我國羊肉分級和分割標準，構(gòu)建了分級、分割技術(shù)體系，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，結(jié)束了長期依賴進口的局面，增值20%以上。
突破保質(zhì)保鮮關(guān)鍵技術(shù)裝備，破解羊肉貨架期短的難題。長期以來，我國羊肉初加工技術(shù)落后，貨架期僅有7天，損耗率高達5%~8%，年損失相當(dāng)于西北三省羊肉產(chǎn)量之和。
針對上述問題，張德權(quán)帶領(lǐng)團隊首次發(fā)現(xiàn)并揭示了蛋白質(zhì)磷酸化負向調(diào)節(jié)羊肉品質(zhì)的內(nèi)源機制，以及不同包裝、溫度下微生物影響羊肉品質(zhì)的外源機制，闡明冰溫/亞過冷延滯并抑制蛋白質(zhì)磷酸化的保質(zhì)機理和冰溫/亞過冷抑菌保鮮的效應(yīng)，構(gòu)建微生物測報模型。
此外，研制羊肉冰溫/亞過冷保質(zhì)保鮮技術(shù)裝備，解決了貯藏損耗高的難題，與世界最先進的冰溫技術(shù)相比，損耗降低1/2；研發(fā)100余種柔性組合保鮮模塊，構(gòu)建“冷藏/冰溫/亞過冷+”柵欄保質(zhì)保鮮技術(shù)體系，突破羊肉貨架期短的難題，貨架期從7天延長到45天以上，滿足各種生產(chǎn)模式和銷售需求。
構(gòu)建中式羊肉制品工程化加工技術(shù)體系，實現(xiàn)精深加工增值。烤羊腿、烤肉串、醬鹵羊肉、風(fēng)干羊肉、羊肉香腸等中式羊肉制品為我國獨有，但工業(yè)化過程中存在傳統(tǒng)特色品質(zhì)保持難、營養(yǎng)損失嚴重、能耗高污染重、手工作坊式生產(chǎn)成本高的難題，而國外又沒有現(xiàn)成技術(shù)裝備可以引進，工業(yè)化加工步履維艱。
針對這一問題，團隊揭示羊肉加工過程水分遷移、凝膠形成和特色風(fēng)味保持的品質(zhì)形成機制，為工程化技術(shù)研發(fā)奠定基礎(chǔ)；研制低溫高濕變溫解凍、脈沖變壓調(diào)理、綠色烤制、定量鹵制、梯度變溫風(fēng)干、凝膠成型等6項品質(zhì)保持關(guān)鍵技術(shù)，解決了中式羊肉制品特色品質(zhì)保持難的問題，解凍損耗降低57.2%，品質(zhì)均勻度提高了8.3~30個百分點，節(jié)能近40%。
團隊還研制了解凍、調(diào)理、烤制、醬鹵、風(fēng)干五大類核心裝備，解決工業(yè)化裝備缺乏問題；研發(fā)中式燒烤、醬鹵、調(diào)理、風(fēng)干、香腸五大類系列新產(chǎn)品，制定系列標準，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
面向羊肉加工產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場
15年來，“羊肉梯次加工關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目獲授權(quán)專利48件，發(fā)表SCI/EI論文88篇，出版著作5部，獲中華農(nóng)業(yè)科技獎一等獎、全國商業(yè)科技進步特等獎、中國專利優(yōu)秀獎各1項；牽頭制定系列羊肉加工標準，規(guī)范全行業(yè)發(fā)展。
團隊還聯(lián)合美、英、法、澳大利亞等十國科研機構(gòu)，牽頭構(gòu)建羊肉品質(zhì)聯(lián)合研究平臺。2017年張德權(quán)作為亞洲區(qū)唯一代表參與第63屆國際肉類科技大會IMS獎評審，產(chǎn)生了廣泛的國際影響。
項目技術(shù)深受中華老字號和肉羊屠宰加工企業(yè)青睞，如內(nèi)蒙古蒙都羊業(yè)食品股份有限公司原來只是一個作坊式的小企業(yè)，現(xiàn)在通過技術(shù)革新，一舉成長為行業(yè)最大的科技型羊肉制品加工企業(yè)，市值突破10億元。
該公司綜合應(yīng)用了分級分割、調(diào)理、風(fēng)干等加工技術(shù)和設(shè)備?！霸瓉砦覀冇玫亩际菄獾募庸ぴO(shè)備，現(xiàn)在有了中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工所專家研發(fā)出來的分級設(shè)備，精準率高，價格卻只有國外設(shè)備的1/6?！泵啥佳驑I(yè)相關(guān)負責(zé)人說道。
項目技術(shù)在四大肉羊主產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用，推廣率達41.1%；全國范圍內(nèi)新建生產(chǎn)線25條，累計新增銷售額84.60億元，新增利潤7.73億元；近三年新增銷售額62.70億元，新增利潤5.61億元，取得顯著的經(jīng)濟社會效益。
針對青海、西藏等牧區(qū)需求，張德權(quán)將復(fù)雜技術(shù)、高新技術(shù)輕簡化，深受牧民歡迎，近十年累計帶動120余萬戶農(nóng)牧民增收，戶均年增收6500元，在精準扶貧、鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮重要作用。
“解凍、調(diào)理技術(shù)還走出國門，援助非洲和南美國家，產(chǎn)品遠銷中東、中亞、南亞等地。”團隊成員、中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所副研究員王振宇補充道。
“羊肉加工技術(shù)的突破，一方面幫助養(yǎng)殖戶、企業(yè)從中受益，推進我國羊肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展；另一方面，能讓老百姓吃到更加健康安全、豐富多樣的高品質(zhì)羊肉?！睆埖聶?quán)說道。未來，面向產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場，他和團隊將繼續(xù)探索。
