【國家獎】為蜂產品安全生產加工過程提供有力保障
從日前舉行的2017年度國家科學技術獎勵大會上獲悉,中國農業(yè)科學院蜜蜂研究所吳黎明研究員牽頭完成的“優(yōu)質蜂產品安全生產加工及質量控制技術”獲得國家技術發(fā)明二等獎?! ?/p>
吳黎明領銜的蜜蜂所蜂產品質量與風險評估創(chuàng)新團隊在國家科技支撐計劃、國家自然科學基金等項目的支持下,歷經10多年攻關,針對蜂產品安全生產加工中存在的系列科技問題,發(fā)明了蜂群多王群組建和春季健康繁殖技術,創(chuàng)建了蜂膠低溫濕法超微粉碎技術、物理法抗結晶蜂蜜生產技術等產品高值化安全生產技術,發(fā)明了系列蜂產品品質識別和質量控制技術,實現(xiàn)優(yōu)質蜂產品安全生產加工和質量控制。成果應用覆蓋 22 個省區(qū)市的 1100 余家養(yǎng)殖、加工、流通和監(jiān)管單位,受到普遍認可和好評。近3年,蜂農新增經濟效益 28.05 億元;企業(yè)新增效益 2.31 億元。
我國是養(yǎng)蜂大國,蜜蜂飼養(yǎng)量達900萬群以上,蜂蜜、蜂王漿和蜂膠年產量分別約為45萬噸、4000噸和350噸,其中約 1/3 用于出口,蜂產品生產量與出口量均居世界首位。隨著人們健康需求的增長,蜂產品的國內外市場正在逐步擴大。但我國蜂業(yè)生產屬于野外流動作業(yè),蜂群易感病、養(yǎng)蜂生產效率低、產品獸藥殘留嚴重,加工技術落后、產品附加值低且品質受損嚴重,質量檢測與控制技術缺乏,嚴重制約了我國蜂產業(yè)的健康發(fā)展和產品提檔升級。
緊盯產業(yè)需求,確定攻關目標
蜂產品質量安全問題已經成為制約我國蜂產品國內外貿易和消費者消費信心的重要瓶頸因素,其成因復雜,涉及蜂業(yè)生產全產業(yè)鏈條,包括蜂場設置與環(huán)境、蜂群飼養(yǎng)管理與藥物使用、產品采收貯運與加工等環(huán)節(jié),盡管產品的質量檢測與評價也是質量控制的重要環(huán)節(jié),但單純依靠檢測難以實現(xiàn)蜂產品的質量安全,有必要針對可能影響產品生產加工效率和質量安全的關鍵環(huán)節(jié)展開研究和攻關,實現(xiàn)全產業(yè)鏈條控制。
蜂產品質量與風險評估創(chuàng)新團隊聯(lián)合了蜜蜂所蜂產品加工與設備創(chuàng)新團隊、浙江大學蜂產品資源團隊和河南新鄉(xiāng)綜合實驗站等展開聯(lián)合攻關,在高效蜂群組建、蜂產品增值加工、質量評價與檢測等方面進行了系統(tǒng)的理論研究和技術創(chuàng)新,取得了重大突破和顯著成效,為推動蜂產業(yè)健康發(fā)展,促進蜂產品安全高效生產、增值加工,保障蜂產品質量安全,提高人民健康水平提供了科技支撐。
理論聯(lián)系實際,推動科技創(chuàng)新
美國的質量管理大師威廉·戴明博士指出:“產品質量是生產出來的,不是檢驗出來的。”要采用事前預防的方法,從一開始就將質量融入到產品中,以降低次品的發(fā)生率。當然,這也不是說就要消除檢驗,進行一定程度的檢驗是必要的,但是不能將產品的質量依賴于檢驗。
由于我國蜂產品生產和加工產業(yè)長期存在生產效率低、傳統(tǒng)加工技術落后、質量檢測技術缺乏等科技問題,嚴重制約著蜂產品質量安全水平的提升、產品的深加工利用和蜂產業(yè)的健康發(fā)展。項目組堅持理論與實踐結合,理論指導實踐,努力實現(xiàn)理論專業(yè)化,最終邁向實踐專業(yè)化。發(fā)明了多王同巢蜂群組建和早春蜂群健康繁殖技術、蜂產品高值化安全生產技術,并建立了系列蜂產品質量安全檢測與監(jiān)控技術,為蜂產品生產加工中效率提升和質量保證奠定了理論基礎。從源頭入手,將蜂產品安全風險因子扼殺在搖籃中,團隊從3個方面著手提升生產效率、降低安全風險和促進產品的深加工利用。
1.增強蜜蜂本身的體質和抗病能力,減少藥物使用率,提高生產能力和產品安全性?!耙荒晁募驹谟诖骸?,對蜂群而言也一樣,早春的繁殖直接關系到蜂群整年的生產與抗病能力。常規(guī)飼養(yǎng)方法采用“加強保溫,促進蜂群早繁殖、多繁殖”的方式,但一旦遇見長期寒流,蜜蜂為了保溫將不得不收縮聚團,造成外圍幼蟲被凍死和蜜蜂有限的哺育力被白白損耗,而導致蜂群繁殖失敗。我們在長期研究和實踐的基礎上,反其道而行之,建立“控制蜂王產卵量和限制工蜂哺育行為”的早春低溫繁殖新技術,早春蜂群發(fā)病率下降71.7%、蜂蜜生產能力提高31.0%?!耙簧讲蝗荻ⅰ保粋€常規(guī)蜂群也不能允許兩只及以上蜂王共存,由于單只蜂王產卵力所限,蜂群內相同日齡的幼蟲供應就會受限。項目組通過生物誘導和環(huán)境誘導,成功突破多王同巢群組建技術,變革了1個蜂群只有 1 只蜂王的飼養(yǎng)模式,實現(xiàn)了多只蜂王在同一產卵區(qū)自由活動、正常產卵,突破了多王同巢越冬和周年飼養(yǎng)的技術瓶頸,攻克了蜂群產卵能力弱的問題。該項技術在實現(xiàn)提高蜂群群勢和生產能力的同時,大幅減少了病害的發(fā)生和獸藥使用量,提高了蜂產品產量和安全性。
2.創(chuàng)建了蜂膠和蜂蜜高值化安全加工技術,在提升蜂產品附加值的同時,保證了其安全性。傳統(tǒng)蜂膠加工中采用聚乙二醇溶解,長期服用存在安全隱患,為了提高蜂膠產品安全性,部分企業(yè)采取膠體磨粉碎,但普遍存在粒度大、易分層、貨架期短的問題。本成果創(chuàng)建的蜂膠低溫濕法超微粉碎技術,攻克了蜂膠高溫下粘性大、難以粉碎的技術難題,實現(xiàn)了用食用油替代聚乙二醇等分散劑,提高了蜂膠食用安全性;減少了萜類等功效組分的損失,生物利用度提高30%以上。對蜂蜜加工而言,第一步就是要將結晶的蜂蜜化開,常規(guī)方法采用熱水水浴,蜂蜜品質受損大且易積聚有害物質,本成果研制了氣體射流沖擊蜂蜜解晶裝備和抗結晶蜂蜜生產工藝,降低了蜂蜜加工接觸溫度和時間,加工后蜂蜜不結晶、不發(fā)酵,附加值和安全性大幅提升。
3.構建了主要蜂蜜的指紋圖譜庫,發(fā)明了10種蜂產品品質評價技術,為實現(xiàn)優(yōu)質蜂產品的質量控制提供了技術支撐。構建了占我國蜂蜜產量70%以上的5種蜂蜜的指紋圖譜庫以及主要糖漿指紋圖譜,蜂蜜品種識別率達98%以上;探明了蜂膠和楊樹膠特征組分差異,建立了蜂膠和楊樹膠識別新技術并形成國家標準,識別率100%;建立了蜂王漿新鮮度快速檢測方法,實現(xiàn)了1min定性判定蜂王漿新鮮度;發(fā)明了基于ATP等八種物質變化規(guī)律的F值評判法,實現(xiàn)了新鮮度準確評價。系列安全評價指標和檢測方法的建立和應用,為蜂產品質量安全控制與保障提供了技術支撐。
加強成果應用,凸顯經濟社會效益
該成果突破了多項技術瓶頸,包括多王群飼養(yǎng)、早春蜂群繁殖、蜂產品真?zhèn)魏推焚|評價技術等,變革了蜂群飼養(yǎng)和蜂產品生產、加工模式,促進了養(yǎng)蜂生產技術水準和產品質量安全水平的整體提高,提高了蜂產品的市場競爭力。
該成果創(chuàng)制了蜂膠低溫濕法超微粉碎技術和膠囊加工新工藝、抗結晶蜂蜜生產新工藝及裝備,實現(xiàn)了傳統(tǒng)蜂蜜、蜂膠工藝技術的革新,引領了蜂產品加工產業(yè)科技創(chuàng)新,推動了產業(yè)技術升級,提升了我國蜂產業(yè)的國際影響和競爭力。
該成果關鍵技術已經在全國 22 個?。▍^(qū))的 1100 余家蜂業(yè)合作社、養(yǎng)殖大戶、蜂產品加工企業(yè)和流通、監(jiān)管部門得以推廣應用,形成了產學研相結合、“龍頭企業(yè)+合作社+蜂農”的轉化與應用模式,推動了養(yǎng)殖標準化,企業(yè)規(guī)?;?、品牌化發(fā)展,帶動了農民增收與企業(yè)增效。
20家以上蜂產品大中型加工企業(yè)應用了該成果增值加工和質量控制新技術,提升了企業(yè)技術創(chuàng)新能力,對優(yōu)質產品原料的需求量和價格也大幅提升。通過示范企業(yè)帶動,在蜂產品主產區(qū)建立標準化養(yǎng)殖基地,轉化已被農業(yè)部納入蜜蜂健康養(yǎng)殖、農產品標準化生產和質量安全監(jiān)管計劃的《蜂產品質量安全生產控制規(guī)范》等一批標準和新技術。
該成果在優(yōu)質蜂產品安全生產加工與質量控制技術領域取得了重大突破和顯著成效,為推動蜂產業(yè)健康發(fā)展,促進蜂產品安全高效生產、增值加工,保障蜂產品質量安全,提高人民健康水平提供了科技支撐。
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