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1、1十三五国家重点研发计划现代食品加工及粮食收储运技术与装备2016年启动项目申请指南2科 技 部 农 村 司二零一五年十一月 日3第一部分 专项概况一、概述现代食品加工产业上牵亿万农户，与“三农问题”密切关联，下联亿万国民，是与公众的膳食营养和饮食安全息息相关的“国民健康产业” 。目前，全球食品加工产业正在向多领域、多梯度、深层次、高技术、智能化、低能耗、全利用、高效益、可持续的方向发展。随着一大批新技术（如云计算）的开发，新业态（如网络电商）的出现，新模式（如全产业链控制）的形成和新产业（如现代调理）的发展，现代食品加工产业不仅成为拉动我国国民经济发展的“新兴产业”和新的经济“增长点”,也将
2、拓展现代农业发展的“新空间”，成为引领和带动我国现代农业发展的“新动力” 。但不可否认的是，随着我国新型工业化、信息化、城镇化和农业现代化同步推进， “方便、美味、可口、实惠、营养、安全、健康、个性化、多样性”的产品新需求，以及“智能、节能、低碳、环保、绿色、可持续”的产业新要求已成为食品产业发展的“新常态” ，也对食品加工产业科技发展提出了的新挑战。因此，实施“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”专项是对国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年） 要求的具体贯彻和落实；是支撑现代食品工业快速健康和可持续发展的重要保障；是确保国家食品品质营养与质量安全及粮食安全的重要环节；也是
3、保证农民增产增收和资源高效利用与农业综合效益的重要手段。4二、专项实施年限2016 年 1 月 1 日-2020 年 12 月 31 日三、专项目标依据国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年） 的整体要求，以创新驱动发展战略为核心，紧紧围绕食品产业在新型加工与绿色制造，粮食收储运技术装备，现代食品物流的信息化、智能化与低碳化研发，全产业链品质质量过程控制开发，中华传统与民族特色食品工业化与成品化以及工程化食品加工技术装备创制等关键问题与重大科技需求，依靠科技创新，实现新知识支撑，新工艺创建，新技术突破，新装备保障，新产品创制和新格局形成。预计到 2020 年，将突破制约食品制
4、造与装备产业发展的基础共性技术 30-40 项，创制关键装备 50-60 种，新工艺和新产品 60-70 个，建设集成示范线 10-15 条；在粮食储运技术方面，以减损、保质、增效、生态为原则，建立适宜我国国情、粮情和农业现代化要求的新型粮食收储模式、技术体系，创新一批粮食收购、储藏、装卸、运输作业的新技术新装备。东北示范区粮食收储环节损失率由 15%降到 5%左右，玉米霉变率由 5%减少到 2以下；南方示范区稻谷绿色保鲜储存比例提高到 30%，干燥能耗降低 25以上；国家储备粮库减少化学药剂使用量 30%以上。整体上构建以企业为主导产学研用协同创新机制和基地 3-5 个，培养创新人才 200
5、-300 名，形成创新团队 10-15 个，大幅提高自主创新能力。5四、项目设置（一）总体安排计划依据目标共设置“食品加工应用基础研究” 、 “食品加工核心技术开发与装备创制” 、 “食品加工工程化技术集成应用与产业化示范”三大板块。针对未来五年现代食品加工制造与装备开发产业及粮食收储运行业中迫切需要解决的技术问题，按照全链条布局、一体化实施的总体思路，具体分解为 20 个项目任务。（二）项目设置原则 1.根据国家战略需求和相关产业发展在 2016 年亟需解决的关键瓶颈问题。重点是在目前我国食品产业发展中的瓶颈问题和紧迫的重点核心与关键科技发展需求问题。2.遵循实施方案制定的年度任务分解，重点
6、是国际食品产业科技发展的新态势下必争的科技发展新热点问题。3.按照中央财政科技计划管理改革和国家重点研发计划工作安排的要求，充分考虑基础研究、共性关键技术研发到典型应用示范等各部分比例，共性关键技术类项目为主，基础研究类项目占一定的比例，典型应用示范类项目比例不超过 30%。4.考虑行业部门提出的各领域（行业）急需科技支撑的现实需求，重点是与食品加工和粮食保障行业部门提出的各领域（行业）急需科技支撑的迫切现实需求。65.考虑延续“十二五”期间的研究内容并已经取得重要突破，亟需进一步支持实现整体支撑的科技问题，重点是“健康中国”和“新常态”下食品加工新兴产业发展的紧迫的科技新需求和新问题。任务一
7、. 食品加工应用基础研究围绕食品理化特性、营养特性及加工特性，以世界前沿科学难题为着眼点，主要开展生鲜食用农产品物流环境适应性及品质控制机制研究、食品加工过程中组分结构变化及品质调控机制研究、食品风味特征与品质平价及加工适用性研究、食品营养物质基础与营养代谢组学研究，力争取得原创性研究进展，为巩固已有优势技术、培育战略性新兴产业提供基础。项目 1. 生鲜食用农产品物流环境适应性及品质控制机制研究研究目标：研究食品贮运和物流过程中品质变化的物质基础及生物学机制, 阐明现代贮运技术对食品品质保持和调控规律和调控机制；研究内容：系统分析温度、湿度、气体等环境因子对产品衰老和主要生理生化代谢及生理失调
8、的影响规律，以及品质劣变和腐烂损耗的生物学机制，确定不同产品物流环境适宜参数；研究果蔬弹性、7拉伸和碎裂等质构特性对不同运输方式的适应性及生理代谢规律，研究热管技术蓄冷的传热机理、传热特点及传热动力学；从产品物流微环境温度、时间和忍耐性（“3T”指数）等方面，分析货架期品质变，为减少果蔬贮运及冷链物流损失提供理论依据；研究可溯源至国家标准的食品中水分活度测量技术，揭示微生物与水活度及防腐剂之间的相关参数关系，研制复杂基体水分标准物质；研究玉米、稻谷等粮食储藏粮堆生态多场耦合系统模型、保质保鲜机理、粮堆结露发热霉变和黄变机理，研究粮食品种与储藏、加工用途的特性关系。考核指标：【约束性指标】明晰
9、20 种生鲜农产品受环境因子影响的产品物流品质劣变的生物学机制；阐明 30 个生鲜农产品品质变化与自身生物学特性关系机理；基于场论方法和数值传热理论，建立储藏稻谷保质保鲜的多场耦合数学模型 1-3 套 ；建立可溯源至国家标准的食品中水分活度和等温等湿线标准测量方法各 1 套，研制5-6 种不同基体水分标准物质；【预期性指标 】申请专利 2-4 项，发表高水平论文 60 篇。项目 2. 食品加工过程中组分结构变化及品质调控机制研究研究目标：针对食品基质组分复杂性、食品加工技术方式多样性和食品品质需求丰富性特征，重点研究果蔬、畜禽、水产和粮油等原料及制品中碳水化合物、蛋白质、脂质和生物活性物质等大
10、小分子组分的结构特性与品质及功能关系。8研究内容：研究食品加工过程中物理、化学及生物等不同加工/处理方式对食品组分结构与功能影响及调控机制；研究食品加工过程中物质代谢、劣变机理和腐败损耗规律，揭示食品加工过程中保质减损与调控机制；研究构成质量特征的组分指纹图谱，确定特征目标指示物，建立食品质量评价模型。考核指标：【约束性指标】构建 30-40 种果蔬、畜禽、水产和粮油等食品基质体系中主要大分子组分及小分子活性物质的在食品加工贮运过程的结构特性变化与质量品质、营养作用关系；阐明 20-30 种新兴的物理、化学及生物加工手段对食品体系组分的结构与功能关系影响及其机理；探索 5-10 种食品体系组分
11、结构与功能关系调控新手段；【预期性指标】申请专利 2-4 项，发表高水平论文 20-30篇。项目 3. 食品风味特征与品质评价及加工适用性研究研究目标：开展现代生物和物理技术对食品感官品质、食品组分的结构特性与食品色、香、味、形及风味特征的关系的系统研究。研究内容：以食品基本口味、中华特色风味以及与消费喜好之间的关系为对象，以我国主要菜系分布的典型城镇居民为研究区域，研究中国人口味喜好分布及其影响因素，风味与消费喜好之间的相关性，加工过程中特色风味形成与变化机理，食用过程的感官交互作用，风味属性智能感官检测传感器响应机制，特色风味稳定性控制方法，风味个性化设计模型与工业化生产技术标准。 9考核
12、指标：【约束性指标】建立中国风味地图与中国人食品口味喜好基础数据库，挖掘和丰富中华特色风味，研发风味属性精确评价新方法 5-10 项；研制智能感官分析设备/系统 3-5 套；揭示特色风味物质构成、感官特性与消费喜好之间的相关性，建立风味设计与品质预测模型 3-5 套，构建以市场为导向的新型食品设计、加工与质量控制标准体系及关键技术国家标准 10-15 项，国际标准 1-3项；【预期性指标】阐明 5-10 种食品体系主要组分的结构特性与食品色、香、味、形之间的关系，申请专利 2-4 项，发表高水平论文20-30 篇。任务二. 食品加工核心技术开发与装备创制围绕食品安全、营养健康、资源节约、增效增
13、值的战略需求，针对制约领域发展的关键技术瓶颈，推进相关领域高新技术研究与高端装备研制，利用已有优势技术拓展研究和应用，在此基础上力争取得原创性重大突破，形成自主的国际知识产权，培育战略性新兴产业。项目 4. 食品现代加工关键技术及智能化装备开发研究目标：系统研究和开发食品非热加工、新型杀菌、过程控制、仿真优化和智能化控制技术等食品加工新技术、新装备。研究内容：系统研究食品非热加工、新型杀菌、新型干法/湿法超微粉碎、新型冷冻解冻、挤压膨化、质构重组、快速传质传热、低温压榨、食品表征属性与品质识别技术和食品装备稳定与可靠性、10食品加工过程模拟仿真优化、智能化控制和现代先进制造等新技术与新装备；以
14、单螺杆和双螺杆挤压机为对象，以谷物原料挤压加工为产物目标，重点开发智能化模块化挤压装备。考核指标：【约束性指标】建立我国食品加工通用装备研发技术体系，形成智能化的食品加工工程化技术支撑能力。研发新型加工技术 25 项，研制新型智能化高效加工装备 20 台（套） ，制定标准5 项， 【预期性指标】申报专利 30 项，发表论文 60 篇。项目 5. 中华传统工业化食品加工关键技术与装备开发目标：系统开展传统食品的品质评价、工艺挖掘、工艺适应性改造等研究；突破水烹、汽烹、油烹、火烹等传统食品连续化、标准化加工和品质保真技术瓶颈。研究内容：开发传统主食、中式菜肴等中华传统食品的标准化、连续化、智能化和
15、工业化加工制造关键技术与装备；开展连续化蒸制、一体化煮制、红外/微波烤制、智能化炒制等共性装备的功能设计，优化装备关键部件结构参数及运动参数，创制具有自主知识产权的自动化、连续化加工装备；创制典型特色的工业化传统食品，建立健全传统食品加工标准与全程质量控制体系；形成具有自主知识产权的智能化、数字化、规模化、自动化、连续化、工程化、成套化核心装备与成套技术与装备。考核指标：【约束性指标】建立中华传统工业化食品研发技术体系，研发中华传统食品现代化加工技术 20 项，创制中式传统食品11核心加工装备 5 台（套）以上；研制开发新产品 30 种，工业化传统食品机械化、自动化、成套化装备应用率提高 40
16、-50%。 【预期性指标】申报专利 30 项，发表论文 30 篇。项目 6. 传统酿造食品制造关键技术与装备开发研究目标：围绕我国传统优势酿造食品制造的关键环节，收集整理我国传统酿造食品特有的微生物菌种资源，并采用组学（基因组、转录组、蛋白组与代谢组等）技术，开展酿造食品特有微生物菌种的安全性与主要功能性成分的分析。研究内容：以中国谷物醋、黄酒等我国传统特色酿造食品为研究对象，突破传统酿造食品在酿造过程中微生物增殖与代谢的定向调控、原料利用率提高和风味改善、抗逆菌株选育及新型发酵生产菌等关键技术瓶颈；建立特色高效酿造新工艺，开发绿色、高效、现代的酿造食品生产新技术及系列安全高品质酿造食品的制造技术；研制开发智能化酿造食品加工成套技术装备，全面提升我国传统酿造食品的安全与质量水平。考核指标：【约束性指标】收集整理建立不少于 2000 株菌株的菌种库，并系统研究分析 5-10 株我国常用的传统酿造食品特有微生物菌种的安全性与主要功能性成分；筛选传统优势酿造抗逆高效菌种 2
