植物基蛋白饮料产业化关键技术研发

2024/09/20
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项目计划总投入:500万元
奖励金额:面议
单位名称:福建盼盼饮料有限公司
所属领域:现代农业与食品
技术需求类型:“卡脖子” 前沿技术、急需紧缺技术
期望合作方式:联合开发、委托专家团队长期技术服务
联系人:张**
联系电话:18659066928

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项目需求说明

随着世界人口快速增长,对蛋白质摄入量的需求增大导致乳源供应不足以至于重度发展畜牧业造成环境污染。人们开始对植物蛋白产生兴趣,逐渐将目光转向植物基上。植物基饮料以高蛋白、零乳糖、零胆固醇、富含功能性成分的特点受到了人们的青睐,市场规模快速增长。Markets And Markets数据显示:植物基产品市场规模从2018年的173亿美元增长到2023年的296亿美元,年增长率达11.4%。我国的植物基饮料市场起步较晚,但同样取得了较快的发展。2020年以来,中国已成为全球最大的植物基饮料市场,规模占比达34%,2023年植物基饮料市场规模达1428亿元。

近几年的植物基开发得到了快速发展,在原料、发酵菌种和灭菌技术上都取得了新的进展,催生出一批新型植物基饮品品牌,国外如豌豆乳Ripple Foods、燕麦奶Oatly、植物蛋白Califia Farms 等,国内如豆本豆、Oatoat等。虽然市场上已有不少商品化的植物基饮品,但仍难以满足营养全面、健康调控、清洁标签等诸多的消费者需求和可持续发展的目标,这些也为植物基饮料的未来发展提出了更高要求。总体来看,原料品质差异大、制备技术不完善、产品稳定性差、创新性产品不足仍然是未来植物基饮料发展面临的主要问题。安全、营养、健康、美味、感官上亦可接受的植物基饮料将是未来产品追求的理想目标。

目前,植物基饮料所面临的技术瓶颈总结如下: 

(1)蛋白损失严重:疏水性蛋白的稳定问题一直是植物基饮料的一个难题,为了使产品具有较好的稳定性,行业内在基料制备时会去除绝大部分疏水性蛋白,造成蛋白质损失严重,产品与牛奶等产品相比差距较大。 

(2)稠厚度不佳:低脂质植物基原料中较低的脂肪含量使其缺乏乳脂感,而传统酶解工艺使淀粉过度水解成小分子糖和糊精,导致基料在流变学特性上表现出低粘度、低流体连续性,不能为产品提供良好的稠厚度。 

(3)产品稳定性较差:与牛奶这一天然乳液体系不同,绝大部分的植物基饮料是在调配过程中通过外源添加大量的脂肪、乳化剂、稳定剂等来稳定的,但从外观表现到内在热力学特性上仍与牛奶有不小的差距。 

针对该领域未来发展趋势聚焦于开发蛋白稳定技术与流体调控技术,实现高蛋白植物基饮品的开发与品质提升。期望实现的主要技术指标参数:

(1)开发2-3种植物基新工艺制备的食品原料;

(2)突破基料定向重构制备技术、疏水性蛋白增溶稳定技术等关键技术3-4项,具体技术指标参数如下:新技术应用后基料的稠厚度(以零切黏度计)提高30%以上,疏水性蛋白的溶解度从≤10%提升至≥80%,产品中内源蛋白质含量高于1.0%,且12个月保质期内产品稳定性指数(TSI稳定性系数)≤0.05;


现有基础条件情况

目前企业已筛选合适的几款植物基,在做应用方案测试,针对存在的瓶颈问题根据测试结果进行优化和验证。此外也在投建中试车间及酶解车间,为未来品项的落地提供保障。目前有2个研发中心基地,1个在福建晋江,1个在上海青浦区异地研发机构,集对口专业人才,分品类成立项目小组开发。并与国内外高校及协会机构成立科研项目小组,如中国热带农业科学院椰子研究所、福州大学、香港理工大学、天津科技大学等共建联合实验室,开发利用健康食材,洞察食品健康发展趋势,建立消费者数据库。研发中心实验室配备配料、前处理、杀菌、检测、应用几个模块共30多台设备仪器,包括2套小试机20L/H的杀菌机、乳品分析仪、稳定性分析仪等投入将近500W。另规划1条中试车间,配套酶解系统、萃取离心系统、发酵系统,三合一杀菌系统(200L/H),3条小型灌装线,总设备投资将近400W。目前自有工厂有3个,分别位于福建晋江、安徽滁州、湖北襄阳,并存在不同包装形式的产线可实现品项多规格的开发模式。

预期成果及经济社会生态效益

本项目将充分发挥高校的科研实力和研究资源,深入研究和实验,探索植物基饮料加工新技 术,创制新原料、新产品,并建设产业化生产线,项目技术成果将无缝对接在福建盼盼饮料有限公司甚至盼盼集团其他子公司进行应用,进而帮助企业抢占市场高地,提升企业的市场话语权和竞争优势,并辐射泉州地区乃至全省和全国的植物基产业发展;此外,项目的实施还有利于促进泉州市食品科技人才的培养,吸引和培养食品科技领域的专业人才,提升泉州的人才竞争力,增加就业机会,促进健康生活方式,从而为泉州带来科技创新、经济增长和社会福祉的多重效益。 

(1)预期经济效益:预计项目验收时新增产值4000万元,其中产品应用销售产值2000-3000万元,新原料销售产值1000-2000万元; 

(2)预期社会效益:预计通过项目共建校企联合培养技术骨干1-2人,车间就业岗位5-10人。


对技术难题解决应征方要求

应征方需要有较强科研团队及能力的高等院校或大院大所单位,具备理论与实践落地的实验团队及科研能力。项目时限为项目双方签订协议后2年能完成。双方独立研发所产生的知识产权归各自所有,共同研发所产生的知识产权归双方共同所有。双方有责任为合作中了解到他方的技术秘密及商业秘密保守机密,双方不得向合作之外其他任何单位或个人泄露或转让。双方所产生的研究成果以最终确认的合作协议书为准。

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