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通过创新重塑食品饮料行业
“2022食品饮料行业——荣格技术创新奖”获奖技术综述(一)
随着中国消费者可支配收入的增加以及健康意识的提高,他们对食品的诉求趋于多样化。突如其来的疫情更使消费者对美味、有多种健康益处、易于保存和食用的食品青睐有加。这需要有更多创新的生物技术、新材料技术、信息技术、智能制造技术应用于食品饮料行业,提升行业科技水平,赋予食品饮料产品多样化和功能化。
“荣格技术创新奖”自设立以来,一直致力于表彰业界具有突出贡献的创新产品和技术,鼓励更多企业投入技术创新。今年“食品饮料行业——荣格技术创新奖”的参赛者创历年新高——共有58家公司提交了77个参选产品。与去年相比,分别增长了26%和28%,其中一半以上是新公司。今年还新增了“食品饮料智能制造及相关软件”这一类别,首次吸引了西门子、施耐德等12家企业的15款产品参与今年的技术创新奖。
最终,40个产品榜上有名,每个类别都有获胜企业胜出。其中,珠海欧美克仪器有限公司和沙特基础工业公司(SABIC)荣获创新团队奖。
我们将从本期开始陆续介绍这些获奖产品。
1.创新团队奖(评委会大奖)
珠海欧美克仪器有限公司:NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪
NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪是珠海欧美克仪器有限公司在成功引进和吸收马尔文帕纳科公司(Malvern Panalytical)纳米颗粒表征技术后,在原有的NS-90纳米粒度分析仪基础上进一步增加zeta电位测试功能而推出的新一款产品。该产品具有优越的粒度和电位分析功能,能满足广大纳米材料、制剂开发和生产用户的颗粒粒度和表面电位的测试需求。可广泛应用于胶体和乳液表征,药物分散体和乳液,脂质体和囊泡,优化水处理中絮凝剂的用量以降低水处理成本,缩短稳定分散体和蛋白质溶液的开发时间,了解产品稳定或不稳定的原因,提高产品保质期,防止形成蛋白质聚集体和增加蛋白质浓度时保持稳定性等方面。
创新点体现在:
1)先进的光学系统设计。使用动态光散射技术测量粒度及分子大小,使用静态光散射技术确定蛋白质与聚合物的分子量;采用光路密闭设计,防止污染;算法上使用全范围Mie Theory。
2)使用高效率的雪崩式光电二极管(APD)检测器,灵敏度远高于光电倍增管(PMT)。
3)使用研究级高速数字相关器,4,000通道,采样时间低至25ns。
4)融合马尔文的M3-PALS技术,消除电渗影响;可切换高频、低频两种模式,适用于多种不同电导率范围的样品;测试后自动给出“专家意见”,优化测试;该技术可以同时得到准确的Zeta电位和电位分布结果,重现性好。
5)具有兼容GMP 21CFR Part11的用户权限、数据审计等管理功能。
沙特基础工业公司: TF-BOPE 冷冻食品包装解决方案
随着包装可持续发展在全球范围内持续升温,为了应对塑料废弃物给环境以及社会带来的挑战,从2018年开始欧盟各国陆续颁布了一系列的塑料包装废弃物框架协议,包括要求减少包装材料用量,包装的可回收设计以及使用回收材料等等。同样在中国大陆,限塑令也是塑料行业所必须面对的话题, 2020年开始,中国政府要求率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。
毋容置疑,循环经济已成为当今全球塑料行业发展的主旋律。这也给塑料包装行业带来了全新的机遇和挑战。SABIC充分了解市场对于可持续发展不断提升的需求,推出了创新的TF-BOPE解决方案,助力食品包装行业的可持续发展。该方案是将新型聚乙烯(PE)牌号 BX202与双向拉伸薄膜生产技术相结合。
这一方案基于单层TF-BOPE薄膜结构,其厚度仅为20微米,这在市场上是前所未有的优势。与现有的吹塑PE薄膜相比,这种薄规格的包装材料可减少约35-50%的厚度,最大限度减少了对环境的影响,并且100%可回收。这款材料能够支持那些旨在减少包装材料消耗的品牌商和零售商。
这款创新的冷冻食品包装解决方案是SABIC与薄膜供应商以及包装机制造商密切合作的结果。TF-BOPE薄膜由SABIC® LLDPE BX202材料制成,具有良好的直线易撕裂性以及低撕裂强度,为消费者带来了更好的用户体验。与传统的吹膜PE解决方案相比,具有更高的透明度和更低的雾度,它为包装产品提供了更好的可视性。同时高光泽度带来一流的设计和美感。
另外,TF-BOPE薄膜具有优异的抗刺穿性能以及薄膜的挺度,在冷冻包装的运输过程中赋予包装更好的保护效果,可以有效的减少包装的破损率。
相比传统的吹膜PE,TF-BOPE在光学性能、强度以及韧性方面都有两到三倍明显的提升,应用于包装行业的创新点具体体现在:
◆ 可回收的包装设计
•PE单一材料解决方案,赋予包装可回收的性能;
•SABIC 可以提供认证的生物基来源以及循环塑料基来源的BX202。
◆ 加工性能及使用可靠性
•优异的机械强度及韧性;
•良好的薄膜平整度与印刷性能;
◆ 经济效益
•与吹膜PE相比,BOPE具有巨大的减薄潜力且产量更大;
•可以在传统的BOPP双拉线上实现BOPE薄膜生产。
◆ 使用的便捷性
•可控的直线撕裂特性适用于易开启包装。
2.年度创新产
杭州三摩羯品牌管理有限公司:微生态破壁灵芝孢子粉胶囊
市场上灵芝孢子粉的质量良莠不齐:比如原材料把控不过关、未对灵芝孢子粉进行破壁或者是破壁率低。
未经处理过的灵芝孢子粉被坚硬的几丁质纤维素所包围,有效成分很难被人体吸收,所以需要对灵芝孢子粉进行破壁。破壁是指把植物细胞的外壁进行破坏,使营养成分在未遭到损害的情况下可以完全释放出来,破壁率越高越容易被人体消化和吸收,效果也就越好。
科学实验证实,服用未破壁的孢子粉,只有10%~20%的有效成分能被人体吸收,而采用破壁率达到98%以上的灵芝孢子粉,其有效成分人体吸收率在90%以上。因此,灵芝孢子粉的好坏主要看选材和破壁工艺,只有优良的破壁技术才能发挥出优质灵芝孢子粉的最大功效。
微生态破壁灵芝孢子粉拥有四大优势:
◆ 产地更好
产自中国长寿之乡大别山灵芝核心产区——金寨。
◆ 原料更好
原料获有机食品认证,产自得天独厚的环境,纯天然、无污染的自然环境;肥厚的土质为灵芝生长发育提供了充足的养分。
◆ 有效成分含量更高
灵芝孢子粉的营养成分很多,但大多数都采用的是“单高配方”,也就是某一项指标很高。这款产品采用的是双高配方,经权威机构检测,有效成分灵芝三萜与粗多糖超于标准值7倍(Q/ZST 0003S-2021),全方位综合提升免疫力。
◆ 破壁技术更先进
采用获得专利的国际最新破壁技术——抗氧化低温物理复合破壁技术,破壁率达到99%以上。在低温状态下,彻底粉碎了细胞壁,做到了无污染、无金属残留,完全保留了孢内活性成分,极易被人体吸收,最大限度发挥出灵芝孢子粉的功效。
阿泽雷斯国际贸易(上海)有限公司:
Vivo Mega 5025 TG Premium 高浓缩鱼油
鱼油是一种从多脂鱼类中提取的油脂,富含EPA和DHA等Omega-3系多不饱和脂肪酸。研究表明,鱼油中的DHA、EPA对心脑血管、视力、炎症等疾病有很好的改善作用,对降低胆固醇和甘油三酯等也有非常好的效果,被称为“脑黄金”和“血管清道夫”,所有年龄段人群都可以补充,尤其在儿童和中老年人群中备受欢迎。普通精制鱼油中EPA和DHA的总量一般在28%左右,只能作为普通的健康补充产品使用。为进一步增强鱼油的健康功效,需要对鱼油中的有效成分进一步提升,并减少其中的杂质含量。
GC Rieber Oils高浓缩鱼油(Vivo Mega 5025 TG Premium)是以来自秘鲁、智利等国家的深海凤尾鱼、沙丁鱼为主要原料,经过精炼、浓缩、薄膜除臭等12道以上工艺制成。鱼油产品中功效成分是二十碳五稀酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等多种omega-3系多不饱和脂肪酸,本产品有效成分含量达到80%以上,是普通鱼油的三倍,功效更加显著。鱼油经过浓缩之后,只要服用较少剂量,就可以摄取到足够的Omega-3,同时可以避免摄取过多额外的脂肪和添加物。由于更高的有效成分的含量,高浓缩鱼油除了日常保健外,更可以用来辅助治疗。
VivoMega鱼油执行严格的工艺和产品标准,每批产品均需要经过100个以上项目的检测,产品效力评估(纯度与标签的一致性)、安全性(环境毒素、重金属等)、稳定性(氧化与酸败程度)等各项指标控制均超过IFOS(国际鱼油标准)五星认证的要求,产品品质优秀。该产品氧化值比IFOS五星标准低75%,比GOED标准低80%,具有良好的风味表现,保质期可以达到3年。
该产品的主要创新点体现在:
1) 特有的四步分步浓缩工艺,保证产品中有效成分达到80%以上含量,且产品具有良好的风味。分级采用了分子蒸馏(SPD)、脂肪酶催化(EC)、精馏(RC)、尿素分馏四步浓缩工艺,逐步提高有效成分的含量,使最终产品有效成分含量达到80%以上。
2) 浓缩过程中,不采用溶剂或化学试剂,特有的薄膜除臭工艺,可减少产品热应力,保证产品风味纯净,且不容易氧化。自2015年以来,最终产品的总氧化值(TOTOX)严格控制在10以下。
3) 鱼油中甘油三酯(TG)含量达到90%以上,吸收利用率更高。鱼油的萃取型态分成TG型(甘油三酯型)、EE型(乙酯型)、以及rTG型(重构甘油三酯型)三类。鱼油在最初萃取浓度只有约 30% (TG),利用分子蒸馏把浓度加工提高(转化成EE型),再把 EE型加工转成纯度最高的 rTG 型态。研究表明,与天然的TG型鱼油相比,人体很难吸收EE型鱼油。普通浓缩鱼油中的TG大多只有60%,GC Riber Oils特有的酶处理工艺,能够使鱼油中TG含量提升到90%以上,使产品品质更加稳定,风味更加平和,人体吸收利用率更高。
福建仙洋洋生物科技有限公司:立醇仙茶
立醇鲜茶精选茶树芽叶,以“醇萃科技”为核心,利用现代纯水萃取、细胞破壁、超零界冷冻干燥等技术,最大限度保留了鲜茶叶中的活性物质。由于富含叶绿素、茶氨酸、茶多酚等,使得汤色呈翡翠绿,形状如水晶,香味如大自然纯净清香,还有清醇甘爽。
3. 食品饮料配料
3.1 创新运动营养配方
嘉利达中国:SOLUFORMTM(混合智能技术)
在过去几年里,对高蛋白食物的需求一直在增长。最初的健身趋势现已经在传统的商超和便利店蔓延——越来越多的顾客寻找高蛋白食品,其中包括高蛋白糖果。这一产品配方的关键挑战在于,产品在提高蛋白质含量后(配方保持不变),品质通常会发生变化,尤其是浊度、絮凝性、质地及溶解性方面。
嘉利达针对市场需求及制造商所面临的挑战和竞争,创新推出SOLUFORM™ HST系列明胶。明胶由纯蛋白质组成,因此它注定成为适用于制造高蛋白糖果的基本原料。但在实际生产蛋白质糖果时,几乎没有任何明胶能同时解决诸如浊度、絮凝、质地和溶解性等所有问题,这最终对产品质量产生了重要影响。所以,如没选对明胶类型会导致最终产品的品质。而嘉利达的SOLUFORMTM HST系列明胶经过特殊研制,可轻松实现糖果中蛋白质强化的功能,简化生产工艺和步骤,只需以 SOLUFORM™ HST明胶替换当前使用的明胶类型,即可生产高蛋白类糖果,且生产流程简单化,无需改变生产工艺或设备。
嘉利达的SOLUFORMTM HST系列明胶有助于让糖果产品的蛋白质含量提高到前所未及的水平,比如将果汁类软糖的蛋白质含量提升到35 %,将棉花糖的蛋白质含量提升到25 %,将硬糖的蛋白质含量提升到 88 %。
SOLUFORMTM HST系列明胶还能降低明胶软糖配方中糖分的含量,完全适用于低糖和无糖型糖果;改善糖果的品质和外观,如使高蛋白含量的软糖更加透亮。
大昌华嘉化学国际贸易(上海)有限公司:
三文鱼水解蛋白肽ProGo®
ProGo®是一种通过专利温和的酶解技术,得到小分子肽——一种独特的含有500多种对健康有益的肽的混合物。它口味温和、易溶于水、蛋白吸收率高(98%),其中含有的25% I型和III型胶原蛋白对头发、皮肤和指甲的健康有益,适合用于各类剂型中。
ProGo®获得了具有临床研究支持的独特健康主张,以及加拿大卫生部批准的健康声明:
•有助于维持铁蛋白和血红蛋白的健康水平;
•有助于维持氧气输送所需的血液成分的健康水平;
•为保持健康提供抗氧化剂;
•有助于促进皮肤健康。
它还获得了美国FDA的功能声明:
•支持健康的铁蛋白和血红蛋白水平,以及红细胞生成;
•有助于维持富含铁的血液,并从日常饮食中吸收铁;
•支持免疫系统健康和胃肠健康;
•支持对肠道炎症的健康应答;
•促进能量利用。
ProGo®是世界上第一款无铁补充剂,同时在加拿大卫生部认可作为治疗缺铁性贫血,一项临床试验表明,血清铁蛋白水平在42天内增加了140%。此外,与其他蛋白质相比,ProGo®能更快地吸收氮,消化率超过98%。
ProGo®还有助于燃烧脂肪,支持减肥,可降低体重指数BMI,同时提供能量和活力。此外,研究证明ProGo®对新陈代谢和减少炎症有积极作用。
罗赛洛中国:罗赛洛Colartix二型胶原基质
为满足当今市场对关节健康日益增长的需求,罗赛洛健康与营养战略板块开发的创新型产品—— Rousselot Colartix。这是一种软骨水解提取物,属天然来源的成分。它是一种天然协同性基质,含有Ⅱ型胶原蛋白肽以及软骨中天然存在的氨基葡聚糖(GAGs)水解而得的硫酸软骨素和透明质酸,具有独特的生物活性。经科学实验认证,能够以低日剂量达到有效的关节健康益处,受众人群涵盖运动人群、老龄人口及超重人群,原料具有优秀的理化特性,适用于各种形态的营养保健食品和膳食补充剂。
3.2创新体重控制配方
西安诺众康健生物科技:生姜油微囊粉
目前我国成人超重/肥胖人数高达4.4亿,为世界第一。更触目惊心的是6~17岁及6岁以下的肥胖/超重率均超过10%,且在持续增长,因此开发卓有成效的减肥原料迫在眉睫。
纵观现有市场燃脂原料,以左旋肉碱、绿咖啡豆、绿茶等为主,普遍存在体感不及时、燃脂效率低、减重效率低、口味苦涩有腥味等痛点。结合上述市场需求及痛点,诺众对国内外数据库中350余种减脂原料的减重效果、减脂效果、减重原理、及时体感、安全性进行横向对比后,筛选出姜辣素具备:减重效果出众(不干扰饮食,8周最高能减重6.6斤)、全维度增加脂肪分解、燃脂效率为左旋肉碱2-6倍;棕色脂肪产热、即时体感明显;食用历史超2,000年,安全有效。
生姜油微囊粉的功效成分为姜辣素,它具有30min-1h身体发热的及时体感,其燃脂效率是左旋肉碱的1.5-6倍。具体的燃脂作用为:全维度增加脂肪分解酶的表达量,加速脂肪分解。脂肪分解限速酶增加倍数依次为:HSL(激素敏感脂肪酶1.5倍)、CPT(肉碱棕榈转移酶2倍)、MCAD(乙酰辅酶A脱氢酶1.6倍)、脂酰辅酶A氧化酶(ACOX/ACO6倍);口味方面,生姜油微囊粉通过三层包埋专利技术,乳化层弱化姜辣素辣味,肠溶掩味层高倍封闭辣味,水溶层增加物料水溶性加成提高姜辣素生物利用度,实现辣味遮盖超过5,000倍,产品生物利用度提高十倍。
该产品的主要创新点在于:
1)全国首次将姜辣素进行遮味包埋,姜辣素辣味难入口彻底得到解决,胃部不舒适问题得到明显改善;
2)开发三层高倍包埋专利技术——乳化层、肠溶掩味层、水溶层,并申报国家专利两项
3)生物利用度提高10倍以上,解决姜辣素生物利用低的应用问题;
4)同时兼顾固体饮料水溶分散性问题,可实现均匀分散体系;
5)适合开发固体饮料、压片的系列产品,直接面向工业化生产。
微康益生菌(苏州)股份有限公司:
WecPro®用于体重管理的功能性复合菌粉
2019年,中国的肥胖人群已经超过2.5亿,肥胖容易导致一些高风险性,且死亡率高的疾病。作为有助于健康的肠道菌,益生菌被发现除了增强免疫能力及有助于肠道健康外,对于高血压、癌症及高胆固醇疾病也有改善功能。另外,目前研究显示,某些益生菌具有调节体重及体脂的能力。然而,目前市场上尚没有用于改善肥胖症状或减少体重的成熟的益生菌产品。因此,为能根本解决肥胖问题,从肠道菌群的角度来抑制人体对过量脂肪的吸收,微康开发了以菌治菌的复合益生菌配方。
本品主要由植物乳杆菌 Lp90、 嗜酸乳杆菌 LA85 和乳双歧杆菌 BLa80 复配而成, 可有效调节肠道菌群平衡、 帮助控制体重;这三种菌株来源于纯天然发酵食品,经过微康益生菌专业的分离纯化及安全性鉴定技术筛选鉴定 ,并进行科学复配,最终定型而来。该产品通过抑制脂肪的消化和吸收,降低脂肪含量,进而起到控制体重的效果;同时能有效平衡肠道菌群,进入机体后可产生多种细菌素抑制致病菌,具有广谱抗菌作用,可有效改善因肥胖导致的菌群变化;同时高效粘附于肠粘膜上皮细胞并产生多种有机酸,防止因为肥胖导致的菌群失调。
在该产品的开发过程中,最困难的就是特定菌株的筛选和分离纯化,及菌株的安全性和功能鉴定,由于微生物的培养和分离,涉及到微生物学、分子生物学、遗传学、生物化工等诸多领域的理论和技术,因此对于实验室和生产的软硬件要求非常高。本产品开发过程中利用新的理念和益生菌筛选策略,通过考察菌株的胆汁酸耐受性、产短链脂肪酸的差异、细胞内毒素脂多糖的抑制能力、肠道粘膜屏障的修复能力和肠道通透性的改善状况等方面,最终筛选出具有体重控制潜力的益生菌菌株。
3.3创新肠道健康配方
宜瑞安食品配料有限公司:NOVELOSE® 3490抗性淀粉
随着糖尿病和肥胖症发病率的加速上升,以及人们健康意识的提高,亚太地区消费者对高纤维食品的需求正在日益增加。但是,在致力于提高产品中的纤维含量时,也应注意避免纤维对口感、质构和外观带来的不良影响。宜瑞安公司开发了专利的NOVELOSE® 3490抗性淀粉帮助消费者满足高纤维、低热量需求的同时,为烘焙食品、面食、膨化麦片、零食等提供优质的口感和质构。
NOVELOSE® 3490抗性淀粉是一种新型的不溶性纤维,可作为膳食纤维的来源并支持低GI配方开发,被广泛应用于各类风味食品和功能食品中。它还具有低吸湿性、便于操作等加工特性,可用于改善食品的生产工艺,改善食品的脆度、调整膨胀性并提高终产品的质构。
NOVELOSE® 3490抗性淀粉应用广泛:
在曲奇饼干的应用试验中,使用12.95%NOVELOSE® 3490同比部分取代面粉,工艺中易操作,终产品化口感很好,曲奇中膳食纤维实测值为12.8%,其纤维留存率接近100%。
在油炸方便面的应用试验中,使用7% NOVELOSE® 3490同比部分取代面粉,面团压延性更好,终产品膳食纤维实测值6.8%,其纤维留存率>80%。
在主食面包的应用试验中,使用7.39% NOVELOSE® 3490同比部分取代面粉,无需调整水量面团操作性良好,终产品面包结构和口感良好,膳食纤维实测值10.4%,其纤维留存率>95%。
在直接挤压膨化小食中(极度高温高压), 使用10%NOVELOSE® 3490同比部分取代玉米碴,终产品膨化小食的气孔更均匀,口感更响脆,膳食纤维实测值为8.1%,纤维留存率为43.5%。
在直接挤压早餐谷物脆片中,添加NOVELOSE® 3490可使脆片口感更响脆,,延迟泡软的时间。
在直接挤压多谷物(含干豆)脆片中添加NOVELOSE® 3490可使脆片口感更响脆,延迟泡软的时间。
这款产品的创新点体现在:
1) 膳食纤维含量高
NOVELOSE® 3490 以木薯为基料采用先进的变性淀粉改性技术生产的RS4型抗性淀粉,它的膳食纤维含量非常高,干基中含量>85%, 典型的湿基含量约84%。而通常使用的膳食纤维来源如麦麸、全麦粉、燕麦粉,他们的膳食纤维含量分别为30%、12%、12%。NOVELOSE® 3490自身的高纤维含量和它在各类食品中的耐加工性使得它的用量很少即可在食品中达到“高纤”的宣称,是性价比很高的膳食纤维来源。
2) 是一种“隐形”纤维
NOVELOSE® 3490色泽洁白,颗粒细小,易于应用,可部分替代面粉,终产品食品中几乎感觉不到它的存在或影响很小,在某些应用中甚至还可以提升产品的质构和消费者喜好度,支持“美味”和“健康”并存。
3) 优异的加工性能
NOVELOSE® 3490在烘焙食品的面团中不粘手,易于操作,在挤压食品中能耐受高温高剪切,加工性能优异,在酥性饼干中提高松脆性,终产品中不吸潮,货架期非常稳定。
3.4创新美颜配方
嘉利达中国:嘉利达®维丽素® HST胶原蛋白肽
胶原蛋白无疑是当下最热门的功能性配料之一,2021年美国胶原蛋白市场增长迅猛,这与口服美容细分赛道的大热有关联。内在美已经成为新消费人群在美容护肤时的新理念。而“功能性软糖”则是作为创新产品剂型,迅速成为一种重要的营养食品载体。因此,两大热门的碰撞诞生出“胶原蛋白软糖”这一热门品类。
然而,生产胶原蛋白含量高的食品有时非常困难,因为蛋白质或胶原蛋白的强化会对产品的口味、质地以及外观都产生影响。如何找到正确的配方以及合适的配料成分是一项挑战。 嘉利达凭借其创新的混合智能技术与生物活性胶原蛋白肽成分的结合,通过 VERISOL® HST,嘉利达为胶原蛋白食品提供了一项终极解决方案——尤其是生产富含胶原蛋白的功能性糖果。
嘉利达VERISOL®(维丽素®)胶原蛋白肽是一种特定的生物活性胶原蛋白肽,它含有多种特定的肽链,能给人体带来诸多益处,尤其是皮肤健康方面,其功效经科学验证。摄入生物活性胶原蛋白肽,可促进皮肤的新陈代谢,进而增加皮肤的弹性并显著减少皱纹和脂肪团。
在应用上,VERISOL® HST针对各类胶原蛋白糖果或高蛋白质糖果的生产进行了优化。例如,VERISOL® HST 适用于胶原蛋白软糖、胶原蛋白棉花糖、胶原蛋白硬糖等类型。通过这项混合智能技术(HST),可以将棉花糖和果汁软糖的胶原蛋白含量提高到15%,而用普通型明胶和胶原蛋白肽制成的果汁软糖的胶原蛋白含量仅为6%。
然而,这些数字对消费者意味着什么?以胶原蛋白软糖为例:如果软糖的胶原蛋白含量提高到15%,则每天食用三颗软糖就能满足VERISOL ®(维丽素®)胶原蛋白肽每日2.5克的起效剂量。经科学临床验证,仅此摄入量就能显著改善皮肤弹性并减少皱纹。