李鶯,馬順,賴艷娜
(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心,廣州 510700)
活性乳酸菌飲料是一種含有活性乳酸菌的飲料,屬于發(fā)酵型酸性乳飲料,通常是以鮮乳或乳粉為原料,經(jīng)殺菌、冷卻、接種乳酸菌發(fā)酵劑培養(yǎng)發(fā)酵,然后適當(dāng)?shù)南♂?、調(diào)配非經(jīng)殺菌制成。活性乳酸菌飲料含有的乳酸菌可沿著消化道到達(dá)腸道,并在腸道內(nèi)迅速繁殖,產(chǎn)生乳酸,從而有效抑制腐敗菌和致病菌的繁殖和成活,調(diào)節(jié)人體腸道菌群。在我國(guó)乳飲料市場(chǎng)中,活性乳酸菌飲料的優(yōu)勢(shì)越來越強(qiáng),但所占比例仍然較低,產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊,我國(guó)活性乳酸菌產(chǎn)業(yè)的科技支撐體系仍然需要進(jìn)一步發(fā)展和完善。本文從專利申請(qǐng)角度,對(duì)活性乳酸菌飲料的相關(guān)專利申請(qǐng)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,希望為我國(guó)活性乳酸菌飲料研發(fā)和生產(chǎn)的相關(guān)企業(yè)和個(gè)人提供有益參考。
本文使用國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)(S系統(tǒng))中的VEN數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,并結(jié)合Patentics專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行去噪、分析,其中VEN數(shù)據(jù)庫是由DWPI數(shù)據(jù)庫和SIPOABS數(shù)據(jù)庫組成的虛擬數(shù)據(jù)庫,涵蓋了兩個(gè)外文摘要數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)和全部字段,其中SIPOABS收錄了自1827年至今共97各國(guó)家和組織的專利文獻(xiàn),DWPI數(shù)據(jù)庫收集了最早為1960年的約45個(gè)國(guó)家和組織的專利文獻(xiàn)。在VEN數(shù)據(jù)庫中,采用乳酸菌飲料、發(fā)酵乳飲料等中英文關(guān)鍵詞與分類號(hào)A23C9/12、A23C9/13、A23C9/14、A23L2進(jìn)行相與,去噪后獲得統(tǒng)計(jì)分析的專利申請(qǐng)樣本共274件,均屬于發(fā)明專利,檢索日期為2017年7月10日。受專利申請(qǐng)公開日的影響(未申請(qǐng)?zhí)崆肮_的發(fā)明專利申請(qǐng)?jiān)谏暾?qǐng)日18個(gè)月后才公開),專利數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)收集和錄入的延遲性,以及專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)分析存在的誤差,本文統(tǒng)計(jì)分析得到數(shù)據(jù)僅供參考。
根據(jù)全球?qū)@暾?qǐng)量走勢(shì)分析,乳酸菌飲料全球?qū)@暾?qǐng)量趨勢(shì)主要分為3個(gè)時(shí)期,各時(shí)期劃分以專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)率的變化為準(zhǔn),如圖1所示。
圖1 活性乳酸菌飲料全球?qū)@暾?qǐng)量趨勢(shì)圖
(1)萌芽期(1966-1986年)。這一時(shí)期,全球申請(qǐng)量共23件,每年的專利申請(qǐng)量只有0-5項(xiàng),由于乳酸菌飲料是第二次世界大戰(zhàn)后由日本研制出來的乳飲料,該時(shí)期的申請(qǐng)人集中為日本企業(yè),包括養(yǎng)樂多、可爾必思、明治等知名日本乳制品企業(yè)?;钚匀樗峋嬃鲜菑膫鹘y(tǒng)的發(fā)酵乳發(fā)展而來的,法國(guó)巴斯德關(guān)于發(fā)酵作用的研究持續(xù)了20年(1857年-1876年),使人們認(rèn)識(shí)了乳酸菌及其在牛奶發(fā)酵過程中的作用,后來人們認(rèn)識(shí)到乳酸菌在腸道內(nèi)的功效,逐漸研制出了活性乳酸菌飲料。專利申請(qǐng)中,活性乳酸菌飲料(Beverage containing living Lactic acid bacilli)這一概念最早出現(xiàn)在養(yǎng)樂多于1969年7月日申請(qǐng)的專利GB1157135[2]中,其主要內(nèi)容是將該小球藻自溶提取物用于牛奶發(fā)酵以加速乳酸菌的增殖、并延長(zhǎng)乳酸菌的壽命,可見養(yǎng)樂多最早的研究關(guān)注活性乳酸菌飲料中乳酸菌的數(shù)量以及存活情況。這一階段的申請(qǐng)雖然較少,然而部分申請(qǐng)專利價(jià)值高,是后續(xù)研究的基礎(chǔ),比如養(yǎng)樂多申請(qǐng)的專利JPS57144980[3]開發(fā)出了干酪乳酸菌菌株YIT-9029,該菌株具有優(yōu)良的繁殖性能、耐酸性等生存能力以及口感,成為后來風(fēng)靡全球的活性乳酸菌飲料養(yǎng)樂多或者益力多產(chǎn)品的微生物基礎(chǔ)。
(2)平穩(wěn)發(fā)展期(1987年-2002年)。這一時(shí)期的專利申請(qǐng)量平穩(wěn)增長(zhǎng),共有55項(xiàng)專利,日本仍然穩(wěn)占主導(dǎo),共有45項(xiàng)專利,俄羅斯及前蘇聯(lián)共有3項(xiàng)專利申請(qǐng),我國(guó)有4項(xiàng)專利申請(qǐng)。我國(guó)活性乳酸菌飲料專利申請(qǐng)的從無到有,與人們生活水平的提高、營(yíng)養(yǎng)觀念的改變密切相關(guān),需求的旺盛刺激了乳制品業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)的幾家乳制品龍頭企業(yè)伊利、蒙牛、光明等也均是在這一時(shí)期成立,但這些企業(yè)在這一階段并無相關(guān)申請(qǐng),申請(qǐng)人是國(guó)營(yíng)企業(yè)、研究所和個(gè)人。最早的相關(guān)國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)CN 1047794[4]出現(xiàn)在1989年,申請(qǐng)人是北京市營(yíng)養(yǎng)源研究所。
(3)快速增長(zhǎng)期(2003年至今)。從2002年起,活性乳酸菌飲料的申請(qǐng)量進(jìn)入迅速增長(zhǎng)階段。如圖2所示,該階段的申請(qǐng)量迅速增加的原因主要是2005年開始我國(guó)關(guān)于活性乳酸菌飲料的研究和專利申請(qǐng)激增,我國(guó)在該階段共有117項(xiàng)國(guó)內(nèi)申請(qǐng),占該階段總申請(qǐng)量(196件)的59.7%,這與我國(guó)乳制品業(yè)的迅速發(fā)展、乳品研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力的提高以及企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)的增強(qiáng)有關(guān)。伊利、蒙牛、光明等國(guó)內(nèi)知名乳制品企業(yè)均在這一時(shí)期申請(qǐng)了若干專利,并相繼在市場(chǎng)上推出活性乳酸菌飲料,如伊利每益添、蒙牛優(yōu)益C、光明暢優(yōu)等。在這一時(shí)期,國(guó)外的專利申請(qǐng)量在前幾年有較大增長(zhǎng),而在后續(xù)幾年申請(qǐng)量有所回落,2016年統(tǒng)計(jì)的國(guó)外申請(qǐng)量為0與國(guó)外申請(qǐng)通常未提前公開而不能檢索到的原因有關(guān)。
數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)、日本、歐洲國(guó)家的專利申請(qǐng)量位列全球前3位,而這三個(gè)地區(qū)專利申請(qǐng)量之和占全球總申請(qǐng)量的97.8%(圖3)。
圖2 1989年以來國(guó)內(nèi)外活性乳酸菌飲料專利申請(qǐng)量變化趨勢(shì)比較
圖3 活性乳酸菌飲料全球?qū)@暾?qǐng)區(qū)域分布
日本申請(qǐng)量居世界第一,申請(qǐng)總量占全球總申請(qǐng)量的44.9%。日本作為活性乳酸菌飲料的發(fā)源地,同時(shí)作為最大的腸道健康乳品市場(chǎng),消費(fèi)者對(duì)乳酸菌有著充分的認(rèn)知,活性乳酸菌飲料專利申請(qǐng)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。眾多日本乳制品企業(yè)對(duì)活性乳酸菌飲料展開了多角度、多層次的深入研究,著力于提供具有較強(qiáng)保健功效、貨架期較長(zhǎng)、風(fēng)味口感好同時(shí)生產(chǎn)成本得到控制的活性乳酸菌產(chǎn)品。自2007年7月起,活性乳酸菌飲料作為有特定保健功能(foods for specified health use,FOSHU)的產(chǎn)品在日本銷售,這也進(jìn)一步刺激日本活性乳酸菌飲料行業(yè)的發(fā)展。
中國(guó)申請(qǐng)量居全球第二,申請(qǐng)總量占全球總申請(qǐng)量的44.2%。在中國(guó),乳酸菌飲料雖然起步較晚,但21世紀(jì)以來中國(guó)乳制品行業(yè)的迅猛發(fā)展,國(guó)家對(duì)乳制品業(yè)出臺(tái)了眾多支持政策,加上乳酸菌促進(jìn)健康觀念的普及,活性乳酸菌飲料的相關(guān)專利申請(qǐng)快速增長(zhǎng)。
從整體來看,活性乳酸菌飲料的研究集中在亞洲,包括日本、中國(guó)及中國(guó)臺(tái)灣省、韓國(guó)等,此外,活性乳酸菌飲料類產(chǎn)品也在亞洲風(fēng)靡。由于發(fā)酵乳源自于歐洲,在歐洲對(duì)活性乳酸菌飲料也有一定的研究。至于美國(guó),作為重要的專利申請(qǐng)大國(guó),其在活性乳酸菌飲料領(lǐng)域申請(qǐng)量非常小,這與美國(guó)居民的消費(fèi)習(xí)慣有關(guān),美國(guó)人習(xí)慣通過保健品膠囊、片劑等方式而非乳制品的方式攝入益生菌。
通過主要專利申請(qǐng)人分析可知,排名前8的申請(qǐng)人均為中國(guó)和日本企業(yè),其中4家為中國(guó)企業(yè),4家為日本企業(yè)(表1)。
表1 活性乳酸菌飲料領(lǐng)域全球主要專利申請(qǐng)人
日本養(yǎng)樂多株式會(huì)社是全球申請(qǐng)活性乳酸菌飲料相關(guān)專利最多的企業(yè),也是全球最早申請(qǐng)?jiān)擃悓@钠髽I(yè),其創(chuàng)業(yè)于1935年,設(shè)立于1955年,擁有80多年生產(chǎn)和銷售發(fā)酵型乳制品的歷史,是目前世界上最大的生產(chǎn)和銷售發(fā)酵型活性乳酸菌的制造商之一。今天,養(yǎng)樂多已經(jīng)在全球38個(gè)國(guó)家和地區(qū)銷售,日銷量達(dá)3500萬瓶。對(duì)于養(yǎng)樂多在中國(guó)發(fā)展的歷史,其1964年和1969年分別進(jìn)入中國(guó)臺(tái)灣省和中國(guó)香港,2002年,養(yǎng)樂多集團(tuán)開始在中國(guó)大陸地區(qū)生產(chǎn)和銷售活菌性乳酸菌飲品,目前中國(guó)(除港澳臺(tái))市場(chǎng)在養(yǎng)樂多全球市場(chǎng)份額中的占比超過10%,成為最具生命力和發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū),現(xiàn)在中國(guó)(除港澳臺(tái))每天約有500萬消費(fèi)者飲用。養(yǎng)樂多在活性乳酸菌飲料領(lǐng)域提出的專利申請(qǐng)共有25件,其中8件涉及產(chǎn)品貨架期的延長(zhǎng),7件涉及添加活性乳酸菌飲料風(fēng)味口感以及保健功能的豐富,5件涉及增加飲料中活菌數(shù)或者提升乳酸菌在腸道的存活率,4件涉及基礎(chǔ)菌種,2件涉及乳酸菌飲料制備方法的改進(jìn)。養(yǎng)樂多在活性乳酸菌飲料領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)上的領(lǐng)先地位與其搞研發(fā)投入密不可分,養(yǎng)樂多中央研究所是養(yǎng)樂多企業(yè)的核心,研究所擁有近300人的強(qiáng)大研發(fā)團(tuán)隊(duì),每年公司銷售總收入的3.5%用于研發(fā)投入[5],2017年養(yǎng)樂多在研發(fā)上的投入約合6億人民幣,高投入有力地支持研究深入并充分?jǐn)U展研究領(lǐng)域,獲得相應(yīng)的技術(shù)成果,并通過專利申請(qǐng)獲得理想的專利保護(hù)范圍。養(yǎng)樂多成立幾十年長(zhǎng)盛不衰,其重視研發(fā)、強(qiáng)調(diào)健康的企業(yè)文化和理念值得我國(guó)乳制品企業(yè)學(xué)習(xí)。
中國(guó)的乳制品龍頭企業(yè)伊利、蒙牛、光明專利申請(qǐng)數(shù)量均列于前四名,可見中國(guó)對(duì)于活性乳酸菌飲料的研究雖然起步晚,但是近年來研究活躍。
綜觀活性乳酸菌飲料的專利技術(shù),主要涉及4大類:一類涉及菌種的研究,包括菌種的篩選、優(yōu)化以及這些菌種功能的研究等,以獲得適于制備活性乳酸菌飲料的基礎(chǔ)菌;一類涉及產(chǎn)品貨架期的延長(zhǎng),包括提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,防止分層沉淀,防止產(chǎn)品在貯藏期間由于乳酸菌繼續(xù)發(fā)酵酸化而帶來的口感變劣,以及防止雜菌污染等;一類主要涉及活菌數(shù)量增加,包括增加產(chǎn)品活菌數(shù)量、貯藏期間活菌數(shù)量的保持以及通過配方以及工藝等增強(qiáng)活菌對(duì)胃腸道壞境的耐受性;另一類涉及產(chǎn)品功能以及風(fēng)味口感的改善和豐富。其他的專利申請(qǐng)則有涉及生產(chǎn)工藝的優(yōu)化、生產(chǎn)成本的降低等,例如簡(jiǎn)化工藝、降低污染、縮短發(fā)酵時(shí)間、快速實(shí)現(xiàn)乳酸菌增殖等(圖4)。
圖4 國(guó)內(nèi)外活性乳酸菌飲料專利申請(qǐng)技術(shù)領(lǐng)域分布
菌種是制備活性乳酸菌飲料的基礎(chǔ),也是活性乳酸菌飲料的技術(shù)難點(diǎn),全球共有26件相關(guān)申請(qǐng),其中我國(guó)專利申請(qǐng)8件,國(guó)外申請(qǐng)18件。關(guān)于菌種的研究,主要集中在篩選獲得具有高耐受性(耐胃酸和膽汁等)、發(fā)酵產(chǎn)物風(fēng)味口感良好、安全、易培養(yǎng)增殖、不易污染和退化的菌種,同時(shí)專利申請(qǐng)也關(guān)注這些菌種的保健功能研究,如預(yù)防腸炎、減少食物中毒、增強(qiáng)免疫功能、抗癌、降低血清尿酸水平等。日本對(duì)該類菌種的研究走在前列,如雪?。⊿NOW BRAND)提出的專利申請(qǐng)JP2011177049[5],其研究發(fā)現(xiàn)了新的菌種Lactobacillus helveticus SBT0621(FERM P-21883),其可以提高活性乳酸菌飲料的穩(wěn)定性、減少層析;如養(yǎng)樂多(Yakult)提出的專利申請(qǐng)WO 2007010977[7],其提出了一種新型雙歧桿菌,該雙歧桿菌具有幽門螺桿菌的除菌作用,并可在好氧條件下保存于發(fā)酵乳飲品中,具有較高的存活性。我國(guó)對(duì)菌種的研究雖然起步晚,但是也有一部分優(yōu)質(zhì)的申請(qǐng),如江南大學(xué)的申請(qǐng)的專利CN 105002112[8],其公開了一種具有高產(chǎn)乙酸乙酯的植物乳桿菌(CGMCC No.10342)及其應(yīng)用,該菌種具有良好的耐酸性、耐膽鹽能力,并且細(xì)胞內(nèi)乙酸乙酯合成能力強(qiáng)、分解能力弱,用于活性乳酸菌飲料等可以有效提高產(chǎn)品中的乙酸乙酯含量,改善產(chǎn)品感官品質(zhì)。綜合來看,基于活性乳酸菌飲料對(duì)活菌能夠達(dá)到腸道的要求,專利申請(qǐng)中用于活性乳酸菌飲料的乳酸菌主要是耐酸性較強(qiáng)的雙歧桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌等菌種類型,區(qū)別于酸奶制備常用的菌種。
活性乳酸菌飲料由于存在大量繼續(xù)產(chǎn)酸的乳酸菌,在產(chǎn)品的保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)品的酸度不斷上升、pH值不斷下降,活性乳酸菌飲料中的酪蛋白處于高度不穩(wěn)定狀態(tài),容易發(fā)生分層和沉淀現(xiàn)象,從而影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性,因此產(chǎn)品的貯藏穩(wěn)定性是活性乳酸菌飲料開發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過對(duì)目前專利申請(qǐng)的分析,涉及穩(wěn)定性研究的專利有66件,我國(guó)的專利申請(qǐng)有11件,國(guó)外申請(qǐng)55件,其中日本專利申請(qǐng)50件。根據(jù)其具體解決的問題以及技術(shù)手段的類型分類,主要包括以下技術(shù)分支:
3.2.1 防止分層、沉淀現(xiàn)象
專利申請(qǐng)中,常用的防止活性乳酸菌飲料分層、沉淀的方式包括:(1)添加穩(wěn)定劑。提高活性乳酸菌飲料穩(wěn)定性最主要的手段是適當(dāng)添加穩(wěn)定劑,常用的穩(wěn)定劑有食用膠類(果膠、黃原膠等)、多糖類(紅藻多糖、大豆多糖等)、纖維素類以及乳化劑(聚甘油三酯等)等,這些成分通過增稠或者乳化作用來達(dá)到穩(wěn)定的效果。典型的專利申請(qǐng)如養(yǎng)樂多(Yakult)于1998年申請(qǐng)的專利JPH 11225669[9]提供了一種生產(chǎn)酸性乳制飲料的方法,該飲料具有穩(wěn)定的性質(zhì),在產(chǎn)品貯存期間很少出現(xiàn)沉降或乳清分離,發(fā)明點(diǎn)在于使用了水溶性半纖維素(如大豆多糖等)作為穩(wěn)定劑加入并進(jìn)行均化,通過該方法獲得的酸性乳飲料相對(duì)于使用果膠、CMC等穩(wěn)定劑黏度較低,沒有不良糊狀口感。除了常規(guī)的穩(wěn)定劑成分,也有專利應(yīng)用一些特殊的成分來制備活性乳酸菌飲料穩(wěn)定體系,如伊利申請(qǐng)的專利
CN 106550991[10],將赤蘚糖醇用作維持乳酸菌飲料貨架期內(nèi)組織狀態(tài)的穩(wěn)定劑,當(dāng)赤蘚糖醇用于無糖活性乳酸菌飲料時(shí),原料中僅需添加少量傳統(tǒng)的常規(guī)穩(wěn)定劑。此外,也有專利使用褐藻酸(JPH 01281033[11]),三糖、四糖或者戊糖與氨基酸的反應(yīng)產(chǎn)物(JPS5618170[12])等來達(dá)到穩(wěn)定的效果。(2)改進(jìn)生產(chǎn)工藝。通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝來提高活性乳酸菌飲料的穩(wěn)定性,這類技術(shù)方案通常不使用穩(wěn)定劑或者使用較低用量穩(wěn)定劑。例如CN 105918457[13]提供一種高穩(wěn)定性非活菌型褐色乳酸菌飲品的制備方法,在脫脂乳粉水合過程中加入蛋白酶,進(jìn)行生物酶解反應(yīng),然后加入葡萄糖進(jìn)行美拉德反應(yīng),反應(yīng)后經(jīng)過發(fā)酵、輔料調(diào)節(jié)等過程最終制得乳酸菌飲品,乳酸菌飲品中顆粒物的平均粒徑控制在700~900 nm范圍內(nèi),解決了非活菌型褐色乳酸菌飲料在保質(zhì)期內(nèi)析水、沉淀等穩(wěn)定性問題,減少穩(wěn)定劑的添加。WO 2007055089[14]通過將聚右旋糖和特定的糖類物質(zhì)添加到酸性乳飲料中并使其滿足預(yù)定的條件,能夠得到品質(zhì)穩(wěn)定性等同于使用了增稠穩(wěn)定劑時(shí)的風(fēng)味良好的酸性乳飲料。(3)使用特定菌種。通過使用特定菌種來增強(qiáng)活性乳酸菌飲料的穩(wěn)定性,如JPH 04252176[15]使用了菌種Lactobacillus strain No.14,該菌種能夠在繁殖的同時(shí)產(chǎn)生黏質(zhì)多糖,該多糖能夠作為穩(wěn)定劑防止乳清析出等,使產(chǎn)品無需額外添加穩(wěn)定劑即能保持穩(wěn)定。
3.2.2 減緩保質(zhì)期內(nèi)酸度的變化
專利申請(qǐng)中,減緩保質(zhì)期內(nèi)酸度變化的技術(shù)手段主要包括:(1)通過生產(chǎn)工藝的改進(jìn)來抑制產(chǎn)品的酸度或pH值隨著時(shí)間推移上升或者下降,使產(chǎn)品能夠長(zhǎng)期保持適度口感。如明治申請(qǐng)的專利WO 2011083776[16],其通過采用比以往發(fā)酵工序最適溫度更高的溫度來進(jìn)行發(fā)酵,可在幾乎不增加發(fā)酵時(shí)間的情況下抑制發(fā)酵乳含有物在冷藏保存中酸度的上升。(2)通過使用產(chǎn)酸較少的菌株來抑制產(chǎn)品的酸化。如日本雪印申請(qǐng)的專利JPS52151761[17]使用菌株Lactobacillus jugurti strain M 13發(fā)酵獲得的乳酸菌飲料酸度能夠保持恒定,且可保持乳酸菌活菌數(shù)量不下降。
對(duì)于活性乳酸菌飲料,益生菌能夠順利到達(dá)人體腸道、在人體腸道內(nèi)的存活和增殖是至關(guān)重要的,然而乳酸菌營(yíng)養(yǎng)要求高且無芽孢、對(duì)外界抵抗力差,在加工、貯存以及消化道中菌體容易衰亡,因此提高飲料中的乳酸菌活菌數(shù)、并將活菌數(shù)量始終維持在較高水平也是活性乳酸菌飲料研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在該技術(shù)分支,全球共有35件相關(guān)專利申請(qǐng),中國(guó)專利申請(qǐng)共16件。目前增加乳酸菌飲料中活菌數(shù)的主要技術(shù)手段是:(1)添加乳酸菌增殖促進(jìn)劑,如養(yǎng)樂多于2000年申請(qǐng)的專利WO 0110233[20],其提供包括培養(yǎng)乳酸菌工藝在內(nèi)的發(fā)酵乳飲料的制造方法,其中的培養(yǎng)乳酸菌工藝采用含有選自生姜提取物、茶類提取物、蔥提取物、油酸或其衍生物的1種或2種以上乳酸菌增殖劑的培養(yǎng)基,從而提供可較好維持乳酸菌存活狀態(tài)的、保持較高菌活性的發(fā)酵乳飲食品;(2)添加菌種保護(hù)劑,如伊利于2014年申請(qǐng)的專利CN 103843894[21],其提供了一種保持酸奶或活性乳酸菌飲料中活菌數(shù)的方法,其通過在酸奶或活性乳酸菌飲料中添加紅景天來提高乳酸菌的存活能力;(3)其他方法,包括添加包埋乳酸菌、控制發(fā)酵條件等方式使菌種能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存活,如甘肅省科學(xué)院生物研究所于2014年申請(qǐng)的專利CN 103766486[22],其通過在發(fā)酵乳飲料中添加雙歧桿菌包埋珠來提高雙氣桿菌存活率。
在活性乳酸菌飲料中添加不同風(fēng)味營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者功能成分,制造出新型活性乳酸菌飲料品種是產(chǎn)品開發(fā)的趨勢(shì)之一,這些成分的加入將極大地豐富和滿足活性乳酸菌飲料制品市場(chǎng),并以特殊的風(fēng)味給人們帶來新的味覺體驗(yàn),以特定功能特性滿足特殊人群的保健需求。特定風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)或者保健功能的活性乳酸菌飲料產(chǎn)品這一技術(shù)分支的相關(guān)專利申請(qǐng)最多,全球共有112項(xiàng)相關(guān)專利申請(qǐng),占全部申請(qǐng)總量的40.88%。
中國(guó)專利申請(qǐng)中大部分屬于這一技術(shù)分支,共有74件,占中國(guó)專利申請(qǐng)總量的59%。中國(guó)專利申請(qǐng)集中在這一技術(shù)分支的原因一方面在于市場(chǎng)需求,另一方面在于這類專利的技術(shù)門檻相對(duì)較低。由于將風(fēng)味成分保健功能物質(zhì)與活性乳酸菌飲料相結(jié)合的技術(shù)構(gòu)思是已有的,國(guó)內(nèi)申請(qǐng)通過在飲料制備過程中添加新的風(fēng)味或者保健功能成分可比較容易地獲得一種新的活性乳酸菌飲料產(chǎn)品。然而,如果僅僅是提供一種新的產(chǎn)品而未解決相關(guān)技術(shù)難題,這樣的申請(qǐng)技術(shù)含量較低,較難獲得授權(quán);也有部分國(guó)內(nèi)申請(qǐng)?jiān)谔砑有碌某煞值耐瑫r(shí),關(guān)注到新物質(zhì)添加到活性乳酸菌飲料中所面臨的穩(wěn)定性、口感等技術(shù)難題,并通過方法的改進(jìn)、穩(wěn)定劑的使用等相結(jié)合來解決這些技術(shù)難題,這樣的申請(qǐng)通常具有一定的創(chuàng)造性高度,容易獲得授權(quán),例如伊利提出的專利申請(qǐng)CN 102511549[18],其提出一種添加茶粉的褐色活性乳酸菌飲料及其制備方法,該專利申請(qǐng)發(fā)現(xiàn)茶粉作為一種堿性成分添加到酸性的活性乳酸菌飲料中產(chǎn)品會(huì)很快出現(xiàn)明顯水析、分層現(xiàn)象,且茶粉在飲料中大部分是沉淀的,如果采用傳統(tǒng)飲料中通過提高飲料黏度來懸浮茶粉的方法會(huì)使飲料口感不清爽,此外還發(fā)現(xiàn)茶粉在p H 3.7以下其功能成分容易失活等,該專利申請(qǐng)通過將茶粉置于結(jié)冷膠與果膠的水溶液中特定處理,將茶粉中活性成分保護(hù)起來,結(jié)合飲料的配方和控制合理的生產(chǎn)工藝,克服了茶粉添加對(duì)褐色活性乳酸菌飲料的不良影響。
日本也在該技術(shù)分支提出了21件相關(guān)專利申請(qǐng),相對(duì)于國(guó)內(nèi)申請(qǐng),日本申請(qǐng)通常會(huì)關(guān)注并解決新成分添加所帶來的穩(wěn)定性、不良風(fēng)味口感等技術(shù)問題。如養(yǎng)樂多在2001年申請(qǐng)的專利JP2002204656[19],其提供了一種富含DHA和EPA并且沒有魚腥味和苦味的發(fā)酵乳飲料,其通過添加使用奶油香精和桃香精來掩蓋魚油所帶來的魚腥味和苦味。
通過上述專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)分析可知,從數(shù)量上看,我國(guó)專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)迅速,僅次于日本居世界第二。但從技術(shù)上來說,我國(guó)大多數(shù)的專利集中在產(chǎn)品類型的豐富,如通過簡(jiǎn)單添加風(fēng)味營(yíng)養(yǎng)成分或者功能物質(zhì)來豐富活性乳酸菌品種,這類專利產(chǎn)品易被替代,專利價(jià)值較低,我國(guó)活性乳酸菌飲料相關(guān)專利申請(qǐng)?jiān)谫|(zhì)量上與日本存還在較大差距。我國(guó)專利申請(qǐng)質(zhì)量較低的原因在于:一方面,國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)重宣傳而輕研發(fā),更多產(chǎn)品是利用活性乳酸菌飲料這一概念做宣傳,而對(duì)研發(fā)的力度支持不夠;另一方面,國(guó)內(nèi)乳制品企業(yè)開發(fā)的乳制品產(chǎn)品種類眾多,包括純牛奶、配制乳、發(fā)酵乳、奶粉、冰淇林等,活性乳酸菌飲料只是其中的一種,活性乳酸菌飲料研發(fā)力度有限,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及益力多這類日本幾十年來專注做腸道健康類發(fā)酵乳制品的傳統(tǒng)企業(yè)。在國(guó)內(nèi)活性乳酸菌市場(chǎng)中,雖然我國(guó)市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種各樣的益生菌產(chǎn)品,但是在數(shù)量和質(zhì)量上與養(yǎng)樂多等世界一流企業(yè)的產(chǎn)品仍然存在差距,益力多、養(yǎng)樂多、味全等日本或者我國(guó)臺(tái)灣省企業(yè)的產(chǎn)品仍然占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額,我國(guó)乳品企業(yè)要在競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì),需要開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高價(jià)值產(chǎn)品。通過對(duì)相關(guān)專利技術(shù)的分析,筆者認(rèn)為國(guó)內(nèi)乳品企業(yè)可將以下幾個(gè)方面作為重點(diǎn)研發(fā)方向:
(1)篩選分離適于活性乳酸菌飲料制備的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良乳酸菌菌種。菌種是活性乳酸菌飲料研發(fā)的基礎(chǔ),以日本養(yǎng)樂多為例,其通過篩選乳酸菌,并對(duì)乳酸菌的功能作用做了大量的研究,為產(chǎn)品的宣傳和市場(chǎng)的占領(lǐng)打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
(2)提高穩(wěn)定性、保持產(chǎn)品活菌率的研究,由于我國(guó)幅員遼闊,產(chǎn)品從生產(chǎn)地到消費(fèi)地的時(shí)間較長(zhǎng),在不具備冷鏈條件的廣大農(nóng)村地區(qū),活性乳酸菌產(chǎn)品難以進(jìn)入,或者即使進(jìn)入產(chǎn)品并不能保證活性和功效,因此開發(fā)出具有較長(zhǎng)保質(zhì)期的活性乳酸菌產(chǎn)品是繼續(xù)研究的方向。
(3)開發(fā)能夠得到消費(fèi)者認(rèn)同并具有良好風(fēng)味或者功能的產(chǎn)品仍然是可研究的方向之一,可以通過添加風(fēng)味營(yíng)養(yǎng)成分或功能物質(zhì)來獲得,但是在添加這些成分的同時(shí),應(yīng)當(dāng)關(guān)注和解決添加這些成分所帶來的技術(shù)問題,如添加新的物質(zhì)所帶來的產(chǎn)品穩(wěn)定性的問題,使產(chǎn)品能夠真正走入市場(chǎng)能。
近十多年,我國(guó)關(guān)于活性乳酸菌飲料的研究非?;钴S,專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)迅速,在全球范圍內(nèi),我國(guó)的專利申請(qǐng)量?jī)H次于日本居全球第二。從申請(qǐng)人來看,養(yǎng)樂多株式會(huì)社、伊利、蒙牛、光明申請(qǐng)量排名前四,其中伊利、蒙牛、光明均為我國(guó)知名乳制品企業(yè),說明我國(guó)乳制品企業(yè)已經(jīng)有較強(qiáng)的專利意識(shí),對(duì)活性乳酸菌飲料的研發(fā)較為重視。從技術(shù)領(lǐng)域來看,我國(guó)專利申請(qǐng)主要集中在特定風(fēng)味口感和保健功能產(chǎn)品的開發(fā),相比日本等發(fā)達(dá)國(guó)家,關(guān)于菌種、體系穩(wěn)定性、飲料酸化等研究的基礎(chǔ)專利和核心專利較少,專利技術(shù)易被替代,有必要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。隨著消費(fèi)者認(rèn)知度的提高,活性乳酸菌飲料等益生菌產(chǎn)品的市場(chǎng)前景非常看好,提升空間亦非常廣闊,要使我國(guó)活性乳酸菌飲料等益生菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大,對(duì)于我國(guó)乳企來說,應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)日本養(yǎng)樂多等的企業(yè)文化和理念,增強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí),不斷提升企業(yè)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)創(chuàng)造能力,形成“科研創(chuàng)新-經(jīng)濟(jì)利益-科研創(chuàng)新”的良性循環(huán)。