陸黎梅，吳東慶，方凱，陳新準(zhǔn)

（1.廣州科技職業(yè)技術(shù)大學(xué) 外語(yǔ)外貿(mào)學(xué)院，廣東 廣州 510550；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 a.計(jì)算科學(xué)學(xué)院；b.經(jīng)貿(mào)學(xué)院，廣東 廣州 510225；3.廣州奧松電子有限公司，廣 東 廣州 510530）

一、文獻(xiàn)綜述及問(wèn)題的緣起

餐廚垃圾飼料化是指將餐廚剩余食物經(jīng)高溫脫水后，再經(jīng)滅菌和粉碎處理制成動(dòng)物蛋白飼料原料，或者在對(duì)餐廚剩余食物進(jìn)行高溫滅菌處理的基礎(chǔ)上，再經(jīng)微生物發(fā)酵或者昆蟲(chóng)過(guò)腹化處理，制成生物蛋白飼料的一種廢物資源化處理工藝。我國(guó)《廢物資源化科技工程“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》明確指出，餐廚垃圾資源化利用的技術(shù)重點(diǎn)是利用餐廚剩余食物制備動(dòng)物蛋白飼料的無(wú)害化處理技術(shù)與設(shè)備。因此，餐廚垃圾飼料化技術(shù)作為廢物資源化處理的重要手段之一而備受業(yè)界的關(guān)注，研發(fā)熱度也高漲不下。目前餐廚垃圾飼料化技術(shù)工藝主要有三種：脫水處理法、生物發(fā)酵法以及昆蟲(chóng)過(guò)腹化處理法。

脫水制蛋白飼料技術(shù)工藝是指先將餐廚剩余食品進(jìn)行脫水，再通過(guò)高溫干燥、殺菌和粉碎處理，最后制成動(dòng)物飼料原料。脫水處理法的主要問(wèn)題是同源污染，即動(dòng)物食用了用此種方法制成的蛋白飼料后，可能引起潛在的不確定性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。一些國(guó)家也因此禁止由餐廚剩余食物經(jīng)脫水工藝制備而成的飼料產(chǎn)品作為動(dòng)物飼料重新進(jìn)入人類食物鏈。因此，目前該工藝大多用于生物發(fā)酵或其他處理工藝的預(yù)處理階段。脫水制蛋白飼料技術(shù)工藝的關(guān)鍵點(diǎn)在于加熱工藝的加熱溫度和持續(xù)時(shí)間，濕熱法效率略高于干熱法。施軍營(yíng)等發(fā)明了一種餐廚垃圾自動(dòng)化預(yù)處理系統(tǒng)，把物料經(jīng)蒸汽加熱后分離出固體和液體，分離后的物料再進(jìn)入后續(xù)的處理工藝流程，如厭氧發(fā)酵等[1]。

生物發(fā)酵制蛋白飼料技術(shù)工藝是指先把餐廚垃圾原料通過(guò)高溫殺菌、脫水等預(yù)處理，再把益生菌種入固體物發(fā)酵后，經(jīng)烘干、粉碎等處理，最終制成蛋白飼料添加劑。生物發(fā)酵制蛋白法利用有益菌如乳酸菌、芽孢菌、酵母菌等，分解餐廚剩余食物中的各種成分，一方面可殺滅或抑制餐廚垃圾中的有害細(xì)菌，降解其毒素，另一方面可以改善飼料的氣味和外觀，提高蛋白飼料的安全性和適口性。通過(guò)該工藝制成的生物蛋白飼料不僅安全性有所提高，而且富含活性蛋白，是實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化和生態(tài)化的有效途徑之一。莊禧懿等利用枯草芽孢桿菌、酵母菌等有益菌處理餐廚垃圾，制成富含有益微生物和多種酶的生物蛋白飼料，實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾的“減量化、無(wú)害化處理和資源化利用”[2]。目前生物發(fā)酵制蛋白工藝已經(jīng)走向成熟，但該技術(shù)仍然存在一些問(wèn)題。其一，由于餐廚垃圾成分復(fù)雜，生物作用時(shí)間短、增殖條件限制等問(wèn)題，產(chǎn)品依然存在同源性污染的風(fēng)險(xiǎn)。其二，目前該工藝技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模較小、處理技術(shù)單一，難以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效率資源化處理。因此，生物制蛋白飼料技術(shù)未來(lái)的研究重點(diǎn)在于優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)綜合聯(lián)產(chǎn)處理，并加大對(duì)生物蛋白飼料的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

昆蟲(chóng)過(guò)腹化制備蛋白飼料是通過(guò)養(yǎng)殖昆蟲(chóng)對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行生態(tài)化處理的一種工藝。該工藝主要有兩個(gè)步驟：第一步，先將餐廚垃圾進(jìn)行預(yù)處理，即高溫殺菌、脫水，再經(jīng)生物發(fā)酵、干燥粉碎后制成預(yù)處理物料。第二步，把預(yù)處理物料用于養(yǎng)殖昆蟲(chóng)，昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)采食預(yù)處理物料后，排出蟲(chóng)糞，蟲(chóng)糞可用作有機(jī)肥。同時(shí)，昆蟲(chóng)在采食預(yù)處理物料的過(guò)程中，還能產(chǎn)出大量富含蛋白質(zhì)的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)，幼蟲(chóng)是一種優(yōu)質(zhì)的生物蛋白飼料原料。經(jīng)昆蟲(chóng)過(guò)腹化處理所得的動(dòng)物蛋白飼料安全性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都很高，能帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，是當(dāng)前餐廚垃圾飼料化技術(shù)的熱點(diǎn)研究方向。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面了很多研究。Heppard等發(fā)明了一種使用黑水虻幼蟲(chóng)制成蛋白飼料的管理系統(tǒng)，制成的動(dòng)物飼料富含蛋白質(zhì)和脂肪，可減少家蠅的滋生，抑制有害微生物的生長(zhǎng)[3]。Nguyen等研究用黑水虻處理餐廚垃圾，并收獲蟲(chóng)蛹用作動(dòng)物家畜的蛋白飼料[4]。Jozefiak等研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自雙翅目（黑水虻、家蠅）、鞘翅目（粉蟲(chóng)）和直翅目（蝗蟲(chóng)、蟋蟀）昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)可用作家禽膳食中的飼料材料，從而提高家禽的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[5]。胡新軍研究利用大頭金蒼蠅幼蟲(chóng)處理餐廚垃圾，從而產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的昆蟲(chóng)蛋白和生物有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的無(wú)害化、資源化處理[6]。尹靖凱等利用黑水虻處理餐廚垃圾，研究發(fā)現(xiàn)在最佳生產(chǎn)性能下黑水虻的餐廚垃圾轉(zhuǎn)化率最高，幼蟲(chóng)的蛋白質(zhì)和脂肪含量都有較大的提高[7]。

綜上所述，已有的研究大多采用文獻(xiàn)分析或?qū)嵶C研究的方法對(duì)餐廚垃圾飼料化技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行探討，為該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)，但鮮有學(xué)者從專利分析角度對(duì)我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)進(jìn)行深入研究。專利分析是通過(guò)深入挖掘?qū)＠募夹g(shù)信息，從技術(shù)趨勢(shì)、技術(shù)分布、技術(shù)熱點(diǎn)和核心技術(shù)等多角度了解技術(shù)研發(fā)的態(tài)勢(shì)，為技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)提供情報(bào)、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)等信息。為了更全面、更深入地了解餐廚飼料化技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，本文通過(guò)專利分析和數(shù)據(jù)挖掘的方式跟蹤我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)、技術(shù)分布和發(fā)展態(tài)勢(shì)、核心技術(shù)以及該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)等信息，以期為該產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供借鑒。

二、我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

本文針對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)范圍的餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利，利用ISpatent專利檢索平臺(tái)以及中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索。通過(guò)編寫(xiě)檢索式得到2000年1月1日至2019年8月31日共計(jì)20年間中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)的專利數(shù)據(jù)，以此分析我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

（一）中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利布局情況

1. 專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析。截止到2019年10月15日，中國(guó)共申請(qǐng)餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利830件，其中發(fā)明專利620件，實(shí)用新型專利208件。由于專利公開(kāi)存在滯后性，2017年至2019年的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)僅供參考。2000—2009年，中國(guó)的餐廚垃圾飼料化技術(shù)研究尚處于探索階段，專利申請(qǐng)量總體較低；2010年以后，中國(guó)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量逐年上升，于2017年達(dá)到了101件的最高年申請(qǐng)量。這種良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)與我國(guó)的政策支持有很大關(guān)系。2016年我國(guó)把城市餐廚廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理列入“十三五”發(fā)展規(guī)劃，餐廚垃圾的無(wú)害化、資源化處理相關(guān)政策的扶持極大地促進(jìn)了餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利的發(fā)展。同時(shí)，人們的知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)的增強(qiáng)也是該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量快速增長(zhǎng)的一個(gè)重要原因。

2. 中國(guó)各省專利布局分析。中國(guó)本土申請(qǐng)人中，廣東省、江蘇省和浙江省的專利申請(qǐng)量分別達(dá)到了122件、87件和86件，位居國(guó)內(nèi)省區(qū)市前三名，屬于全國(guó)該領(lǐng)域研究的第一梯隊(duì)。這些省份都是我國(guó)的人口大省，餐廚垃圾處理負(fù)荷量大，而且科技和經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)，擁有眾多創(chuàng)新能力強(qiáng)的企業(yè)及科研院所，同時(shí)重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和布局，因此在餐廚垃圾飼料化技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較快。位于第二梯隊(duì)的是山東省、北京市、安徽省和四川省，其專利申請(qǐng)量均高于40件，也是該領(lǐng)域的重要技術(shù)產(chǎn)出地。這些省市除人口眾多的因素外，還得益于政府對(duì)專利技術(shù)成果的重視，鼓勵(lì)自主創(chuàng)新。其他省份也有部分申請(qǐng)，但規(guī)模不如前面的省份大。說(shuō)明目前我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)發(fā)展不均衡，創(chuàng)新主體主要集中在東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，其他如東北和西北地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新能力與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)有待提高。

（二）專利的競(jìng)爭(zhēng)力分析

1. 優(yōu)勢(shì)申請(qǐng)人分析。我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利的主要申請(qǐng)人以企業(yè)為主，集中在環(huán)保和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域；其次是高校和個(gè)人。華南師范大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)和武漢工程大學(xué)等3所高校上榜。排名前三的是深圳華云生物科技有限公司、山東巧賓農(nóng)業(yè)科技有限公司和華南師范大學(xué)，專利申請(qǐng)量分別為14件、10件和9件。深圳華云生物科技有限公司的專利技術(shù)主要圍繞黑水虻處理餐廚垃圾相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)展研發(fā)，山東巧賓農(nóng)業(yè)科技有限公司主要利用美國(guó)大蠊來(lái)消化餐廚垃圾并將死亡的美國(guó)大蠊制成高級(jí)蛋白飼料，華南師范大學(xué)主要利用黃粉蟲(chóng)與蚯蚓來(lái)實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾飼料化，以上三位優(yōu)勢(shì)申請(qǐng)人的技術(shù)專利均屬典型的昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理技術(shù)。個(gè)人申請(qǐng)中，張超和劉剛的申請(qǐng)數(shù)量最多，分別為8件和6件。另外，排名前10位主要申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)數(shù)量占比較大且以企業(yè)為主，專利技術(shù)主要集中在昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理和微生物處理技術(shù)領(lǐng)域。從上述分析可看出，生物發(fā)酵制蛋白飼料工藝仍占我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)研發(fā)的主流，技術(shù)專利也集中在一些大型生物或環(huán)?？萍脊臼种?。由于該工藝的投資成本較大、工藝復(fù)雜而且回收周期長(zhǎng)等原因，小規(guī)模的企業(yè)無(wú)法承擔(dān)投入風(fēng)險(xiǎn)。另外，有部分企業(yè)投入該技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備開(kāi)發(fā)，如深圳華云生物科技有限公司，顯示了該技術(shù)工藝目前備受關(guān)注?？傮w來(lái)說(shuō)，我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)已經(jīng)形成較為成熟的需求體系，高校和科研院所的研究成果部分實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，但總體技術(shù)創(chuàng)新水平不高。

2. 優(yōu)勢(shì)專利發(fā)明人分析。如圖1所示，在148項(xiàng)專利中，共涉及15位發(fā)明人，其中約50%的專利集中在前6位發(fā)明人的手中。大部分發(fā)明人來(lái)自專利優(yōu)勢(shì)單位，多數(shù)來(lái)自企業(yè)，少數(shù)來(lái)自高校和個(gè)人，跨領(lǐng)域研究人員較少。例如排名前三的李偉波、馬晉、高瓊均來(lái)自深圳華云生物科技有限公司，這批專利均轉(zhuǎn)入深圳市偉創(chuàng)力拓實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；緊隨其后的姜麗娟、左立、張立偉、李鴻怡來(lái)自山東巧賓農(nóng)業(yè)科技有限公司，是其自然人股東；馬廣智是華南師范大學(xué)的生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)?？梢?jiàn)上述發(fā)明人都是各自單位的主要研發(fā)力量，他們所在的公司或單位都極其重視技術(shù)發(fā)明，通過(guò)各種方式留住人才，以創(chuàng)新帶動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，從以上數(shù)據(jù)也可看出，我國(guó)餐廚垃圾飼料工藝的創(chuàng)新主體呈現(xiàn)“兩頭大、中間小”的態(tài)勢(shì)。中、大型企業(yè)專注于投入研發(fā)大型餐廚垃圾資源化的預(yù)處理設(shè)備，個(gè)人和研究院所則投入研發(fā)小規(guī)模的昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理技術(shù)，而研發(fā)綜合聯(lián)產(chǎn)技術(shù)工藝或設(shè)備的企業(yè)較少。餐廚垃圾成分復(fù)雜，單一的處理方式往往難以達(dá)到理想的資源化效果，因此，研發(fā)能綜合物理、化學(xué)、生物等多種處理工藝的設(shè)備或技術(shù)工藝十分必要。

圖1 中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利優(yōu)勢(shì)發(fā)明人排名（前15名）

（三）法律狀態(tài)分析

由圖2可知，該領(lǐng)域處于實(shí)質(zhì)審查階段的專利占比最多，達(dá)到36.9%，而處于有效（授權(quán)）狀態(tài)的專利占比達(dá)到26.1%，說(shuō)明該領(lǐng)域后續(xù)研究持續(xù)跟進(jìn)，整體研發(fā)情況較為活躍。該領(lǐng)域已失效的專利比重為33.7%，主要的失效理由是未繳年費(fèi)與撤回，分別達(dá)到14.5%與11.9%。餐廚垃圾飼料化技術(shù)工藝是近年來(lái)的研發(fā)熱點(diǎn)，新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，同時(shí)也淘汰掉一些傳統(tǒng)的技術(shù)工藝。另外，餐廚垃圾資源化技術(shù)的前期投入較大、回收周期長(zhǎng)，也因此淘汰一部分產(chǎn)能落后的企業(yè)，同時(shí)也催生了有實(shí)力的企業(yè)和科研院所投入新的技術(shù)工藝研發(fā)。

圖2 中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利法律狀態(tài)分布

（四）IPC分布及趨勢(shì)分析

由圖3的餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利IPC排名可知，我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)主要集中在固廢處理、餐廚垃圾無(wú)害化處理、無(wú)脊椎動(dòng)物的飼養(yǎng)或養(yǎng)殖和飼料生產(chǎn)四個(gè)領(lǐng)域，例如，B09B3/00（固體廢物的破壞或?qū)⒐腆w廢物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏没驘o(wú)害的東西）、B09B5/00（固體廢物處理）、A01K67/033（無(wú)脊椎動(dòng)物的飼養(yǎng)或養(yǎng)殖）、A23K1/10（從肉類、魚(yú)類或骨；從廚房廢料來(lái)生產(chǎn)動(dòng)物飼料）。此外，制備動(dòng)物飼料的裝置A23N17也是餐廚垃圾資源化處理的主要技術(shù)，其中的餐廚垃圾聯(lián)產(chǎn)處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化綜合處理，提高餐廚垃圾資源化的效率?？梢钥闯?，餐廚垃圾處理技術(shù)相關(guān)分類號(hào)比較分散，顯示了該技術(shù)的復(fù)雜程度。B09B固體廢物處理技術(shù)專利申請(qǐng)量最大，占總申請(qǐng)量的16.3%，該領(lǐng)域的技術(shù)主要涉及餐廚垃圾資源化的預(yù)處理技術(shù)，如分選、分離、干燥、粉碎、殺菌等技術(shù)[8]。固體廢物處理技術(shù)也是國(guó)內(nèi)大型生物、環(huán)保企業(yè)的投資、研發(fā)重點(diǎn)，如深圳市朗坤環(huán)境集團(tuán)股份有限公司研發(fā)的LHP超高壓分離技術(shù)設(shè)備，能把餐廚垃圾的有機(jī)物和無(wú)機(jī)質(zhì)進(jìn)行有效分離，在實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾減量化的同時(shí)，資源化利用率也得到大幅度提高[9]。

圖3 中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利IPC排名（前10名）

（五）專利技術(shù)熱點(diǎn)分析

高溫干燥法、微生物發(fā)酵法和昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理法是中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)的主要發(fā)展方向。三個(gè)技術(shù)方向在2000—2008年的發(fā)展形勢(shì)基本一致，昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理法的研究熱度略低于高溫干燥法和微生物發(fā)酵法。2009年以后，昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人逐漸增多。該技術(shù)由于其具有投資少、效果好、安全性高等優(yōu)點(diǎn)受到了研發(fā)人員的青睞，研究熱度一路走高，專利申請(qǐng)量于2015年達(dá)到51件，大幅超越其他分支，2016年達(dá)到最高的102件，成為當(dāng)前的熱點(diǎn)技術(shù)方向。同期高溫干燥法和微生物發(fā)酵法專利申請(qǐng)量總體保持在40件左右，漲幅較小。2018年昆蟲(chóng)養(yǎng)殖技術(shù)專利申請(qǐng)量達(dá)到了歷史最高峰，占總申請(qǐng)量的23.4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生物發(fā)酵法和高溫干燥處理法。昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理技術(shù)制成的動(dòng)物蛋白飼料具有安全性高、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，能帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，是餐廚垃圾實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、資源化的有效途徑。

餐廚垃圾飼料化的昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理法主要有黑水虻、蟑螂、蚯蚓和黃粉蟲(chóng)等的養(yǎng)殖處理技術(shù)。利用餐廚垃圾養(yǎng)殖黑水虻技術(shù)是目前該領(lǐng)域的主流研究技術(shù)，當(dāng)前專利申請(qǐng)量達(dá)到了115件，遠(yuǎn)超過(guò)其他昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理技術(shù)。該技術(shù)出現(xiàn)較晚，第一件專利申請(qǐng)出現(xiàn)在2010年，由中山大學(xué)申請(qǐng)，名為“利用黑水虻幼蟲(chóng)處理餐廚垃圾的方法及物料配方”；2015年以后該技術(shù)申請(qǐng)量激增，最高年申請(qǐng)量為32件。由于專利公開(kāi)的滯后性，2019年的申請(qǐng)數(shù)量偏低。而在利用黑水虻處理餐廚垃圾的技術(shù)中，最受關(guān)注的是其裝備技術(shù)，專利比重達(dá)到了41.7%。黑水虻的養(yǎng)殖設(shè)備相較其他種類昆蟲(chóng)養(yǎng)殖設(shè)備簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的分離預(yù)處理和隔離設(shè)備，投入成本較低，一般的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模即可通過(guò)該技術(shù)工藝進(jìn)行餐廚垃圾飼料化處理。另外，利用黑水虻取食餐廚垃圾以及禽畜糞便可生成昆蟲(chóng)蛋白源飼料，同時(shí)還可抑制病原微生物的滋生，因此，該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都非常顯著，是餐廚垃圾飼料化的研究熱點(diǎn)[10]。

（六）核心專利分析

核心專利是指某個(gè)技術(shù)領(lǐng)域所必須使用的，無(wú)法通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)避等手段繞開(kāi)的技術(shù)專利。是否擁有核心專利以及擁有核心專利的數(shù)量多少?zèng)Q定了一個(gè)企業(yè)的創(chuàng)新能力水平的高低。一般而言，核心專利都會(huì)有一些共性，比如被引次數(shù)多、同族專利多、訴訟次數(shù)多等。我們通過(guò)綜合運(yùn)用同族專利分析、專利引證分析、法律狀態(tài)分析等方法，挖掘出中國(guó)餐廚垃圾飼料化制備領(lǐng)域的相關(guān)核心專利（見(jiàn)表1）。

表1 中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)的相關(guān)核心專利

由表1可見(jiàn)，目前我國(guó)的餐廚垃圾飼料化技術(shù)仍然集中在微生物發(fā)酵法，其中華南再生源（中山）有限公司所申請(qǐng)的CN 103071666A被引次數(shù)最多，排名第一。該公司從2007年至今，共申請(qǐng)了40項(xiàng)相關(guān)專利，研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，是該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的龍頭企業(yè)。昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理技術(shù)的核心專利中，被引次數(shù)最多的是中山大學(xué)申請(qǐng)的CN 101889629A，該專利主要是利用黑水虻處理餐廚垃圾的方法。不管是微生物處理法還是昆蟲(chóng)養(yǎng)殖處理法，掌握核心技術(shù)的仍然是大型環(huán)保和生物科技公司，不排除有個(gè)人及少量高校和科研院所。

三、結(jié)論與建議

本文在檢索中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)相關(guān)專利的基礎(chǔ)上，利用專利挖掘和專利分析的方法對(duì)其進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論及建議。

（一）中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)已趨向成熟，但創(chuàng)新水平不高

現(xiàn)階段我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)主要集中在微生物發(fā)酵法，該技術(shù)已趨向成熟并在上海、北京、武漢、濟(jì)南等城市推廣應(yīng)用。然而，通過(guò)該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)物蛋白飼料存在一定的同源性污染風(fēng)險(xiǎn)，安全性有待評(píng)估。而昆蟲(chóng)過(guò)腹化技術(shù)利用昆蟲(chóng)取食餐廚垃圾生成的動(dòng)物蛋白飼料源富含蛋白質(zhì)和脂肪，而且安全性高。因此，建議企業(yè)和科研院所加強(qiáng)對(duì)這兩種技術(shù)的聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研發(fā)和投入，在提高餐廚垃圾處理量的同時(shí)又能兼顧動(dòng)物飼料源的安全性；要加強(qiáng)有關(guān)餐廚垃圾飼用的安全性及其有害物質(zhì)防除性的研究，政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)制定相應(yīng)的政策和監(jiān)管體系，保障餐廚垃圾源飼料的安全性及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以促進(jìn)餐廚垃圾資源化和無(wú)害化處理產(chǎn)業(yè)的有序健康發(fā)展。

（二）昆蟲(chóng)過(guò)腹化處理法成為中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)

昆蟲(chóng)過(guò)腹化處理法起步較晚，但由于其具有投資少、效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)備受業(yè)界和研發(fā)人員的青睞。2009年以后該技術(shù)的研究熱度一路走高，專利申請(qǐng)量持續(xù)增加，于2015年達(dá)到51件，大幅超越高溫干燥法和微生物處理法，2016年更是達(dá)到102件的最高申請(qǐng)量，成為當(dāng)前我國(guó)餐廚垃圾飼料化的熱點(diǎn)技術(shù)。同期高溫干燥法和微生物發(fā)酵法專利申請(qǐng)量總體保持在40件左右，漲幅較小。經(jīng)昆蟲(chóng)過(guò)腹化處理法制備的動(dòng)物蛋白飼料安全性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都較高，能帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。但該技術(shù)工藝相對(duì)于其他傳統(tǒng)處理工藝如高溫干燥法和生物厭氧法而言，處理規(guī)模較小。建議科研院所和企業(yè)加強(qiáng)對(duì)多種工藝聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，同時(shí)政府主管部門(mén)應(yīng)加大對(duì)該技術(shù)的政策扶持力度，以增強(qiáng)我國(guó)餐廚垃圾處理能力。

（三）利用黑水虻實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾飼料化近年來(lái)備受業(yè)界關(guān)注

利用餐廚垃圾養(yǎng)殖黑水虻實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化處理是目前該領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)。截止到2019年8月31日，已檢索到的專利申請(qǐng)量達(dá)到了115件，遠(yuǎn)超過(guò)其他類型的昆蟲(chóng)過(guò)腹化處理技術(shù)；該技術(shù)出現(xiàn)較晚，第一件專利申請(qǐng)出現(xiàn)在2010年，由中山大學(xué)申請(qǐng)，名為“利用黑水虻幼蟲(chóng)處理餐廚垃圾的方法及物料配方”；2015年以后專利申請(qǐng)量激增，最高年申請(qǐng)量達(dá)32件。在利用黑水虻處理餐廚垃圾的技術(shù)中，最受關(guān)注的是其裝備技術(shù)，如深圳華云環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的黑水虻全自動(dòng)均勻布料系統(tǒng)（CN 205463583U），通過(guò)餐廚垃圾的全自動(dòng)螺旋進(jìn)料提高了黑水虻養(yǎng)殖效率。另外，廣東昆蟲(chóng)研究所研發(fā)的滾筒式黑水虻生物處理器（CN 102350433A），對(duì)提高餐廚垃圾飼料化的轉(zhuǎn)化率效果顯著。黑水虻過(guò)腹化處理餐廚垃圾技術(shù)開(kāi)發(fā)潛力巨大，實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益可觀。然而，該技術(shù)工藝的研發(fā)規(guī)模較小，大多處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。建議高校和科研院所加強(qiáng)對(duì)黑水虻養(yǎng)殖技術(shù)的研發(fā)力量，以實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)技術(shù)突破，同時(shí)加強(qiáng)與企業(yè)的合作，以促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化，提升核心專利的市場(chǎng)價(jià)值。

（四）當(dāng)前我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)研究主要分布在東部沿海地區(qū)

2010年以來(lái)，中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)的專利申請(qǐng)量快速上升，2017年達(dá)到最高年申請(qǐng)量101件，說(shuō)明該領(lǐng)域近年來(lái)受到研發(fā)人員的廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)本土申請(qǐng)人主要集中在華南和東部沿海經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，例如，廣東、江蘇和浙江的專利申請(qǐng)量分別以122件、87件和86件榮登國(guó)內(nèi)省區(qū)市前三名，屬于全國(guó)該領(lǐng)域研發(fā)的第一梯隊(duì)，其他的東北和西北地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新能力較低。建議各省份加強(qiáng)區(qū)域間合作，整合專利技術(shù)，突破技術(shù)瓶頸，做好專利布局，從整體上提高我國(guó)餐廚垃圾資源化處理技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

（五）我國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利申請(qǐng)人分散，創(chuàng)新規(guī)模尚未形成

在中國(guó)餐廚垃圾飼料化技術(shù)領(lǐng)域的申請(qǐng)人中，69%來(lái)自企業(yè)、高校和科研院所，個(gè)人申請(qǐng)占29.3%，研發(fā)主體較為分散，行業(yè)內(nèi)尚未出現(xiàn)占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先地位的申請(qǐng)人。建議企業(yè)積極探索新的研發(fā)路徑，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)，同時(shí)加大企業(yè)與高校之間的產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化和推廣，有效實(shí)施創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，加快培育出一批擁有核心技術(shù)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的領(lǐng)軍企業(yè)。