陳振夏,吳蓮張,李 彥,胡 璇,友勝軍,余少洪,元 超,楊紹兵,楊 毅,于福來,
(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部中藥材生物學(xué)與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶農(nóng)業(yè)野生植物基因資源鑒定評(píng)價(jià)中心/海南省熱帶藥用植物工程研究中心,海南???571101;2.怒江綠色香料產(chǎn)業(yè)研究院,云南瀘水 673199;3.怒江州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,云南瀘水 673199;4.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所,云南昆明 650205)
草果(Amomum tsaokoCrevost et Lemaire)為姜科豆蔻屬集藥用與食用為一體的多年生草本植物,以干燥果實(shí)入藥,具有燥濕溫中,除痰截虐等功效[1],在我國已有一千多年的使用歷史。據(jù)2019 年國家衛(wèi)生健康委、國家市場(chǎng)監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布的公告,草果已進(jìn)入藥食兩用物質(zhì)目錄[2],是多種保健品、中成藥和食品調(diào)料的重要原料。另外,草果是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12729.1-2008《香辛料和調(diào)味品名稱》中常用的68 種天然香辛料之一[3],被譽(yù)為“開胃之王,罌粟替代品”[4],在韓國、日本等國家也是一種重要的調(diào)味品。草果主要含有揮發(fā)油類、酚類、黃酮類等活性成分[5-6],現(xiàn)代藥理研究表明,草果及其提取物具有調(diào)節(jié)胃腸功能[7]、減肥降脂[8]、降血糖[9]、抗腫瘤[10]、抗炎鎮(zhèn)痛[11-12]、抗氧化[13]、抑菌[14-15]等作用,有較高的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。
目前,國內(nèi)外對(duì)于草果的研究主要集中在草果精油及不同有機(jī)溶劑提取物的提取工藝、化學(xué)成分、生物活性及栽培技術(shù)等方面,而在草果生產(chǎn)深加工方面的科技研究報(bào)道相對(duì)較少,呈現(xiàn)草果新產(chǎn)品開發(fā)滯后、產(chǎn)業(yè)鏈短、產(chǎn)品附加值低和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)率低的局面[16-17]。
專利文獻(xiàn)能在一定程度上反映某一領(lǐng)域的熱點(diǎn)前沿、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),與產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)關(guān)系密切[18],是科研成果轉(zhuǎn)化的載體,基于此,本文采用專利分析法,對(duì)以草果為原料的相關(guān)食品專利申請(qǐng)狀況、法律狀態(tài)、專利價(jià)值度、技術(shù)布局及保健食品應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析,以期探討草果在食品領(lǐng)域上的技術(shù)布局現(xiàn)狀,為后續(xù)草果食品的研發(fā)提供參考,助力草果產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
Baiten 專利數(shù)據(jù)庫由佰騰科技開發(fā)、國內(nèi)領(lǐng)先的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用軟件,主要包括中國專利和世界專利兩個(gè)部分,擁有中國、美國、俄羅斯、日本、英國、德國、法國等90 多個(gè)國家(地區(qū))的專利數(shù)據(jù)[19]。本文基于晏宇杭等[20]、郭佳欣等[21]、董瑤等[22]的研究方法,采用Baiten 專利數(shù)據(jù)庫對(duì)以草果為原料的食品專利進(jìn)行檢索分析。
本研究以《中國藥典》2020 年版中規(guī)定的草果基原植物的干燥成熟果實(shí)為研究對(duì)象[23],在Baiten 專利檢索平臺(tái)進(jìn)行高級(jí)檢索,以“草果”AND“食品”為檢索關(guān)鍵詞,檢索年份為1990 年到2021 年,檢索式=((草果 食品)) AND (ad:[19900101 TO 20211231]),共3231 件發(fā)明專利,全部錄入Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì)分析。
采用1.2 項(xiàng)下檢索方法,共檢索到以草果為原料的食品相關(guān)專利3231 件,進(jìn)行簡(jiǎn)單同族合并后,共計(jì)草果食品相關(guān)發(fā)明專利3225 件,授權(quán)專利641 件(含授權(quán)因未繳年費(fèi)失效專利),授權(quán)率僅為19.85%。由表1 可知,草果食品專利在全球僅有5 個(gè)國家、組織申請(qǐng),分別為中國、世界衛(wèi)生組織、美國、英國與韓國,而我國草果食品專利申請(qǐng)量獨(dú)占鰲頭,占99.69%,主要是因?yàn)槲覈鞘澜绲谝淮蟛莨a(chǎn)國,也是主要的消費(fèi)國[24]。
表1 草果食品專利全球分布Table 1 Global distribution of Amomum tsaok food patents
專利申請(qǐng)趨勢(shì)側(cè)面反映了專利技術(shù)發(fā)展歷程,從其申請(qǐng)量變化中可以了解草果在食品領(lǐng)域各階段技術(shù)創(chuàng)新情況,專利授權(quán)量則反映其每個(gè)時(shí)間段申請(qǐng)專利的質(zhì)量。由圖1 可知,專利申請(qǐng)量與授權(quán)量總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),兩者發(fā)展趨勢(shì)大致可分為3 個(gè)階段。
圖1 1990~2021 年草果食品專利申請(qǐng)量與授權(quán)量趨勢(shì)圖Fig.1 Trend of Amoum tsaok food patent applications and authorization volume from 1990 to 2021
第一階段為緩慢發(fā)展期(1990~2005 年)此階段的專利申請(qǐng)量共148 件,僅占總申請(qǐng)量的4.59%,年均量為9.25 件/年,體現(xiàn)出此時(shí)期草果在食品的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展緩慢,草果加工技術(shù)處于起步階段,也體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)人們的專利保護(hù)意識(shí)較差。
第二階段為緩慢增長(zhǎng)期(2006~2011 年),專利申請(qǐng)為342 件,占總申請(qǐng)量的10.6%,年均量為57 件/年,直到2011 年,專利量達(dá)到88 件,由此體現(xiàn)出草果在食品的應(yīng)用市場(chǎng)開始慢慢增長(zhǎng)。
第三階段為快速發(fā)展期(2012~2021 年),專利申請(qǐng)量達(dá)2578 件,占總申請(qǐng)量的79.94%,并在2016年達(dá)到了申請(qǐng)量的階段性頂峰,該年專利申請(qǐng)量為467 件;2019 年后申請(qǐng)量略有下降,開始進(jìn)入成熟穩(wěn)定期。由于2021 年的部分專利從申請(qǐng)到公開最長(zhǎng)18 個(gè)月,故2021 年的數(shù)據(jù)僅供參考。由此反映出草果在食品的應(yīng)用越來越廣泛,專利申請(qǐng)量保持較高水平,一方面與我國是世界第一大草果生產(chǎn)國與消費(fèi)國有關(guān),另一方面與各地方政府出臺(tái)的專利資助政策有關(guān)。
從授權(quán)專利上看,1990~2009 年這20 年授權(quán)的專利趨于平穩(wěn),此時(shí)期申請(qǐng)的專利333 件,授權(quán)的專利僅為74 件,平均每年授權(quán)的專利為3.7 件;2010~2016 年授權(quán)專利為快速增長(zhǎng)期,共473 件,2013 年達(dá)到高峰,2017 年后授權(quán)率開始下降,其授權(quán)量并沒有隨著申請(qǐng)量的增加而增加,一方面與2016 年開始國家明顯加大新穎性審查力度有關(guān),另一方面說明草果食品相關(guān)專利出現(xiàn)大量低質(zhì)量專利申請(qǐng)。
專利申請(qǐng)地域分布可以體現(xiàn)出所在區(qū)域或城市的自主創(chuàng)新研發(fā)能力,也能反映其相關(guān)產(chǎn)業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力[25]。近年來,我國草果產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,已成為各地市場(chǎng)較為關(guān)注的品種之一,草果食品相關(guān)專利產(chǎn)業(yè)在全國都有分布,前20 申請(qǐng)地域見圖2,該數(shù)據(jù)在一定程度上反映了技術(shù)的來源地,其中前10 地域的專利申請(qǐng)量達(dá)2215 件,占總申請(qǐng)量的69.11%,主要集中在安徽、四川、江蘇、廣東、廣西等地,而我國草果的主生產(chǎn)地主要集中在云南、貴州、廣西等西南地區(qū),通過分析了解安徽、江蘇等非主產(chǎn)地的專利量多于主產(chǎn)地的原因,主要在于這兩個(gè)地域的專利資助政策和各項(xiàng)激勵(lì)措施的全面實(shí)施,加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造,進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)新水平的提高。
圖2 草果食品專利前20 申請(qǐng)地域分布圖Fig.2 Geographic distribution of top 20 applications for Amoum tsaok food patents
從申請(qǐng)人構(gòu)成中(表2),企業(yè)與個(gè)人的專利申請(qǐng)量達(dá)2979 件,占總申請(qǐng)量的92.37%,從表格橫向上看,企業(yè)申請(qǐng)量高但授權(quán)率僅為15.42%,表明企業(yè)雖重視專利保護(hù)意識(shí)但其研發(fā)能力不足。個(gè)人申請(qǐng)量為892 件,授權(quán)率為25.78%,高于企業(yè)。以上反映出,企業(yè)與個(gè)人存在大量低質(zhì)量專利,專利技術(shù)創(chuàng)新性低下。而高校院所的專利申請(qǐng)相對(duì)較少,僅246 件,但是其授權(quán)率卻是最高的,占36.18%,究其原因可能是高校院所科研條件良好、基礎(chǔ)理論知識(shí)與科研能力相對(duì)有較高的優(yōu)勢(shì)。
表2 草果食品專利申請(qǐng)人構(gòu)成情況統(tǒng)計(jì)Table 2 Amoum tsaok food patent applicant composition statistics
通過專利申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量排行可以了解當(dāng)前技術(shù)創(chuàng)新的核心領(lǐng)軍研究機(jī)構(gòu),判斷該研發(fā)機(jī)構(gòu)的專利活躍度及對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的重視重度[26]。進(jìn)一步對(duì)申請(qǐng)量排名前10 位的申請(qǐng)人進(jìn)行分析可見(圖3),前10 位申請(qǐng)人的申請(qǐng)量共計(jì)284 件,占總申請(qǐng)量的8.86%;排名前10 位的有9 家企業(yè)、僅1 位個(gè)人。申請(qǐng)量排名第1 位的是個(gè)人萬勤勞,為草果食品專利的領(lǐng)軍人物,其申請(qǐng)相關(guān)專利的主要技術(shù)方向在保健豆皮、豆豉、腐乳的應(yīng)用,申請(qǐng)量為90 件,授權(quán)專利達(dá)78 件,占其申請(qǐng)量的86.66%,但有效專利僅2 件,主要原因是大部分授權(quán)專利因未繳年費(fèi)而失效,由此可反映出其成果轉(zhuǎn)化能力較低,大部分專利未實(shí)現(xiàn)其市場(chǎng)價(jià)值。授權(quán)率與有效率高的兩家企業(yè)分別為徐州綠之野生物食品有限公司與安徽光正食品有限公司,為草果食品專利的核心領(lǐng)軍企業(yè),其中徐州綠之野生物食品有限公司申請(qǐng)的相關(guān)專利主要集中在即食、風(fēng)味、休閑食品與蔬菜制品中的應(yīng)用,而安徽光正食品有限公司申請(qǐng)的相關(guān)專利主要應(yīng)用在肉制品的加工或制備上。哈爾濱靈椿味道食品開發(fā)有限公司與徐州久思鄉(xiāng)食品有限公司,這兩家申請(qǐng)的專利數(shù)量多,但無一件授權(quán)。從整體上看,9 家企業(yè)授權(quán)的專利量?jī)H為45 件,不及個(gè)人萬勤勞一人的授權(quán)量,由此可進(jìn)一步反映出,企業(yè)中的低質(zhì)量專利較多,缺乏有技術(shù)含量的發(fā)明專利。
圖3 草果食品專利前10 申請(qǐng)人概況統(tǒng)計(jì)圖Fig.3 Statistical chart of top ten applicants for food patent of Amoum tsaok
2.5.1 法律狀態(tài) 專利法律狀態(tài)信息對(duì)于把握專利質(zhì)量、技術(shù)成熟度、新產(chǎn)品開發(fā)以及研發(fā)實(shí)力等方面有重要意義[27]。草果食品應(yīng)用技術(shù)專利的法律狀態(tài)構(gòu)成見圖4。由圖4 可見,專利法律狀態(tài)包括有權(quán)、申請(qǐng)中、無權(quán)專利三項(xiàng),其中有權(quán)專利281 件,申請(qǐng)中的專利661 件,無權(quán)專利2283 件,有權(quán)的專利僅占8.71%。綜上數(shù)據(jù)分析,專利有效率低,反映出草果食品領(lǐng)域存在大量低質(zhì)量專利,技術(shù)成熟度水平低。
圖4 草果食品專利法律狀態(tài)圖Fig.4 Legal status of Amoum tsaok's food patent
2.5.2 法律事件 目前,我國處于整體專利技術(shù)市場(chǎng)轉(zhuǎn)化率低、專利許可專業(yè)化水平不高的階段[28]。草果食品相關(guān)專利技術(shù)市場(chǎng)價(jià)值現(xiàn)狀也不例外,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示(表3),高質(zhì)量專利一共361 件,占總申請(qǐng)量的11.19%,以權(quán)利轉(zhuǎn)讓與著錄變更為主,由此可看出,草果食品相關(guān)專利可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)換的比例偏低,大量專利成為“沉睡專利”,也反映出草果食品相關(guān)專利經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)化低。
表3 草果食品相關(guān)專利法律事件統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistics of Amoum tsaok food related patent legal events
專利價(jià)值度分析為客觀反映專利的價(jià)值,中國技術(shù)研究所于2012 年正式頒發(fā)了《專利價(jià)值分析指標(biāo)體系操作手冊(cè)》,提出基于三個(gè)維度分析的專利價(jià)值度分析體系,即分別從法律價(jià)值度、技術(shù)價(jià)值度、經(jīng)濟(jì)價(jià)值度來計(jì)算得到專利價(jià)值度[29]。本文以Baiten 專利數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)估后的總評(píng)分為依據(jù),從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、法律價(jià)值三個(gè)層面的總評(píng)分對(duì)草果食品282 件有效專利的價(jià)值度進(jìn)行整理分析(見圖5)。由圖可知,草果食品相關(guān)有效專利的總評(píng)分處于51~69 分,草果食品有效專利平均價(jià)值度為58.95分,反映出草果食品相關(guān)高價(jià)值專利技術(shù)處于空白狀態(tài)。
圖5 草果食品相關(guān)專利價(jià)值度分布Fig.5 Amoum tsaok food related patent value distribution
2.7.1 主要專利技術(shù)IPC 小類分析 目前,IPC 是國際上通用的專利文獻(xiàn)分類,也是技術(shù)研發(fā)的活躍區(qū)域的集中體現(xiàn)[30],專利數(shù)達(dá)20 件以上的如表4 所示,在草果食品研發(fā)領(lǐng)域中,主要集中在A23L 類別,這類專利申請(qǐng)量占專利總申請(qǐng)量的85.41%。究其原因,草果是一種藥食同源的天然香辛料,具有特殊濃郁的辛辣香味,可用來烹調(diào)菜肴,達(dá)到去腥除膻、增進(jìn)菜肴味道的作用,其香氣成分是草果研發(fā)的一個(gè)重要方向[31];其次是A23C 在乳制品中的應(yīng)用,占草果食品專利總數(shù)量的5.14%;再者是A23D、A61P 與A61K。草果是藥食兩用品種,被《中國藥典》(2020年版)收載,2019 年國家衛(wèi)生健康委、國家市場(chǎng)監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布公告,草果進(jìn)入藥食兩用物質(zhì)目錄,草果在保健食品中的應(yīng)用專利技術(shù)如A61P 與A61K共110 件,占3.44%。
表4 草果相關(guān)食品專利主要IPC 小類分布Table 4 Distribution of main IPC categories of Amoum tsaok related food patents
對(duì)A23L 類專利進(jìn)一步細(xì)化發(fā)現(xiàn)(見圖6),目前該領(lǐng)域內(nèi)的專利申請(qǐng)主要集中于A23L27/00,草果作為調(diào)味應(yīng)用的類別還有A23L27/60、A23L1/221、A23L13/20、A23L27/10,共589 件專利;其次,草果在肉類或禽類制品中的應(yīng)用類別為A23L1/315、A23L13/50、A23L13/10、A23L1/311,共587 件專利。由此說明當(dāng)前草果在食品領(lǐng)域的技術(shù)研究熱點(diǎn)是調(diào)味料、增香劑或佐料以及肉類或禽類制品上。
圖6 草果食品專利A23L 技術(shù)細(xì)分布圖Fig.6 Amoum tsaok detailed distribution of food patent A23L technology
2.7.2 草果食品領(lǐng)域?qū)@麘?yīng)用分類 依據(jù)市場(chǎng)監(jiān)管總局發(fā)布的《市場(chǎng)監(jiān)管總局關(guān)于修訂公布食品生產(chǎn)許可分類目錄的公告(2020 年第8 號(hào))》,對(duì)3225 件專利進(jìn)一步分類(見圖7),由圖7 可知,草果在26 類食品中都有應(yīng)用,其中以草果為原料的食品專利技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)為肉制品與調(diào)味品的加工與制備、保存方法等,專利數(shù)達(dá)1968 件,占總申請(qǐng)量的61.14%。由圖7 中可以看到,草果作為藥食兩用食品,在保健食品領(lǐng)域上的技術(shù)創(chuàng)新顯得較為薄弱,可進(jìn)一步加強(qiáng)其在該領(lǐng)域技術(shù)的研發(fā)。
圖7 草果相關(guān)專利食品細(xì)分領(lǐng)域分布圖Fig.7 Distribution of food segments of Amoum tsaok related patents
2.7.3 草果保健食品相關(guān)專利主要功效的應(yīng)用分析隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)保健食品的需求日益增長(zhǎng),針對(duì)現(xiàn)階段我國80 件草果保健食品專利的主要功效的應(yīng)用進(jìn)行分析(見圖8),發(fā)現(xiàn)草果保健食品專利申請(qǐng)主要集中在增強(qiáng)免疫力、健脾開胃、降三高、清熱解毒、解酒等功效上,其中增強(qiáng)免疫力與健脾開胃的專利數(shù)量分別為22、13 件,分別占草果保健食品專利總量的27.5%、16.25%,說明草果有增強(qiáng)免疫力與健脾開胃這兩方面具有較高的認(rèn)可度與關(guān)注度。
圖8 草果保健食品主要功效應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)圖Fig.8 Distribution map of relevant patented food segments of Amoum tsaok statistics of main efficacy applications of health food
近年來,草果在食品中的應(yīng)用技術(shù)逐漸受到重視,相關(guān)專利申請(qǐng)量整體上也有所提升,相關(guān)研究逐步深入。本研究基于以上格局分析,針對(duì)草果食品專利質(zhì)量低的問題提出以下建議:以市場(chǎng)為導(dǎo)向,提高草果食品專利的創(chuàng)新性,培育高價(jià)值專利。如在加工技術(shù)上加強(qiáng)草果揮發(fā)油或其他有效物質(zhì)提取工藝、藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究,提高草果應(yīng)用的創(chuàng)新性,擴(kuò)展其應(yīng)用范圍;明確自身劣勢(shì),加強(qiáng)多方合作,整合優(yōu)質(zhì)資源,提升專利的質(zhì)量與價(jià)值。如加強(qiáng)多方合作,高校院所以企業(yè)的市場(chǎng)導(dǎo)向?yàn)榛A(chǔ),企業(yè)則以高校院所的基礎(chǔ)研究為前提,基礎(chǔ)研究與市場(chǎng)發(fā)展方向相結(jié)合,提升專利的質(zhì)量與價(jià)值;搶抓大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇,發(fā)展健康綠色食品。隨著綠色食品、保健食品相關(guān)產(chǎn)業(yè)消費(fèi)比重逐步上升,這給具有藥食兩用的草果帶來時(shí)代機(jī)遇。因此打造“開放型、創(chuàng)新型、高端化、信息化、綠色化”的草果健康綠色產(chǎn)品,進(jìn)一步綜合拓展其價(jià)值鏈,助力草果產(chǎn)業(yè)升級(jí)。