在当前中国食品行业面对消费分化、人口结构转变与高质量发展压力的背景下，乳业，作为基础性又高潜力的品类，正站在变革的十字路口。
如何以技术为驱动，提升产品与营养水平，真正实现从“吃饱”到“吃好”、再到“吃对”的跨越？
2025年5月8日，在FBIF功能性配料创新分论坛上，国家乳业技术创新中心总经理何剑在这场聚焦未来营养与科技赋能的演讲中，系统梳理了中国乳业当前的12大技术热点，并深入剖析乳品深加工时代的关键拐点与战略路径，带您走进乳业科技的前沿，洞见下一个阶段的产业增长动力。
大家好，我来自国家乳业技术创新中心。今天，我将从技术角度为大家分享一些乳品行业的创新热点。
乳品行业是食品行业的重要板块，其发展趋势基本适用于整个食品行业。尤其是乳品与功能性配料之间具有非常强的绑定关系。因此，今天的分享将聚焦于与乳品深加工相关的热点话题。
做任何事情都要明确目标，只有明确目标，才能聚焦资源。我们此次研究正是站在当前的时间节点，回顾中国乳业过去三十年的快速发展历程，从最初的“向世界学习”到如今逐步具备引领能力，科技也随之不断进步。
当前，一些前沿科技如合成生物学、人工智能（AI）等，也正在深刻影响食品行业。因此，重新审视技术发展方向、研判未来热点非常重要。
去年，国家乳业技术创新中心联合中国食品科学技术学会，组织了大量学者、院士共同评选出了《中国乳业科技12大创新热点》。在此过程中也得到了众多专家的支持和辛勤奉献，特此致谢。
食品的基本功效已从“温饱”转向“功能性”。功能化附加值越高，消费者越愿意为之买单。
食品正不断向药品学习，从传统的“药食同源”理念，进一步发展为通过分子层面的研究（如队列研究、类器官、微流控芯片等新技术）来科学探究营养机制。
虽然新生人口下降，但国产奶粉的市占率不断提升，说明我们在早期营养方面投入了大量精力。
我们以“母乳化”为核心目标，尝试引入HMO（母乳低聚糖）、易消化肽、功能脂类及蛋白组分优化，优化婴配粉以更贴近母乳成分。
随着中国逐步进入老龄社会，中老年人对营养的功能性要求提升，例如肌肉流失、骨质疏松、关节退化、“三高”等问题。乳品作为优质蛋白来源，可为中老年营养需求提供支持。
从饲草进口替代、合成生物学降低饲喂成本，到精准灌溉等技术引入，牧场管理日益数字化。对奶牛的研究也从单纯追求高产转向低碳排放，提高饲料转化率、降低甲烷排放，通过基因技术、机器学习、大数据及穿戴设备实现管理优化。
中国乳业的常温乳技术（UHT）曾推动行业发展。未来十年，更需关注低温热处理、蒸汽直喷、PEF（脉冲电场）、冷杀菌等新技术，以及隔氧保存、固态杀菌等新工艺，力求在安全基础上还原天然风味。
乳本身就是非常有营养的物质。乳再进行拆分后，成为深加工的原料，包括乳脂球膜、短肽等，可广泛应用于食品行业。
但是现在我们的理念是逐渐往源头推移，通过防范解决这个问题，防患于未然是最大的安全。
所以，我们通过大数据和机器学习，实现从牧场环境预测污染风险到全过程溯源的安全防控体系，提升整体食品安全水平。
这是当下热议话题，如合成乳铁蛋白等新型成分已投入研究，但其结构与天然乳铁蛋白仍存在一定差异，功能表现也不完全一致，因此仍需审慎推进。
环保是现在全球的大主题。对于我们乳业来说，例如我们用的PET包装，如何让它变得更环保，也是我们非常重要的工作。
例如，将乳品中常见的多层包装转化为单层可回收材料、油墨可洗脱技术、轻量化设计等，都是提高乳品环保性的有效手段。
刚才我提了很多关于牧场数字化、全基因组的筛选，其实中游我们也做了很多数字化的尝试。比如说现在可以把工厂里的很多过去看起来杂乱无章的数据，通过机器学习做智能优化后，可以优化配方、工艺参数。比如说在新西兰做的稀奶油，通过这种方式可以提升稀奶油的稳定性和口感。
还有例如在线质量检测。现在，像特斯拉汽车视觉识别已经非常发达，我们可以跨界把这些技术降维地使用在食品行业。我们做在线质量检测的效果也非常好，对于冰淇淋蛋筒的检测效果非常好。
下游，例如销售层面，可以对整个物流网络数字孪生模型优化，防窜货“罐内码”系统、数字人进行消费者教育等，均已逐步落地，提升全链条效率。
以上我分享了一些近期的创新热点，这些也发表在了去年的《中国食品学报》上，大家有兴趣的话，可以查阅一下具体的内容。
国家乳业技术创新中心是目前中国食品行业唯一一个国家级创新中心，于2022年获批，介于国家重点实验室与高校国家重点实验室之间的战略层级。目前全国共设有30个此类创新中心，其他领域如高速列车、燃料电池等皆属“国之重器”。
中心汇聚了10余位院士、上千名科研人员及企业专家，共有约150家成员单位，设有“1个中心+4个分中心+3个平台”，分别位于北京、上海、哈尔滨和呼和浩特，构建了全国协同的科研网络。
目前已在库研究项目超过600项，内容紧扣行业战略目标，与12大创新热点紧密对应，力求引领行业进行前沿技术研究并实现成果转化，助力整个乳品行业，甚至帮助食品行业未来能够踏入一个新的征程、新的阶段。
我大致将乳品过去的发展分为三个阶段。中国乳品行业目前发展已进入“第三阶段”：
第二阶段：营养升级阶段。通过添加DHA、维生素、无乳糖工艺等实现营养强化。
第三阶段：精准营养阶段。类似“食品学药”的思路，强调精准营养。乳品深加工原料正成为实现精准营养的关键组成部分。
我们可以看到，例如乳清蛋白、益生菌等功能配料，在过去10年的增长率保持双位数。
目前除中国外，全球普遍处于“缺奶”状态，乳清蛋白资源竞争激烈，所以这是需求端的上升。
此外，随着奶酪在中国的普及，其副产物（如乳清）也将推动深加工原料市场的发展，甚至使“奶酪变副产物”。
当前，国家政策正在引导乳品行业朝高质量发展转型，尤其在当前整体消费疲软的背景下，国家能源部的一号文件明确提出要重视乳业发展，推动新质生产力布局。内蒙古自治区政府也前瞻性地提出“科技突围工程”，明确将乳的深加工作为乳业突破的核心抓手。
在“十四五”规划的推进过程中，国家已布局多个相关项目，我们团队也承担了一部分任务。同时，伊利、蒙牛、飞鹤等头部乳企纷纷加快在深加工领域的战略部署，为行业发展注入了强劲动能。
从消费趋势来看，当下中国乳业正处于深加工拐点。从国际经验来看，人均GDP超过1万美元是乳品消费升级的重要节点。这一阶段，奶酪等固体乳制品消费量显著提升。
大家可以想像为什么它会迅速上升。因为生活水平提高后，消费者的选择增多，而喉咙能够每天吞咽的东西是有限的，所以必须把液体的乳制品变成固体的乳制品，这样才会食用更多量。
数据显示，奶酪的消费增速远超其他乳制品，这也标志着乳的深加工时代正在加速到来。
乳的深加工主要目标是获取功能性原料，对应消费者多元的健康诉求（如肌肉合成、免疫调节等），进而带来更高附加值。
核心原料包括蛋白、脂肪和乳糖，尽管蛋白的研究相对成熟，但未来的创新突破点将更多聚焦在乳糖与脂肪的深入开发上。
如何做乳的深加工？无外乎依据乳的大小不同、电荷不同，在不同温度状态下的解离状态。所以我们可以通过膜分离、离子交换、电渗析，温度与pH调控等工艺，实现乳中不同组分的分离。
以典型流程图为例，从生乳开始逐层分离脂肪、乳糖、乳清蛋白与酪蛋白，进一步可拆解为α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、β-酪蛋白等细分组分，并进行转化与改性。
那具体我们深加工做什么呢？其实我也没找到准确的定义。但是英文里，乳的深加工叫做“Milk Fractionation（乳品分级分离）”，其实听起来就是把牛奶做一个拆分而已。但是我想给它一个新的定义，因为我们做了很多的工作以后，我认为“Fractionation（分级分离）”不仅是物理拆分，更包括酶改性、化学与物理改性，以及包埋技术等先进手段，使乳的原料实现更高效能的释放与再构建。
我们首创了冷杀菌与冷回填技术，在不破坏乳铁蛋白活性的基础上实现无菌环境下的添加，并成功推出全球首款富含活性乳铁蛋白的常温牛奶产品。
通过膜分离与工艺组合，我们已实现高纯度、高得率的国产α-乳白蛋白，未来有望向大众营养产品拓展应用。
其实分离β-酪蛋白本身，如果不考虑成本的话都不难，但是难的是如何考虑成本。既要得率，又要纯度，工艺又要简单不出错，蛋白质在分离的过程中又不会产生变性，这是比较困难的。所以我们通过一系列工艺的组合和精进，用最低的成本，可以在最好的状态下把β-酪蛋白分离出来。
目前比较热的研究是骨桥蛋白。除了α-乳白蛋白和β-酪蛋白外，骨桥蛋白OPN也是业界比较关注的，我们在这块也做了很多的前沿性研究。
因为它的分子量和α-乳白蛋白非常接近，所以通过膜分离非常困难。因此在这个过程中，需要通过组合的方式，例如疏水层析与离子交换组合等手段进行分离。
骨桥蛋白也是应用在婴配产品里非常重要的原料，对于免疫力、肠道健康等有非常多的好处。
酶解可以应用于蛋白的加工，制成蛋白肽。肽段在人体内就像一把钥匙，可以打开某些通路，因此具有非常神奇的功能。
当然，我们食品中并不是使用纯粹合成的单一肽段，而更多是通过水解获得的一些肽段。因此，技术难点在于水解过程中会产生大量苦味肽，因为疏水基的暴露会导致苦味明显。如何精准水解，既得到我们想要的肽段，又能避免苦味的产生，这是关键技术点。
关于致敏性，在某些特殊医学用途配方食品中，致敏性是一个非常关键的问题。因此，我们的目标是将肽段水解至所有已知致敏点位都能被精准切割，使其转化为氨基酸或短肽，从而大幅降低致敏风险。目前我们已经可以看到这些低致敏肽段在特医食品中的良好应用效果。
关于脂肪的酶解处理，这方面的研究价值同样非常高。过去大家更多关注的是蛋白的水解和工艺转化，但我们团队其实在脂肪方面也进行了接近十年的研究。通过特定酶的处理，可以产生一些中长链脂肪酸及其衍生物，例如成环、成酯的结构，这些物质不仅风味浓郁，还能带来纯正的奶香。我们甚至能够打造出奶酪风味、黄油风味、炼乳风味等。
虽然听起来只是水解，但真正操作起来非常复杂。若控制不当，脂肪酸会很快酸败，因此技术含量非常高。目前我们甚至在开发自己的专属酶。酶的生产涉及高通量筛选、荧光标记物的使用，以及如何高通量检测风味，找出关键风味物质，这里面的研究内容非常丰富。如果大家感兴趣，欢迎加入我们国家乳业技术创新中心一同深入研究。
这些技术现在已经广泛应用于多种产品中，包括一些饮料、奶粉、以及2B原料。我们的2B原料在低脂状态下依然能爆发出浓郁风味，而且不添加香精，其核心正是我们上述提到的技术突破。
酶法也可以用于乳糖处理。过去乳糖的降解主要是通过简单水解为两个单糖，但这会带来很多副作用，也不能从根本上降低糖含量。我们现在通过新技术使乳糖发生聚合反应生成益生元，同时降解乳糖，解决“喝牛奶肚子咕噜咕噜”的问题。
基于这一系列技术改进，我们推出了首款零乳糖奶粉，特别适合乳糖不耐受人群，尤其是中老年人，因为他们乳糖不耐的概率显著更高。
在喷粉过程中，由于水解乳糖会带来高黏度，我们也解决了相关工艺优化、简化以及成本降低的问题。目前我们正在开发专属的检测方法，确保质量稳定性等问题得到有效管理。
这项技术也同样适用于乳糖液处理。通过相关处理可生成功能性益生元，如乳果糖、半乳糖等，因此可研究的空间依然非常大。
另外像物理化学的改性，例如传统的酪蛋白、酪蛋白酸钠改性，可以通过酸碱反应实现。
同时，微粒化蛋白可以通过剪切力与温度处理，生成接近脂肪球大小的蛋白微粒，可用于替代脂肪。
关于包埋技术，乳品本身就是一种乳化包埋体系，因此可以用来包埋其他物质，也可以被包埋。例如，我们对乳钙进行包埋乳化处理后应用于产品中，不论是在饮料、乳品或其他功能性食品中，其吸收率提高了60%，最大载量也提高了60%。该技术目前应用于我们的高钙牛奶中。
常温益生菌包埋技术，这是大家梦寐以求的技术，即益生菌即便不冷藏也可在货架期中保持活性，到体内仍能释放、定植并发挥作用。我们去年成功攻克了常温益生菌包埋技术，现在所有常温乳品乃至常温食品均可使用这一技术。无论是通过UHT热杀菌，还是渠道中脱冷存放，均不影响其体内释放与肠道定植。这项创新技术也获得了2024年中国食品科学技术学会科学技术奖技术发明奖一等奖。
以上我分享的案例只是冰山一角。通过这些案例，大家可以看到：乳品深加工可以提升乳品行业的附加值。过去一两年中，生乳产能相对过剩，部分乳原料被喷粉处理成为低附加值产品。而未来我们希望通过乳的深加工，一方面提供功能性原料服务于整个食品行业，另一方面也提供提升产品性状的原料，比如我刚才提到的减糖、减脂相关原料。这些原料技术的突破，必将推动整个乳品行业附加值的提升。
为了推动技术转化，我们也率先在呼和浩特健康智慧谷的三期项目中，投产了第一条深加工产线。目前像乳铁蛋白等高附加值产品都可以在该产线中生产。
当然大家也注意到，前面很多落地案例是伊利的项目。确实，伊利在这个过程中投入最多。但我们也期待其他乳企，甚至跨行业的食品企业能够积极加入。目前我们已经有很多成员单位，真诚欢迎更多伙伴共同加入共同建设。
