作者 |《 中华儿女》记者 陈晰
责任编辑 | 赵汉琪
王彩云作为“全国工人先锋号”获奖代表参加表彰大会牛奶,对很多人来说是再熟悉不过的普通食品。然而,在国家乳业技术创新中心高级专家、伊利集团全球创新中心科学研究总监王彩云眼中,一杯牛奶背后,是精密的分子结构、复杂的生物活性和严苛的工艺参数。
从依赖进口到实现核心技术自主可控,从实验室的烧杯到吨级的生产线,王彩云和团队用近二十年的坚守,不仅打破了国际垄断,更让中国乳业拥有了自己的“硬核”底气。近日,由王彩云牵头的伊利集团乳业技术研究院食品技术研究团队凭借在核心技术攻关与绿色制造领域的突出贡献,被中华全国总工会授予“全国工人先锋号”荣誉称号。
一直以来,王彩云带领团队在科技创新领域一次次攻坚,不断向高峰攀登,只为一个简单的目标——将“奶瓶子”牢牢握在中国人自己手里。
乳铁蛋白的自主创新之路
“很多人来到我们的工作场所,听了我的介绍后,都很惊讶。他们原来以为牛奶就是一个普通的消费品,现在才知道一杯奶背后还要付出这么多的努力。”王彩云笑着说。
她告诉记者,牛奶中有很多营养成分,能赋予产品不一样的营养功能。比如乳铁蛋白,是母乳中关键的免疫营养因子,具有抗菌、抗病毒和调节免疫力的潜在作用,是婴儿配方奶粉的核心原料之一。
而这种被誉为“奶黄金”的活性蛋白,一度严重依赖进口,其提取技术长期被国外垄断,成为我国奶业产业链安全发展的明显短板。
“2018年,乳铁蛋白的价格暴涨,飙升到了两三万元一公斤。”这个数字至今让王彩云记忆犹新。国际市场价格暴涨,直接导致国内产业成本飙升,而且还随时面临“断供”的风险。
而现在,行业格局已经被彻底改写。经过王彩云和团队多年来在乳铁蛋白提取技术领域的深耕,已实现了乳铁蛋白供应的自主国产化。这背后,是长达二十年的技术研发之路。
从0到1的突破
王彩云介绍,乳铁蛋白的提取过程,是一套精密的生物分离与保护工艺,就像在牛奶中进行的“分子级淘金”。首先去除牛奶中的脂肪,得到脱脂乳。接下来是最核心的步骤:利用一种长着许多“小手”的装置,精准地“抓住”牛奶中的乳铁蛋白。在这些“小手”抓满乳铁蛋白之后,再用一种特殊溶液将被吸附的乳铁蛋白从“小手”上洗下来,从而获得高纯度的乳铁蛋白溶液。之后对乳铁蛋白溶液进行一系列无菌操作处理,保护其活性。最后再将提取出的高活性乳铁蛋白在无菌环境下回填到经过独立杀菌处理的牛奶中。
这个过程介绍起来容易,但实际操作却困难重重。王彩云说,一开始,国内没有抓乳铁蛋白的“小手”,没有固定“小手”的装置,没有非热无菌处理工艺和装备,也没有监测手段。
王彩云带领团队从零开始。没有成熟技术路线可循,就自行钻研专著、设计工艺;缺乏关键设备参数,就反复试验、自主定制。从实验室到产线的放大是最关键的环节,困难也最多。“在实验室里,做的是三五升的样品,流程节点都是可控的。而一旦放大到产线,各个环节都会发生变化。”王彩云回忆,做中试的时候,她一个月时间扎在车间里,几乎没有在深夜12点之前休息过。第二天早上8点又准时出现在工厂,检验各个环节、装备,清点用品,确定当天的试验流程。
“当时我们是在外地的工厂进行试验,部分单机设备是租的,自己组装,没有时间慢慢研究。这一批试验失败了,马上要分析失败的原因,讨论如何解决,然后开始下一批试验。”王彩云说,“最开始,基本上试验进行几个小时就被迫停下来,因为不断地遇到问题。当时有一位外国专家对我说,他已经七十多岁了,做了一辈子试验,从来没有遇到这么多困难”。
“虽然困难很多,但是我相信总有解决的办法。”王彩云和团队一次次从失败中分析原因,调整方案。经历了二十多天的奋战,流程终于捋顺了。王彩云说,她始终记得那一天,当她们终于做出了第一桶5升乳铁蛋白溶液时,看着那一桶呈现淡淡粉红色的液体,心里抑制不住地激动。
“当时已经是深夜了,但是我们所有人都不想休息,回到酒店之后连夜复盘,将整个试验流程详细地记录下来,生怕漏掉什么细节第二天就忘记了。”王彩云回忆。从那之后,试验结果稳定下来,产量逐渐放大,终于可以连续稳定地获得乳铁蛋白了。
王彩云和团队的这一创新成果,不仅让企业摆脱了对国外供应链的依赖,并且通过独创的定向保护技术和回填技术,能够把常温牛奶中乳铁蛋白的活性保留率从10%提高到90%。
从“用户”到“行业引领者”的跨越
成功并非一蹴而就。在自主研发生产之前,王彩云对乳铁蛋白已经做了大量基础研究工作。
王彩云回忆,早期国内的乳制品产业大多还是初级加工,很多原材料都是靠进口。她发现,进口的乳铁蛋白规格各不相同,因为标准不健全,方法指标也没有,“人家说啥就是啥”。
“我们想要给消费者提供高品质的产品,就要获得高品质的原料,首先要有一套工作的标准。”于是王彩云想要从头开始,将市场上能收集到的乳铁蛋白的成分含量、各种特性进行逐一研究。“那时候还没有能力分出优劣,但是起码先分得清高矮胖瘦。”
王彩云坦言,刚开始做这份工作的时候也曾经受到质疑,因为这不像做产品,是一个上市快、见效快的事情。但公司给部门的定位是面向未来,做前瞻战略方向,这让她坚定了目标。“顺着国际奶业发展的趋势,肯定是从初级加工走向更高价值的功能原料细分。”王彩云深知,如果不掌握核心原料的提取技术,中国乳业就永远只能在产业链底端徘徊。
于是,王彩云着手进行乳铁蛋白的评价体系研究。一次次观测、一个个数据记录,她花了大约三年时间,构建了评估乳铁蛋白品质的一整套方法体系。“我们不只是建立简单的质量标准,还建立了一套功能特性的标准,因为我们使用它是为了追求它的功能。”王彩云说。这套方法体系的开发,也获得了内蒙古自治区的自然科学基金支持。
让王彩云欣慰的是,研究中积累的大量数据和检测结果为国家出台乳铁蛋白行业标准作出了贡献。2016年,国家第一份乳铁蛋白行业标准颁布时,特别致谢了为这份标准贡献过力量的单位和个人。这一段“坐冷板凳”的时间,也为她和团队后来自主研发乳铁蛋白打下了坚实的基础。
为用户提供精准的营养
在自主研发乳铁蛋白的基础上,王彩云带领团队在乳功能成分挖掘和分离技术的创新上持续探索。其中母乳化研究,就是一个重要方向。
王彩云介绍,牛奶和母乳中的乳清蛋白和酪蛋白的比例是不同的,因此要通过调整这二者的比例,使其接近母乳成分,才能让宝宝更好地消化吸收。随着研究的深入,在调整比例的基础上,她们从更精细的结构上进一步优化其成分。“比如母乳中的酪蛋白主要是β-酪蛋白,但在牛奶中它的含量较低,因此要对牛奶成分进行分离纯化,把β-酪蛋白提取出来,用于制作婴幼儿配方奶粉。”王彩云说,这项技术全球目前只有极少数企业可以实现商业化,挑战非常大。
依托在乳铁蛋白研发中积累的经验,王彩云团队用了大概三年的时间,攻克了β-酪蛋白的分离纯化技术。目前得率和纯度都达到国际领先水平。
王彩云说,这些成分不仅能用于婴幼儿奶粉,也能精准地提供给中老年人群,因为乳铁蛋白、β-酪蛋白等成分对提高免疫力、预防肌肉流失、强健骨骼都有益处。她表示,希望通过团队研发的创新成果,助推乳业向更高端的价值链发展,通过技术革新获得更多有营养有价值的功能成分和原料,更精准地提供给消费者。
此外,团队还瞄准了“减糖减脂”这一关乎国民健康的大方向。这并非简单地减少添加量,而是要保证在减糖的同时,产品依然拥有饱满的、类似蔗糖的口感。为此,王彩云团队借助大数据和人工智能工具,和国际顶尖的技术团队合作,对市场上的甜味原料和产品进行了长达两三年的专业评价和科学研究,积累了一个庞大的数据库。她们开发出一个人工智能大模型,只要输入产品类型、减糖目标、健康属性等参数,系统就能推荐几套最优方案,极大地缩短了开发周期。这项成果在去年通过鉴定,达到国际领先水平。
科研人的倔强与初心
“我想,每一个做科研的人都有一股倔强的韧性,以及想把成果应用到实际、创造价值的初心。”回忆自己的科研道路,王彩云这样说。
这份初心,或许可以追溯到童年。王彩云出生在巴彦淖尔的一个小山村,家住在乌梁素海边上,四面环山。她小时候的愿望很简单:去看看山的那边是什么。村里曾经有考出去的大学生,回来办婚礼时,外地来的新娘大方、自信,让年幼的她印象深刻,懵懂地产生了“我也要上大学”的念头。这个简单的想法支撑她一路求学,最终选择了食品工程专业。她选择的理由很朴素:“民以食为天,这个专业可拓展的空间比较大。”
2005年,王彩云硕士研究生毕业后加入伊利集团,从事乳品相关基础研究和质量分析测试工作,也从事过工艺标准化管控、标准编制以及工艺评估等工作。她形容自己是和企业共同成长,在她看来,伊利的企业文化对她影响深远:“先塑好人品,再做好产品。这样的企业文化一直在影响着我。”企业对品质的管控近乎严苛,设有国标线、内控线和预警线等,许多指标远高于国家标准。这种本本分分、扎扎实实的氛围,让她能沉下心来,做长期的、基础性的研究。
伊利集团成立了以王彩云名字命名的创新工作室,汇聚了13名高学历、高技能的核心成员,形成了产学研用紧密结合的创新团队。截至目前,工作室已获得国家发明专利33项,发表学术论文60余篇,并荣获国家科技进步奖二等奖、省级科技进步奖一等奖、全国商业科技进步特等奖等。作为团队带头人,王彩云也摸索出了一套人才培养机制:做好知识沉淀传承、以项目制激发创新、跨组织历练。她鼓励年轻人多出去交流,对产业保持开放的心态,聆听用户的需求,在解决问题中提升能力。
伊利集团总部乳业技术研究院食品技术研究团队因为在提升中国乳业自主创新能力方面的突出贡献,团队也获得很多荣誉。2024年,王彩云获“全国五一劳动奖章”。今年4月,伊利集团总部乳业技术研究院食品技术研究团队被中华全国总工会授予“全国工人先锋号”荣誉称号。
用心履职,为民尽责
2023年,王彩云又拥有了一个光荣的身份——全国人大代表。她仍记得第一次走进人民大会堂参加盛会时的激动,接受媒体采访时的紧张。经历了四年的履职,她对“人大代表”这四个字的分量,有了更加深刻的感受。
王彩云说,担任代表的四年,让自己学习、成长很快。“过去只关注自己那一亩三分地,现在通过人大组织的调研、培训,开阔了视野,能站在更高的角度上看待自身工作,提出一些建议。”
她认真调研,广泛听取民意,在日常生活中,努力去感受、发现需要改进和优化的地方。“建议可能提的是小事,但是能够解决很多人的问题。”
王彩云一直关注老年群体的营养改善,在她看来,随着老年人群健康素养的持续提升,消费者对老年营养食品的需求,已经从“有没有”转向“好不好、对不对”。她建议要强化食品安全全链条管控,守护老年营养健康底线;要加强产学研协同创新,提升精准营养产品供给能力;要健全老年营养科普教育体系,提升科学营养认知;要加快培养老年营养专业人才,强化基层服务支撑;要探索多元营养支持举措,提升营养服务可及性;要完善政策支持体系,推动产业高质量发展。
此外,结合自身工作,聚焦“推动科技创新和产业创新深度融合”,她先后提交了一系列建议,比如:加快乳功能成分挖掘和分离技术的创新突破与产业化应用;面向“十五五”发展机遇,加快形成奶业新质生产力,推进中国奶业高质量发展等。
从山村女孩到科研专家,从企业研发骨干到全国人大代表,王彩云的每一步都走得扎实而坚定。未来,她心中还有一张更宏大的蓝图。面向“十五五”,王彩云表示,将继续聚焦牛奶功能成分的挖掘、分离加工以及利用开展研究,同时也将努力开发适合中国消费者的奶酪产品,推动从“喝奶”到“吃奶”的转变,满足大众对高营养密度食品的需求。此外,也要积极探索如何借助人工智能大模型为科研工作赋能。
“我的动力,来自‘把奶瓶子牢牢握在中国人自己手里’的信念,来自守护产业链安全的责任,更来自老百姓对健康的渴望。”王彩云表示。作为乳业科技领域的“破局者”,她将继续在破解牛奶科技密码的道路上,步履不停,追光而行。