專利視角下的食品專用小麥粉種類發展研究

馬夢澤 吳 潔， 姚 瀟 吳 娟

（1.江蘇科技大學經濟管理學院，江蘇鎮江212003）

（2.江蘇科技大學知識產權中心，江蘇鎮江212003）

專用小麥粉是指為了滿足食品不同的用途，對小麥粉的質量和品質提出特定要求而專門生產配置的小麥粉[1]，是區別于通用小麥粉的一類小麥粉的統稱。隨著人民生活水平的普遍提高，消費者對面制品的質量要求越來越高，專用小麥粉所占的市場份額呈逐年上升趨勢。多種適合不同產品生產要求的專用小麥粉被開發，專用小麥粉受到了越來越多面粉企業關注。

生產專用小麥粉，要選用合適的小麥（軟麥或硬麥），采用合理的工藝技術，使小麥粉滿足以下兩個條件：一是滿足食品品質的要求，即能滿足食品的色、香、味、口感及外觀特征；二是滿足食品的加工工藝要求[2]，使生產的小麥粉達到一定的物理、化學、谷物生化特性，即能滿足食品的加工制作要求及工藝過程。

專用小麥粉的品種主要有3個大類。第一大類是傳統專用小麥粉，如糕點用小麥粉、餅干用小麥粉、面包用小麥粉、面條用小麥粉等.第二大類為預混合小麥粉，這類小麥粉是國外小麥粉廠在考慮小麥粉的方便性和經濟性后，按照市場需求提出的配方生產的小麥粉，即在小麥粉中預先均勻混合一定比例的酵母、添加劑、糖、鹽等，再用防水袋包裝。消費者只要加適量的水和調料，便能生產出美味的食品。第三大類為營養強化小麥粉，指為提高小麥粉的營養價值，在小麥粉中添加一種或多種營養成分，使小麥粉的營養得到強化。與國外市場相比，中國專用小麥粉發展雖然起步較晚，但由于中國人口眾多且主食多喜面，其市場潛力巨大，所以近年來專用小麥粉種類得到持續增加，市場銷售量也連年攀升。目前，中國對專用小麥粉的研究也在向更深入、更專業的方向發展，作為發展型產品的預混合小麥粉是專用小麥粉開發研究的熱點方向。

作為科技創新的重要體現形式，專利文獻包含了90%的技術信息，涵蓋了全球絕大部分技術產出。目前，已有諸多學者將專利分析方法應用到食品領域、探究行業的研發現狀和技術發展動態等[3]。文中從專利視角出發，對全球專用小麥粉品種的現狀進行分析，并根據分析結果對中國專用小麥粉品種的發展方向提出相應的建議，以期能為企業或相關研究人員針對專用小麥粉研發戰略提供一定的參考。

1 專用小麥粉專利信息分析

1.1 數據來源與方法

文中采用的專利文獻數據主要來自于Patsnap專利數據庫，再綜合利用部分其他專利數據庫的數據，通過專用小麥粉種類的中英文關鍵詞和IPC分類號等，對相關專利進行初步檢索、擴展檢索、補充檢索和過濾無關專利，保證了數據檢索的全面性和準確性。專利數據檢索截止時間為2020年6月，檢索出專用小麥粉種類相關國內外專利1630件，其中國內專利申請1060件，國外專利申請570件。由于發明專利申請通常是在申請日18個月后才能被檢索查詢，2018年至2020年的專利申請數量要低于實際申請數量，因此，為保證專利分析的準確性，2018年至2020年部分專利數據僅供展示之用。

1.2 專用小麥粉品種相關專利申請態勢

20世紀50年代，國外已有弱筋粉、強筋粉、面包粉、餅干粉等多種專門用于制作某種特定食品的小麥粉。由于食品種類繁多，目前，發達國家相對應的專用小麥粉就有幾十種，有的國家甚至有上百種，其產量已占小麥粉總產量的95%以上。

圖1 近30年全球專用小麥粉品種相關專利數量申請趨勢

專利數據可以一定程度上反映出技術的發展歷程，技術生命周期的具體階段，以及預測未來一段時間的發展趨勢。圖1為1990年至2020年專用小麥粉品種相關全球專利申請數量的變化趨勢。從圖中可以發現，2002年以前的專利申請數量少且始終保持平穩，盡管此時國外專用小麥粉品種較多但總體專利確較少，原因在于當時人們的專利申請意識不強；2002年以后專利申請數量開始緩慢增長，雖然增長速度較慢但已有明顯增加，專用小麥粉品種的增加進入緩慢發展階段；從2012年開始，專用小麥粉品種的相關專利數量呈快速增長趨勢，這是因為大多數發達國家都擁有較為完善的制粉業，專用小麥粉品種日趨豐富，專用小麥粉產量占小麥粉總量的95%以上。近年來，發展中國家人民生活水平不斷提高，對食品品質要求也在提高，市場需求刺激了對專用小麥粉品種的開發，同時人們對專利的申請和保護意識也在不斷提高，這些都是專用小麥粉種類相關專利申請數量顯著增加的原因。較之于國外，中國專用小麥粉品種的開發生產起步較晚，在新中國成立后的很長一段時間里，中國制粉工業以加工標準粉為主，追求高效單一生產的粗放型目標[4]。到20世紀80年代，人民生活水平有了較大提高，小麥粉的種類有所豐富，除了有富強粉、上白粉外，還有根據市場和用戶要求生產的雪花粉，此時基本處于通用小麥粉生產階段；但在專用小麥粉領域也有所研究，但總體來說專用小麥粉品種還比較單一且水平不高。進入21世紀以后，隨著中國食品工業的迅速發展，對專用小麥粉有了需求，專用小麥粉品種的研發速度得到加快。除了引進幾百套能生產專用小麥粉的生產線外，許多生產廠家還進行了徹底的技術改造，使專用小麥粉的大規模生產有了基本的硬件條件。

圖2 近30年中國專用小麥粉品種相關專利數量申請趨勢

圖2 為近30年來中國專用小麥粉品種的專利申請趨勢，在一定程度上反應了中國專用小麥粉的發展歷程。由圖可知，2002年以前，因受到原糧品質、工藝條件、市場接受能力等因素的限制，每年專用小麥粉申請數量只有零星幾個，專用小麥粉工藝技術發展緩慢。隨著中國溫飽問題得到徹底解決，人民對小麥粉品質的提高，專用小麥粉品種開始逐漸豐富。從2002年至2010年，中國關于專用小麥粉品種相關專利數量呈現緩慢增長趨勢，2010年至今，受生活節奏加快和食品工業發展的影響，專用小麥粉的品種、數量得到迅速增加，使得專利申請數量也迅速增長，在未來較長一段時間內此趨勢將持續保持。

1.3 全球專利申請國與目標國分布

通過對全球專用小麥粉種類相關專利的申請國（來源國）與目標國分布進行統計，可了解專用小麥粉種類在全球呈現的發展態勢

圖3 全球專用小麥粉工藝專利技術來源國分布

圖3 是專用小麥粉種類相關專利全球專利技術來源國的分布圖。從圖中可以看出，中國是全球專用小麥粉品種相關專利的主要貢獻國，作為專利申請第一梯隊，其專利申請量占全球總申請量的72.76%。這主要是因為中國作為面食大國和人口大國，隨著近年來人們生活水平的不斷提高，人們對以小麥粉為主要原料的食品的要求向多樣化、高檔化發展，尤其是方便食品、烘焙食品、冷凍食品等的蓬勃發展，對于這類要求小麥粉專一性較強的食品，傳統的通用小麥粉已經滿足不了這些食品的要求。市場需求刺激技術進步，這就對面粉企業的專用小麥粉開發和生產技術提出了更高的要求，此外，中國飲食文化綿延上千年，各地美食都層出不窮，其中不少都是面食制品，因此，針對全國各地特色美食的專用小麥粉開發也是促進中國專用小麥粉種類相關專利申請的重要因素，例如鴨餅用小麥粉、腸粉用小麥粉、蘭州牛肉面用小麥粉、掛糊油炸肉制品用小麥粉等等。專利申請第二梯隊包括日本、美國、瑞士、法國等國家，其專利申請量分別占總申請量的13.63 %、5.59 %、1.91%、1.71%。這些發達國家在專用小麥粉領域發展歷史長遠，專用小麥粉種類豐富，但是人口相對于中國較少，市場需求少，因此相關專利申請數量較少。

圖4 全球專用小麥粉工藝專利技術目標國分布

圖4 是專用小麥粉品種相關專利全球專利技術目標國的分布。從圖中可以看出，中國是專用小麥粉工藝技術專利布局的最大目標地區，到中國進行專利申請的數量占總數的73.31%，遠遠高于其他國家和地區，說明全球在專用小麥粉工藝領域專利布局的目標重點圍繞中國。中國專用小麥粉的開發和工藝方面正處在高速發展階段，許多技術尚不完善，隨著對此領域的重視和市場需求的擴大，在未來一段時間內，專用小麥粉在中國仍然具有較大的發展空間和發展前景。

1.4 全球專利申請人

通過分析專用小麥粉品種相關專利的全球專利權人，能夠找出此領域的領導者和主要競爭者，有助于中國企業準確把握自身定位，制定合理的專利布局策略。圖5為專用小麥粉品種相關專利的全球專利申請數量排名前二十的專利申請人情況，從圖中可以看出，排名前三的均是中國高校，分別為江南大學、河南工業大學和南京林業大學。另外，從總體上看，中國申請人數量有15個，其中高校有6所，科研院所有3所，而國外申請人數量僅有5個，這說明中國在專用小麥粉品種開發領域具有明顯優勢，科研人員研發思維活躍，中國專用小麥粉品種繁多、發展完善。值得指出的是，從專利申請數量上看，各申請人的專利申請數量普遍偏少，因此，應加強各高校、科研院所及企業間的交流以促進專用小麥粉品種的發展。

圖5 全球主要專利申請人的專利申請數量分布

1.5 全球專利申請技術分布

專利技術是處于有效期內的專利所保護的技術，專利技術分布主要分析某一細分領域內的專利分布情況，而國際專利分類（international patent classification，IPC）是目前唯一國際通用的專利文獻分類和檢索工具，是根據專利申請設計的技術方案所屬領域來確定的，因此可以比較粗略地確定專利技術分布的領域。

通過對專用小麥粉種類相關的全球專利申請的IPC分類號進行統計，計算各IPC分類號涉及的專利申請量占總專利申請量的百分比，結果如圖6所示。從圖中可以看出，排名前十位的IPC分類號包括：A21D2/36，焙烤用小麥粉或面團的處理（如保存）；A23L7/10，含有谷類得到的產品其制備及處理；A23L7/109，面條的制備及處理，如通心面、扁條型面條；A23L1/10，含有源自谷類的產品其制備及處理；A21D13/08，糕點的制備及處理，例如蛋糕、餅干、油酥點心；A23L33/00，改變食品的營養性質，營養制品，其制備或處理；A21D13/00，焙烤食品的成品或半成品；A21D8/04，用微生物或酶處理面團；A21D2/18，焙烤前或焙烤期間通過添加入碳水化合物來處理小麥粉或面團；A23L1/16，面條的制備、處理和食料的一般保存，如通心面、扁條型面條。從IPC分類號來看，全球范圍內對專用小麥粉主要集中在焙烤食品的制作方式的處理面團的設備和食品或食料的制備和處理上，專利申請領域集中，相關專利密度較大，專用小麥粉制作方法及工藝水平完善。

圖6 專用小麥粉品種相關專利主要IPC分類號申請占比

1.6 中國專利申請類型及有效性

由上述分析可知，中國是專用小麥粉品種相關專利申請和專利受理大國，因此有必要分析其在該領域的專利類型及有效性，為今后在專用小麥粉品種專利申請的布局方面提供參考。中國專用小麥粉品種開發相關專利的申請類型見圖7。從圖中可以看出，在專用小麥粉品種相關領域的中國專利中，發明專利共計726件，占專利總申請量的68 %，授權發明專利有229件，占專利申請總量的22 %，而實用新型專利則更少，僅有105件，占總量的10%。造成上述現象的原因可能是：中國飲食結構多元化，南北飲食結構差異大。南方氣候高溫多雨、耕地多以水田為主，所以當地的農民因地制宜種植生長習性喜高溫多雨的水稻；而北方降水較少，氣溫較低，耕地多為旱地，適合喜干耐寒的小麥生長，各地區粉類產品種類繁多，市場需求量大，專用小麥粉品種開發空間大，專利創造性較強，所以發明專利數量較多，因專用小麥粉品種相關專利在MIPC分類號中，90%的專利都屬于A大類（人類生活必需），專利申請人申請專利時更注重生產出的專用小麥粉的實用性和市場需求程度，而實用新型專利保護的主題為有固體形狀的產品，因此實用新型專利在中國專用小麥粉種類領域專利總申請數中占比較少。

圖7 中國專用小麥粉品種開發相關專利的申請類型

專利法律狀態是專利申請在錄入專利文獻數據庫時所處的狀態，專利的法律狀態關系著專利的歸屬，直接影響專利質量和專利交易。專利的法律狀態在專利引進、組建專利池和專利聯盟中有著不容忽視的作用。圖8為中國專用小麥粉種類相關專利的有效性及法律狀態。從圖中可以看出，中國專利中的有效專利占17.55 %，失效專利占55.85 %，其中撤回、駁回和未繳年費是專利失效的主要原因，分別占失效專利總量的24.81%、15.19%和14.72%。失效專利中撤回專利占比較大，撤回的原因有很多，專利品質欠佳或專利缺乏專利性等都會使申請人主動提出撤回。除專利權人遞交撤回申請主動撤回外，還包括消極撤回，例如逾期不請求實質審查、逾期不提交材料、無正當理由逾期不答復等。因此，中國的專利權人對專利的保護意識有待加強、在申請專利時應更加嚴謹。另外，未繳年費也是造成專利失效的一個主要原因，當專利權人認為維權帶來的收益小于專利保護的成本時，便不再愿意繳納年費，導致專利存續期短。因此，研發人員今后在此領域進行專利布局時，應布局一些技術創新度或市場價值較高的專利。

圖8 中國專用小麥粉種類相關專利的有效性及法律狀態

2 中國專用小麥粉品種發展現狀與未來發展建議

2.1 發展現狀及原因

市場對小麥粉產品的需求是多元化的，中國市場不僅有專用小麥粉和通用小麥粉之分，還有高檔次小麥粉和低檔次小麥粉之分，近幾年國內專用小麥粉品種增長迅速，其原因有以下三點。

一是優質專用小麥的種植面積和產量日益擴大。中國小麥生產結構已經從重產量轉變為產量與質量并重。如圖9所示，2010年—2019年，中國小麥生產總量總體上呈現上升趨勢，雖然在2012年、2016年、2018年都略有減產，但并不影響大體趨勢走向。未來一段時期內中國小麥產量將繼續保持穩中有進的發展態勢，同時這十年間小麥總消費量呈現平穩狀態，各年間略有起伏，但總體保持在1.15億t上下，市場風險較低。

圖9 2010—2019年中國小麥產量總消費量情況分析

二是小麥粉廠工藝技術和裝備水平明顯提高。經科技攻關、引進吸收、自主研發，中國小麥粉加工業已具備了一批加工精度高、生產能力強、質量較好的技術裝備，部分裝備主要性能指標已經接近或達到國際同類產品的先進水平，促使中國小麥粉的質量得到提高，這與人民對小麥粉的高要求相契合[5]。

三是消費結構的變化和食品工業的發展為專用小麥粉提供了更廣闊的市場前景。居民主食消費越來越追求方便、快捷、營養，反映到面制品方面，體現為高精度小麥粉在居民膳食中的比例不斷增加；另外，面制食品工業的蓬勃發展大大拉動了專用小麥粉的需求。

2.2 中國專用小麥粉品種未來發展建議

2.2.1 開發具有中國特色的主食專用小麥粉

中國的傳統主食與西方國家不同，西方國家大多以面包類作為主食，雖然中國對面包類食品的需求在持續增長，但主食依然以米飯、饅頭、面條等食物為主食。目前，國內許多專用小麥粉的生產廠家生產的專用小麥粉生產品種大多在面包用小麥粉、餅干用小麥粉、糕點用小麥粉、高檔方便小麥粉等利潤豐厚的食品上，且原料大多為價格較高的進口小麥；中國傳統食品如饅頭、面條和水餃等用量較大的專用小麥粉則發展緩慢，且各地發展水平也差異較大。因此，應大力發展與中國買方市場相一致的專用小麥粉，這樣既能降低生產成本又可以滿足市場需求。

2.2.2 注重專用小麥粉的營養及保健功能

眾所周知，蛋白質、碳水化合物（糖類）、脂肪、維生素和無機鹽（礦物質）是人體所需的六大營養元素，這六大營養元素在人體中都有著重要作用，缺一不可。蛋白質是構成細胞的基本物質，是機體生長及修補受損組織的主要原料，為人體提供能量；糖類在人體內經過氧化釋放能量，為機體活動和維持恒定體溫提供能量等；除了這六大營養元素，目前已知的人體所必需的微量元素有18種，重要的有鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、鉬，鎳，釩、錫、硅、硒、碘、氟等。微量元素對于維持人體的新陳代謝，機體的功能，免疫能力具有重要作用。例如，缺鐵會導致缺鐵性貧血；缺鋅會影響食欲，并且誘發皮膚皮疹；缺鈷會影響維生素B12的吸收，導致巨幼細胞性貧血。因此，研究人員可以在小麥粉中添加一種或者多種營養元素來提高專用小麥粉的營養程度，完善專用小麥粉的營養與保健功能；還根據不同類型的人群設計生產出不同類型的專用小麥粉，如兒童專用小麥粉、老年人專用小麥粉等等；此外，還可以通過營養互補方法，添加其他谷物粉，加工成營養互補型的專用小麥粉等[6]。

3 結語

通過智慧芽專利數據庫檢索與專用小麥粉種類相關的專利數據，結合部分專利技術信息和部分專利權利信息得出，專用小麥粉品種的發展呈現明顯的階段性。21世紀以前，專用小麥粉品種相關專利數量少，發展緩慢近乎停滯；從21世紀初開始，專用小麥粉品種的專利申請數量逐年上升，且數量增加值也呈現逐年增長趨勢。這些與科學技術的進步、生活節奏的加快和食品工業的發展都息息相關。

國外對專用小麥粉的研究主要集中在處理面團使用的微生物和酶的研究和加工技術、處理專用小麥粉裝置上，在專用小麥粉品種的研究開發上則集中于面包粉、蛋糕粉等方面，就種類而言遠沒有中國專用小麥粉品種豐富?，F今，中國已經成為專用小麥粉品種主要的專利申請國和專利代理國，在專用小麥粉品種相關專利中失效專利占比較大，在未來發展中應重視專利的有效性。