基于專利分析的小麥制粉技術(shù)發(fā)展態(tài)勢研究

劉 振 吳 潔， 吳 娟 姚 瀟

（1.江蘇科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212100）

（2.江蘇科技大學(xué)知識產(chǎn)權(quán)中心，江蘇鎮(zhèn)江 212003））

面粉因其優(yōu)越的食品制作特性和豐富的營養(yǎng)已成為人們最主要的消耗谷物加工品。作為世界重要的小麥種植基地，中國小麥的產(chǎn)量已占據(jù)世界總產(chǎn)量的18%[1]。小麥制粉作為小麥產(chǎn)業(yè)鏈中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它聯(lián)系著上游的種植生產(chǎn)和下游的市場消費，在食品工業(yè)中占有重要地位[2]。小麥制粉是小麥加工的重要組成部分[3]，研究其技術(shù)的演變對面粉工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

近年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展、人民生活水平的顯著提高以及小麥制粉企業(yè)經(jīng)濟實力的逐漸增強，我國的小麥制粉技術(shù)呈現(xiàn)出許多新的特點[4]。特別是改革開放以后，我國制粉技術(shù)進步很快，但和歐美發(fā)達國家相比，仍存在著技術(shù)含量低，智能化發(fā)展緩慢，設(shè)備制造精度差，產(chǎn)品保值率不高，制粉設(shè)備制造企業(yè)市場定位有失偏頗等問題[5]。大力發(fā)展智能化制粉技術(shù)、加大技術(shù)創(chuàng)新、明晰產(chǎn)品市場定位、找準(zhǔn)行業(yè)發(fā)展方向，有助于提升制粉企業(yè)和制粉設(shè)備制造企業(yè)的市場地位和綜合競爭力，有利于我國面粉工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

專利是直接反映技術(shù)創(chuàng)新的信息，通過深度挖掘與縝密分析專利中包含的信息，可形成具有較高價值的信息[6]。專利信息能反映具體領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢和技術(shù)優(yōu)勢，可為研發(fā)人員提供技術(shù)參考，為企業(yè)管理層提供技術(shù)市場信息，為政府提供知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略決策支持，為從事專利分析的人員提供方法參考[7]。目前，專利分析的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，并且已有很多學(xué)者從專利角度對食品行業(yè)的諸多領(lǐng)域進行了分析，探究行業(yè)的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢及研發(fā)動態(tài)等。如：曾舟[8]根據(jù)近年來國內(nèi)發(fā)明專利申請情況分析了藍莓的應(yīng)用進展；梁玲玲等[9]利用專利信息分析的方法，從專利申請數(shù)量、專利申請人、專利技術(shù)及專利布局等多角度分析了全球及國內(nèi)主要乳制品的專利信息情況，研究了全球乳品技術(shù)發(fā)展及競爭態(tài)勢；吳素春等[10]基于專利分析對中國食品專利申請量、技術(shù)分布、法律狀態(tài)等進行分析，揭示了食品行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的特點和趨勢；趙鑫銳等[11]從專利分析的角度，研究了國內(nèi)外人造肉技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展及現(xiàn)狀。

雖然已有較多學(xué)者從技術(shù)發(fā)展的意義、現(xiàn)有技術(shù)問題等方面對小麥制粉技術(shù)進行了探討，但尚未有學(xué)者從專利分析的角度對小麥制粉技術(shù)進行研究，而專利作為技術(shù)信息的有效載體，囊括了全球90%以上的最新技術(shù)情報，為企業(yè)技術(shù)革新提供了重要參考。因此，本文將基于專利分析的方法，聚焦技術(shù)發(fā)展視角，對小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢及現(xiàn)有問題進行分析，為今后我國小麥制粉技術(shù)的創(chuàng)新提供參考。

1 專利數(shù)據(jù)來源與方法

本文基于Patsnap 全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫，通過初步檢索、擴展檢索和補充檢索的方式獲取專利文獻數(shù)據(jù)，既保證了檢索數(shù)據(jù)的全面性，又保證了檢索數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。專利檢索的截止日期為2021 年10 月，共檢索出小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的國內(nèi)外專利727件。其中，由于專利從申請到公開有最長為18 個月的滯后期，所以2020 年以后的專利申請的變化不能夠全面反映小麥制粉技術(shù)的發(fā)展趨勢，因此2020 年以后的數(shù)據(jù)僅作展示。

2 全球小麥制粉專利技術(shù)發(fā)展動向分析

2.1 全球小麥制粉專利技術(shù)申請態(tài)勢分析

全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾堏厔菀妶D1。

圖1 全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾堏厔?/p>

由圖1 可以看出，全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的專利技術(shù)最早出現(xiàn)在20 世紀(jì)20 年代，1983 年之前都處于該技術(shù)的萌芽期，此階段主要進行知識及技術(shù)歸納積累與儲備，在此期間僅有少量專利申請；1984—2008 年為該領(lǐng)域技術(shù)的緩慢發(fā)展期，隨著人們生活水平的不斷提高，對面粉質(zhì)量的要求也不斷提高，面粉生產(chǎn)行業(yè)領(lǐng)域技術(shù)開始受到研發(fā)者的青睞，該領(lǐng)域逐漸出現(xiàn)研發(fā)成果并轉(zhuǎn)化為專利[11]，專利申請量緩慢增長；2008—2020 年為該領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展期，專利申請量飛速增長，主要原因在于，越來越多的企業(yè)開始發(fā)現(xiàn)面粉行業(yè)的廣闊市場，導(dǎo)致面粉行業(yè)競爭越來越激烈，為了提高面粉的質(zhì)量和品質(zhì)，滿足市場需求，研發(fā)人員通過不斷改進小麥制粉技術(shù)，促進了技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。近年來，制粉技術(shù)成為國內(nèi)外專家學(xué)者的研究熱點。

2.2 全球小麥制粉專利技術(shù)來源國申請人與目標(biāo)申請國分析

全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埩颗琶笆膰乙妶D2。

圖2 全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)主要來源國

由圖2 可得，中國在全球范圍內(nèi)申請量最大，專利申請量為603 件，處于小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的第一梯隊，并遠遠超過其他國家和地區(qū)；日本專利申請量為59 件，處于小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的第二梯隊；其他國家，如法國、美國等國的專利申請量僅為個位數(shù)，處于第三梯隊。說明這些國家在該領(lǐng)域雖然起步較早，但在專利申請總量上和中國相比還存在較大的差距。中國作為世界最大的小麥生產(chǎn)與加工國，在小麥制粉領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢明顯，為全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域貢獻了超過80%的專利申請，是全球小麥制粉技術(shù)的主要貢獻國。

圖3 為全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)目標(biāo)申請量排名前10 的國家。

圖3 全球小麥制粉專利技術(shù)目標(biāo)申請量較多的國家

由圖3 可以看出，中國依然處于小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)＠夹g(shù)目標(biāo)申請國的第一梯隊，專利申請量為638 件，占據(jù)全球超過90%的申請量，可見中國作為全球重要的小麥生產(chǎn)及加工基地，其市場也吸引了大量的技術(shù)投資。而其他國家，如日本、美國、韓國等，由于市場限制，未能出現(xiàn)大量專利申請。這是因為，相比于中國，其他國家可能受限于地形、技術(shù)成熟度等，小麥生產(chǎn)量較低，申請專利數(shù)較少，未能產(chǎn)出大量專利。面粉是我國重要的食品原料，在我國膳食結(jié)構(gòu)中占據(jù)很高的比例，面粉產(chǎn)品在我國具有較大的發(fā)展空間。近年來，受中國龐大的市場吸引，小麥制粉技術(shù)不斷創(chuàng)新，該領(lǐng)域大量專利也匯聚我國，使我國成為小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域主要專利技術(shù)應(yīng)用國。

2.3 全球小麥制粉專利技術(shù)申請人排名

圖4 是全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埮琶?0 的申請人。

圖4 全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域排名前十的專利申請人

由圖4 可以看出，河北蘋樂面粉機械集團有限公司以專利申請量59 件位居第一位，說明該公司研發(fā)實力較強，其他的專利申請人之間專利申請量差距相對較小。此外，在全球排名前10 的專利申請人中，中國的申請人占7 個，日本的申請人占3 個，說明中國在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。日本的研發(fā)實力僅次于中國，和中國在小麥制粉技術(shù)是技術(shù)競爭的關(guān)系。排名前10 的小麥制粉技術(shù)專利申請人中除了公司申請和個人申請外，還有科研院所的加入。因此，中國小麥制粉技術(shù)的企業(yè)應(yīng)充分利用高校和科研院所的創(chuàng)新優(yōu)勢，積極開展產(chǎn)學(xué)研合作共同推進小麥制粉技術(shù)發(fā)展，同時應(yīng)合理規(guī)避競爭對手的專利技術(shù)，及時做好知識產(chǎn)權(quán)保護工作。

2.4 全球小麥制粉專利技術(shù)分布

圖5 是全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的主要專利技術(shù)分類圖（IPC 分類圖）。

圖5 全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域主要專利技術(shù)分布

由圖5 可知，B02C9（專門適用于谷物的其他磨粉方法或磨粉機）屬于小麥制粉技術(shù)的專利申請的重點，在全球?qū)＠暾埖恼急让黠@高于其他技術(shù)領(lǐng)域；其次是B02C23（輔助方法或輔助裝置或附件）、B02C4（應(yīng)用輥式磨粉機的破碎或粉碎）、B02C11（專門適用于谷物磨粉機的其他輔助裝置或附件）、B02B5（其他類目中不包含的谷物處理）、B02B3（去莢，脫殼，脫皮，光整，去芒，去胚芽）、B02B1（谷物磨粉或類似加工的準(zhǔn)備）、B02C7（應(yīng)用圓盤式磨粉機的碾碎和粉碎）相關(guān)技術(shù)。由此可以看出，在全球范圍內(nèi)小麥制粉技術(shù)的技術(shù)分布相對集中，目前關(guān)注的技術(shù)焦點為加工生產(chǎn)線、高效簡化分離機、低溫磨粉機等方面。

2.5 全球小麥制粉專利技術(shù)聚類分析

圖6 為全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的專利地圖，每個技術(shù)區(qū)域使用多個核心關(guān)鍵詞表示相關(guān)技術(shù)，波峰代表技術(shù)聚集區(qū)，波谷代表技術(shù)空白點，顏色的深淺表示專利量的大小，由深至淺依次遞減。

圖6 全球小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠貓D

由圖6 可以看出，地圖中深色的波峰區(qū)域，表示專利密集區(qū)，小麥制粉技術(shù)的核心專利集中在生產(chǎn)方法、機械零件、研磨裝置、通道、試驗、小麥皮磨等方面。淺色的波谷區(qū)域表示小麥制粉工藝的技術(shù)空白點，小麥制粉領(lǐng)域還存在較多的技術(shù)空白，如智能磨粉設(shè)備、高效簡化磨粉工藝、多輥磨粉機等領(lǐng)域。在進行核心技術(shù)研發(fā)時，應(yīng)主動挖掘更多的專利技術(shù)點，聚焦熱點技術(shù)，布局外圍專利和儲備專利，對專利進行全方位的保護。

此外，上述專利地圖中也呈現(xiàn)了全球該領(lǐng)域排名前8 的申請人技術(shù)分布情況，上述全球主要申請人的專利技術(shù)分別用不同顏色的小球分布在專利地圖上，可以看出，這些申請人的研發(fā)方向較多，并且在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域存在交叉，說明它們在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域容易形成競爭格局，中國申請人在該領(lǐng)域應(yīng)培育競爭新優(yōu)勢，挖掘更多的專利技術(shù)空白點，提高企業(yè)核心競爭力。

3 中國小麥制粉專利技術(shù)發(fā)展動向分析

3.1 中國小麥制粉專利技術(shù)申請態(tài)勢分析

圖7 為我國在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的專利申請趨勢。

圖7 中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾堏厔?/p>

由圖7 可知，我國的首件涉及該領(lǐng)域的專利申請出現(xiàn)在1986 年，此后一直到1996 年之間才有零星專利申請，專利申請量也不大，此階段處于技術(shù)萌芽階段，主要進行知識儲備與技術(shù)積累；1997—2012年為該技術(shù)的緩慢發(fā)展期，這一時期的專利雖然每年申請偶有波動，但整體上呈上升趨勢，這是由于此階段我國經(jīng)濟水平穩(wěn)步提高，同時小麥產(chǎn)量增大，面粉質(zhì)量要求變高，為了滿足市場需求，研發(fā)人員對小麥制粉技術(shù)進行開發(fā)與改進，從而帶動了小麥制粉技術(shù)的發(fā)展；2013—2020 年為該技術(shù)的快速發(fā)展期，此時期小麥制粉技術(shù)專利迅速增長，主要原因在于，消費升級促使人們對食物的需求和品質(zhì)的要求越來越高，專用粉需求量增加，小麥制粉工藝為了適應(yīng)這種趨勢需不斷進行技術(shù)創(chuàng)新。

3.2 中國小麥制粉專利技術(shù)申請區(qū)域分布

圖8 為中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾垍^(qū)域分布情況。

圖8 中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埵》菖琶?/p>

從圖8 中可以看出，河南、河北、山東等為該領(lǐng)域?qū)＠闹饕暾埖貐^(qū)，分別占中國專利總申請量的17.26%、16.59%、14.38%，在國內(nèi)屬于專利申請的第一梯隊；其次是安徽、江蘇、北京、浙江、廣東、湖北、河北、甘肅、陜西等地區(qū)，專利申請量占比分別為8.85 %、6.19 %、4.42 %、3.98 %、3.98 %、3.54 %、2.65 %、2.65 %，在國內(nèi)屬于第二梯隊；其他省份地處區(qū)，如四川、寧夏、新疆等地區(qū)申請量僅為個位數(shù)，在中國專利申請占比較小，處于第三梯隊。可見國內(nèi)省份之間的專利申請存在較大差距，這是由于小麥種植面積、小麥產(chǎn)量、經(jīng)濟發(fā)展水平、人口密度、飲食習(xí)慣、面粉需求量等均有不同，河南、山東、河北等省份為我國的小麥生產(chǎn)大省，其市場需求和消費能力均促進了小麥制粉工藝的發(fā)展。隨著消費者生活水平的提高，消費者的消費需求也日益高端化，因此，中國企業(yè)應(yīng)對標(biāo)國外面粉市場，不斷提高研發(fā)水平與生產(chǎn)能力，促進中國小麥產(chǎn)業(yè)向更高端、更綠色方向發(fā)展。

3.3 中國小麥制粉專利技術(shù)申請人排名

圖9 為我國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埩颗琶?0 的申請人。

圖9 中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域排名前十的專利申請人

由圖9 可以看出，河北蘋樂面粉機械集團有限公司以59 件專利排名第一，領(lǐng)先于其他申請人，表明該單位在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)實力較強，也與河北作為農(nóng)業(yè)大省的地位相符合。其他申請人之間的專利申請數(shù)量差距較小。由此可以看出，我國的小麥制粉技術(shù)申請人的專利申請數(shù)量較少，具有較大的發(fā)展空間。此外，在中國排名前10 的申請人中，企業(yè)占據(jù)8 個，高校和科研院所占據(jù)2 個，說明我國在該領(lǐng)域的主要專利申請人的構(gòu)成以企業(yè)為主，高校和科研院所參與不夠。因此，需要調(diào)整創(chuàng)新主體結(jié)構(gòu)，鼓勵更多的高校和科研院所加入，企業(yè)要與高校和科研院所進行深度產(chǎn)學(xué)研融合，促進專利成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

3.4 中國小麥制粉專利技術(shù)分布

圖10 為中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域主要專利技術(shù)分布（IPC 分類分布）。

圖10 中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域主要專利技術(shù)分布

由圖10 可得，在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域，中國的主要專利技術(shù)分布與全球的技術(shù)分布相差不大，個別技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢。B02C23（輔助方法或輔助裝置或附件）、B02C9（專門適用于谷物的其他磨粉方法或磨粉機）、B02C4（應(yīng)用輥子磨粉機的破碎或粉碎）相關(guān)技術(shù)屬于中國面粉加工領(lǐng)域?qū)＠暾埖闹攸c，專利申請量明顯領(lǐng)先于其他技術(shù)領(lǐng)域；其次是B02C11（專門適用于谷物磨粉機的其他輔助裝置或附件）、B02B5（其他類目中不包含的谷物處理）、B02C7（應(yīng)用圓盤式磨粉機的碾碎和粉碎）等相關(guān)技術(shù)。通過上述分析表明，我國對面粉加工技術(shù)的研究比較集中，目前關(guān)注的技術(shù)焦點為小麥制粉工序簡化、小麥制粉設(shè)備、智慧篩粉等方面。

3.5 中國小麥制粉專利技術(shù)法律狀態(tài)

圖11 為中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠蔂顟B(tài)圖。

圖11 中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠蔂顟B(tài)

由圖11 可以看出，中國小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域失效專利占43%，有效專利僅占42%。超過半數(shù)的失效專利是由于未繳年費造成的，這可能是我國的專利維持費用高的原因。對于擁有較多專利的專利人來說，受公司戰(zhàn)略和創(chuàng)新資源的限制，在專利授權(quán)期間，如果存在專利遲遲無法投產(chǎn)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的情況，專利權(quán)人往往會放棄授權(quán)專利，避免因維護專利而付出的大量人力、財力等資源。分析認(rèn)為，國內(nèi)關(guān)于小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的專利目前可能存在專利質(zhì)量偏低、成果轉(zhuǎn)化率不高等問題。

4 結(jié)論

（1）全球范圍內(nèi)，從專利申請態(tài)勢角度分析，小麥制粉技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出明顯的階段化特征，分為萌芽期（1983 之前）、緩慢發(fā)展期（1984—2008 年）、快速發(fā)展期（2009—2020 年）等發(fā)展階段。中國在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的專利技術(shù)產(chǎn)出較多，并且具有較大的市場空間，使其成為該領(lǐng)域的主要專利技術(shù)貢獻國和應(yīng)用國。

從申請人角度分析，中國申請人占比較大，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。從專利技術(shù)分布和技術(shù)聚類角度來看，全球范圍內(nèi)小麥制粉技術(shù)的技術(shù)分布相對集中，目前關(guān)注的技術(shù)焦點為加工生產(chǎn)線、高效簡化分離機、低溫磨粉機，核心專利主要集中在小麥制粉設(shè)備機械零件、智能研磨裝置、小麥皮磨等方面。

（2）中國范圍內(nèi)，我國在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的專利技術(shù)起步較晚，2012 年以前，該領(lǐng)域的專利申請量較小，技術(shù)發(fā)展較為緩慢；2013 年以后，我國對高端面粉的需求增長，對普通面粉的需求量增大，因此，我國對小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)力度也加大，促進了該領(lǐng)域?qū)＠a(chǎn)出發(fā)展，專利產(chǎn)出呈快速增長態(tài)勢。中國的專利主要分布在河南、山東、安徽等省份，因此龐大的小麥產(chǎn)量造就了龐大的消費市場，市場間接推動了企業(yè)集聚，從而加快了技術(shù)創(chuàng)新。但目前高校及科研院所參與度不夠，表明我國創(chuàng)新主體結(jié)構(gòu)合理程度低，在今后的發(fā)展中應(yīng)注重產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新，推動創(chuàng)新主體結(jié)構(gòu)合理化發(fā)展，提高創(chuàng)新能力。

我國在小麥制粉技術(shù)領(lǐng)域的研究比較集中，目前的技術(shù)焦點為小麥制粉工序簡化、小麥制粉設(shè)備、智慧篩粉等方面。此外，該領(lǐng)域的專利存在兩點問題：第一是專利質(zhì)量普遍偏低，專利成果轉(zhuǎn)化率低，因此，應(yīng)積極推進產(chǎn)學(xué)研深度合作，以市場帶動專利創(chuàng)新，提高專利的質(zhì)量和成果轉(zhuǎn)化能力；第二是失效專利利用率低，因此，企業(yè)應(yīng)充分利用失效專利，深度挖掘失效專利中的技術(shù)要點，提高自身專利創(chuàng)新能力。