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发展马铃薯综合加工技术,创新路上永不止步

来源:科普中央厨房 | 北京科技报2020-10-15 15:39

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  马铃薯具有产量高、营养丰富的特点,是粮、菜、饲、工业原料兼用的一种农作物。在大众的传统观念中,马铃薯是餐桌上可食可菜的佐餐食物。那么,除了在厨房烹饪主食和菜肴外,你知道它还能用来做什么吗?

  按照中国保健协会健康产品监督监测分会会长、北京食品学会副理事长徐峰的想法,马铃薯的全部功效和作用都应该加以开发,马铃薯可直接煮食,其汁液可以榨出、提炼加工成饮品,加工成的马铃薯生粉能作为原料用来加工即食主食、方便食品和休闲食品……所有你意想不到的马铃薯的潜在价值,徐峰都在努力让它成为现实。

发展马铃薯综合加工技术,创新路上永不止步

  介绍综合加工技术的徐峰

  从北京食品学会到位于北京市昌平区一间工厂的实验室,徐峰不断努力实现着自己的梦想,而实验室里琳琅满目的马铃薯制品凝结着他多年来的心血。2019年起,退休后的徐峰借用朋友的工厂实验室继续从事马铃薯相关问题的研究,而他与马铃薯"结缘",要回溯到2016年。

  政策赋能科技梦想

  2016年,"马铃薯主食化"上升为国家战略,《农业部关于推进马铃薯产业开发的指导意见》中指出,"把马铃薯作为主粮、纳入种植结构调整的重点作物,扩大种植面积,推进产业开发,延长产业链,打造价值链,促进一、二、三产业融合发展。"出于职业的敏锐度以及自己的专业性,当时作为北京食品学会常务副理事长兼秘书长的徐峰开始将目光转向小小的马铃薯。

  广泛调研后他发现,虽然我国马铃薯种植面积和产量均位居世界第一,具有强大的原料基础,但马铃薯生产、加工过程中面临一系列问题:例如,我国马铃薯消耗以鲜食为主,只有少数贫困地区将马铃薯作为主食食用;由于马铃薯含有大量的水分,故在存储、运输过程中损耗较大;我国的马铃薯加工率不到10%;由于马铃薯固形物含量低,出于能耗大等原因,现有全粉加工方式会导致马铃薯实现主食化面临原料成本比面粉高3~4倍、主食制品价格过高等问题。

发展马铃薯综合加工技术,创新路上永不止步

  徐峰到河北张家口沽源县马铃薯种植基地考察采收马铃薯(徐峰课题组常想拍摄)

  虽然面临种种问题,但我国70%的马铃薯种植区域与深度贫困地区相结合,马铃薯相比小麦、玉米、水稻等粮食作物具有种植周期短、耐寒、节水、耐旱、耐瘠薄,适应性强、产量高,且营养价值高的优点。多数贫困地区的农户将马铃薯种植作为主要收入来源,如果"马铃薯主食化"战略得以大面积推行,将是实现精准扶贫的有力抓手。

  认识到这些,徐峰心中燃起了希望的火苗,"我们能不能做便宜的马铃薯粉",他在心里暗暗想到。也许当时他并没有预料到,这颗希望的种子日后竟然渐渐生了根、开了花。

  虽然我国马铃薯产量高,但想实现"主食化",百姓的消费习惯需要转变。"如果只是将马铃薯加工成薯条和薯片,那么百姓也许吃两顿就不会再吃了。我们想的是如何让马铃薯制品更加符合中国人的饮食习惯,比如将马铃薯生粉加工成面条、馒头,这样才能更好地促进'马铃薯主食化'战略的推进,"徐峰说道。

  有了想法,徐峰和团队开始从事马铃薯加工技术的研究。了解到传统的马铃薯粉加工过程具有能耗高、极易带来环境污染的特点,徐峰团队创新性地在马铃薯生粉的加工过程中采用非热加工技术,在保证马铃薯营养成分的基础上,降低了加工过程带来的环境污染和废弃物排放,实现了马铃薯生粉的绿色加工。

发展马铃薯综合加工技术,创新路上永不止步

  退休后仍在从事马铃薯加工技术研究的徐峰

  有了研究成果,徐峰及团队信心满满。他们开始为自己的技术寻找落地的下游企业。

  转变观念,促进全产业链发展

  2016年年底,当徐峰信心满满地带着成果到马铃薯全粉企业调研时,才发现干燥1吨全粉需耗用3吨标准煤,每吨500元,而应用该项技术后,企业也就能节省3吨煤钱,生产成本依然太高,这对于下游主食企业来说吸引力较小,为技术落地带来了较大难度。

发展马铃薯综合加工技术,创新路上永不止步

  徐峰到河北弘基农业科技公司马铃薯全粉生产车间考察(徐峰课题组常想拍摄)

  一年的研究没能带来太多实际的效果,这对徐峰造成了一定的打击。

  然而,他并没有放弃。经过一段时间的思考及重新定位,他意识到自己忽视了一项最重要的东西,马铃薯固形物和水的比例是2:8,水分含量如此之高,而非热加工工艺是可以利用这个"水"资源的,如何将其更好地利用起来呢?

  基于这一意识的转变,徐峰及团队改变研究方向,希望通过"一物出多品"的综合加工方法来提高马铃薯加工的附加值,从而降低马铃薯粉的价格,铺平"马铃薯主食化"道路。

  由于采用非热加工,在加工马铃薯生粉和淀粉时,马铃薯的汁液可制作果汁,也可用来提炼纯化水;提炼出的蛋白也可用作其他功效。徐峰了解到,马铃薯蛋白为完全蛋白质,由19种氨基酸组成,而必需氨基酸含量占氨基酸总量的48%,与50%鸡蛋蛋白的含量相当,是目前可食用植物蛋白中表现较为突出的,这让团队重新燃起了希望。

  按照徐峰及团队的设想,采用马铃薯综合加工技术后,马铃薯原汁可制作成具有保健功能的果汁,也可与其他水果果汁等配置饮料;而纯汁浓缩后,剩下的纯化水可以作为高档饮用水,或用来泡茶等,甚至可作为特供水使用。

  2017年,在北京市科协参与主办的"京津冀科协科技成果转化平台第三届项目发布会"上,徐峰团队研发的"马铃薯综合加工技术"首次作为重点项目发布,第二年又在张家口作为重点项目发布。截至2018年年底,该项技术获得了4项发明专利。2017年,徐峰经北京市科协推荐,获得"全国科技助力精准扶贫先进个人"称号。

  按照徐峰及团队的估算,新型马铃薯综合加工技术产业化试验示范项目可实现年处理马铃薯6000吨、生产生粉1000吨、果汁2500吨、蛋白质30吨的目标。过程中涉及的上游产业将包括制粉车间、原果汁制备车间(原汁、浓缩汁、纯水)、发酵车间、蛋白质制备车间,下游产业将包括主食加工行业、功能饮料和纯化水行业、营养与保健食品行业等。此外,物流、仓储等周边产业也将得到良性发展。

  这不仅将促进马铃薯产地的产业化、可持续化发展,也将推动当地经济结构的变化。徐峰及团队设想:技术落地后,预期会促进订单式农业的发展,实现应收尽收,保证农民利益最大化,从而实现惠农的目标。

  徐峰说:"我们认为,在马铃薯产区建立加工企业,不仅会促进就业,还有利于在当地发展产业,促进农业人口向城镇人口转变,实现产业脱贫。"

  此外,徐峰认为,技术落地后还将促进马铃薯生粉价格的降低,从而确保"马铃薯主食化"战略的推进。在此基础上,徐峰及团队甚至设想,马铃薯产地将会变身成为马铃薯特色小镇,聚集教育、旅游、文化创意等资源,打造产业带动发展的特色化小镇模式,形成示范效应。

  技术转化未来可期

  虽然尚未落地,但马铃薯综合加工技术已经得到部分地区政府及企业的关注。2017年9月16日,徐峰受邀参加"全国科普日"张家口市启动仪式,与相关领导、企业家就马铃薯深加工、马铃薯主食化等话题进行了广泛深入的交流;2017年10月10日,张北县政府主持召开了"马铃薯综合加工组技术"可行性现场会;2018年,在北京市科协的支持下,北京市科协领导与徐峰团队一道对贵州安顺进行了实地考察,并与当地政府及企业进行了技术转化的可行性交流。

发展马铃薯综合加工技术,创新路上永不止步

  徐峰受邀参加"全国科普日"张家口市启动仪式

  作为技术转化促进机构的中关村天合科技成果转化促进中心也一直积极推进马铃薯综合加工技术的转化。基于该项技术,天合中心为河北省张北县制订了马铃薯深加工创新示范区项目方案,旨在利用综合加工技术促进张北县从马铃薯种植大县升级为加工产品大县,促进当地马铃薯从农产品升级为工业原料,促进当地马铃薯种植户从一产业就业升级为二、三产业就业;与此同时,促进当地生态环境绿色、可持续发展。

发展马铃薯综合加工技术,创新路上永不止步

  徐峰在中关村论坛技术交易大会上发言

  不仅如此,徐峰还希望进一步促进非热加工专利技术的发展。"一旦落地,我们希望能成立自己的产品非热加工实验室,降低农产品生产能耗,进一步提高农产品竞争力,"徐峰信心满满地说道。

  从2016年起,徐峰便一直走在马铃薯综合加工的道路上,虽然道路漫长,但他永不止步,一直信心满满地向着希望前行。

  当问及他为何能够如此坚持,他只是笑笑说道:"每个人都会有一些自己的理想和坚持,我觉得这是一件有意义的事。"(撰文/记者 贾朔荣 新媒体编辑/吕冰心)

[ 责编:张蕃 ]
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