山東省農(nóng)作物種質(zhì)資源中心的科研人員創(chuàng)新了綠肥輕簡(jiǎn)化制種技術(shù)。圖為一只蜜蜂在綠肥新品系“魯蘭1號(hào)”上采蜜
通體白色,晶瑩剔透的粉絲,經(jīng)過(guò)烹飪加工,口感爽滑又勁道;外表呈琥珀色的蜂蜜,嘗起來(lái)有香草味,卻甜而不膩……若要追問(wèn)這些為百姓鐘愛的食物源于何處,答案是綠肥,即用綠色植物體制成的肥料。將綠肥變成食品,這是山東省農(nóng)作物種質(zhì)資源中心“國(guó)家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”綜合利用團(tuán)隊(duì)(以下簡(jiǎn)稱綜合利用團(tuán)隊(duì))正在干的事情,也是近日舉辦的國(guó)家綠肥加工研討會(huì)聚焦的中心議題。
田菁、二月蘭、苕子、箭筈豌豆、紫云英等作物翻壓到土壤中成為肥料,這些植物便是綠肥作物,其綠色植物體稱之為綠肥。以綠肥為中心,研究團(tuán)隊(duì)研制輕簡(jiǎn)化制種技術(shù),將綠肥深加工成粉絲、食用油和蜜源植物,乃至青貯飼料或草顆粒,在此過(guò)程中,拿下了6項(xiàng)發(fā)明專利和4項(xiàng)省級(jí)、行業(yè)和院級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)。
傳統(tǒng)難題:25個(gè)步驟制造粉絲
傳統(tǒng)的制造粉絲工藝“酸漿法”是中國(guó)粉絲加工企業(yè)獲得淀粉的常用方法,酸漿是豆?jié){自然發(fā)酵形成的含有大量微生物、有機(jī)酸的液體,將其加入新磨好的豆?jié){中可使淀粉與其他物質(zhì)迅速分離。
具體流程是利用自然微生物發(fā)酵,將打漿后溶液中的蛋白、淀粉進(jìn)行初步分離,然后利用微生物進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的沉降,得到較純的淀粉,再經(jīng)攪拌、打糊、漏粉、熟化、冷卻、干燥等進(jìn)行深加工得到粉絲。
山東省農(nóng)科院的專家告訴科技日?qǐng)?bào)記者,傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢(shì)是最大程度保存了淀粉顆粒的完整性,并保留了淀粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,加工的粉絲口感較好。劣勢(shì)是生產(chǎn)周期較長(zhǎng),用水量大,受季節(jié)影響也較大,經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)。以綠豆粉絲為例,從綠豆到成品粉絲,傳統(tǒng)粉絲生產(chǎn)工藝要經(jīng)過(guò)近25個(gè)步驟才能完成,這一鏈條本身就是耗水、耗時(shí)的過(guò)程。
針對(duì)上述弊端,綜合利用團(tuán)隊(duì)在研究中有了新的發(fā)現(xiàn),那就是“箭筈豌豆適合做粉絲”。
小試牛刀:箭筈豌豆身價(jià)倍增
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外123份箭筈豌豆種質(zhì)資源淀粉特性檢測(cè),綜合利用團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),箭筈豌豆種子中的抗性淀粉含量顯著高于豌豆淀粉、綠豆淀粉、甘薯淀粉等。這就意味著,箭筈豌豆淀粉的韌性好,適合加工粉絲、粉條、涼粉等淀粉制品。同時(shí),由于抗性淀粉含量高,箭筈豌豆粉絲的耐消化性強(qiáng),血糖指數(shù)也低于普通淀粉粉絲。
但箭筈豌豆種子蛋白質(zhì)含量高,與淀粉較難分離,制得的淀粉純度較低。經(jīng)過(guò)數(shù)十次實(shí)驗(yàn),綜合利用團(tuán)隊(duì)終于找到了解決方法,即對(duì)現(xiàn)有的制作工藝進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)加入微生物來(lái)進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)酸度,使種皮、蛋白和淀粉分離徹底,提高分離淀粉的純度。
山東省農(nóng)科院專家表示,在傳統(tǒng)制粉的“浸泡”環(huán)節(jié)加入果膠酶、纖維素酶菌,在“沉淀”環(huán)節(jié)加入適用于箭筈豌豆淀粉絮凝的乳酸菌、枯草芽孢菌,而乳酸菌、枯草芽孢菌是科研人員專門針對(duì)箭筈豌豆淀粉特征設(shè)計(jì),有利于淀粉顆粒的完整性,有利于淀粉的絮凝以及淀粉與蛋白的分離。
將不起眼的箭筈豌豆加工成粉絲,將升值多少?綜合利用團(tuán)隊(duì)崗位科學(xué)家張曉冬向記者算了一筆賬,“1000千克箭筈豌豆種子可加工300千克粉絲、160千克蛋白粉,粉絲60元/千克、蛋白粉600元/千克,產(chǎn)值為10.2萬(wàn)元。而1000千克箭筈豌豆種子只需6000元。”這就意味著將箭筈豌豆加工成粉絲、蛋白粉,價(jià)值將提升17倍。
破解痛點(diǎn):向產(chǎn)業(yè)前端拓展延伸
向產(chǎn)業(yè)前端延伸,綜合利用團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行積極拓展。
記者了解到,在開展綠肥綜合利用和加工研究的同時(shí),綜合利用團(tuán)隊(duì)也在默默從事綠肥育種工作,目前成功選育3個(gè)綠肥品種,以及5個(gè)綠肥新品系。前者已經(jīng)過(guò)省級(jí)品種審定部門審定;后者則已經(jīng)達(dá)到了參加區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)的條件,待審定、可推廣的高代育種材料。
對(duì)“國(guó)家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”的專家們來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)上述成績(jī)并不容易。張曉冬向記者表示,一個(gè)綠肥品種選育成功,要經(jīng)過(guò)親本選擇、提純復(fù)壯、多源雜交、品比試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)等步驟,一般需要8—10年的時(shí)間。
在研發(fā)過(guò)程中,綜合利用團(tuán)隊(duì)面臨的難題不少。最終,他們通過(guò)種質(zhì)資源收集拓寬遺傳基礎(chǔ),通過(guò)混合選育解決自交不親和與種子產(chǎn)量低的難題,克服了遺傳基礎(chǔ)狹窄、種子產(chǎn)量低等一系列技術(shù)難題。
“當(dāng)前針對(duì)綠肥綜合利用和加工的國(guó)內(nèi)外研究幾乎是空白。”張曉冬表示,相關(guān)研究的挑戰(zhàn)性很大,也很有意思,“我的課題組有信心,通過(guò)拓展綠肥的綜合利用途徑,實(shí)現(xiàn)綠肥產(chǎn)業(yè)增值增效,讓綠肥這一傳統(tǒng)作物繼續(xù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系中發(fā)揮作用。”