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药食同源之新兴产业芦笋大健康

2019-02-15陈光宇中国园艺学会芦笋分会

中国农村科技 2019年1期
关键词:芦笋加工

文陈光宇 中国园艺学会芦笋分会

芦笋在我国规模化生产虽然只有二三十年时间,但近年来发展十分迅速,栽培面积逐年上升,产量不断增加,加工品类不断开发,产业规模持续壮大。

芦笋发源于地中海地区,学名为 Asparagus Officinalis L.,其中Officinalis是指其药用功能得到欧洲官方认可。关于芦笋的药用功效最早可追溯到17世纪,官方认定其为植物性利尿和通便药,还可用于心脏病和一些其它疾病的治疗。芦笋在植物分类学上为天门冬科天门冬属草本植物,天门冬已列入我国国家药食同源目录。芦笋之所以有药用功效与其体内含有的营养元素和生物活性物质有关。

因其丰富的营养物质和较好的药用价值,芦笋在国际上被称为“蔬菜之王”,不仅在国际市场上深受欢迎,在中国市场也日益畅销。

芦笋产业在我国崭露头角

芦笋收获期有十几年,品种的优劣对产量与品质影响极大。但由于过去中国缺乏芦笋种质资源和育种体系,国外品种曾经在中国处于统治地位。芦笋育种体系的建立需要花十几年甚至几十年的时间,江西农科院于自上世纪90年代引进第一批种质资源,建立了中国第一个芦笋种质资源圃,芦笋也于2010年列入《国家公益性行业(农业)科研专项》支持,国内数家科研单位经过20多年的不懈努力,以培育具有中国自主知识产权的高产抗病品种为目标,开展了卓有成效的育种工作,建立了中国自己的育种体系,培育出一批具有中国自主知识产权的新品种。优良的国产芦笋品种主要包括杂交F1代种如江西省农科院培育的“井冈701”、我国第一个四倍体紫色水果芦笋“井冈红”、山东潍坊市农科院的“冠军”,北京市农科院的“京绿4号”等。江西省农科院利用分子标记辅助技术选育,于2012年培育了我国第一个全雄品种“井冈111”,标致着我国在这一领域已经取得突破。2016年培育了世界上第一个通过种间杂交技术培育的高抗病新品种“井冈翠”。在新增种植面积中,国产品种已经占统治地位,打破了国外品种一枝独秀的局面。

我国幅原辽阔,根据不同的气候和生态条件,我们首次将全国芦笋生产划分为五大生态区,即:南方热作区、长江中下游区、北方冷凉区、西北沙化区、以及滨海及东北盐碱区,并研发出适宜各地不同气候条件的芦笋生产模式。主要有普通大田种植模式,是指在温室外或无任何遮盖物的土地上种植芦笋,俗称露地栽培。这种模式的优点是投资少、操作简易,但温湿条件不易控制,我国北方地区雨水少、气候凉爽,多采用这种种植模式。近年来,设施栽培种植模式发展较快,大棚栽培在南方主要是为了避雨,防止病害传播,而北方则主要为了增温保温,达到“春提早,秋延后”。

由于市场对芦笋需求的增长,芦笋生产向着周年化、设施化方向发展。针对多年生芦笋田容易受虫害和草害的威胁,中国热带农业科学院研究出了防止芦笋草害的地膜,并研究出一种适合大田使用的防虫网,大大减少农药的使用量,使芦笋产品绿色化。

目前中国芦笋种植遍及山东、山西、河北、江西、江苏、四川、福建、广西、云南、海南、吉林、甘肃等全国大部分区域,产量已占世界总产量的50%左右,年农业产值已近200亿元,由于其特有的药用价值和加工产业链长的特点,以芦笋为原料的药品和加工品比例不断上升,不久的将来可达千亿元。芦笋可成为我国食药同源产业中最大的单一蔬菜加工贸易品种,是一种具有广阔发展前景的朝阳产业。

芦笋具有重要的生态功能。芦笋根系非常发达,根深可达3.5m,横向生长半径可达1.5m,根茎向水平方向膨大形成庞大的鳞茎盘,利于贮藏水分,又能起到很好的固持土壤的作用,并相应地改善土壤的供肥能力。芦笋繁茂的枝冠, 能够起到良好的截流作用,拟叶似针状,茎的表皮有蜡质,因而蒸发作用弱,比较耐旱。江西省农科院研究了“芦笋+林草”治理南方风沙化土地的模式,种植芦笋能够使土壤中沙粒比例下降,黏粒比例上升,酸度下降,土壤熟化程度提高,创造了风沙化土地综合治理和高效开发利用的生态经济芦笋种植模式,对我国其它地区的风沙化土地治理起到了很好的示范推动作用。

芦笋对温度、盐碱度的适应性很广,即使在高寒或盐碱度较高的条件下也能正常生长。因此发展芦笋可以不与人争粮,不与粮争地。这两种模式非常适合于生态扶贫。

芦笋加工产业链提升附加值

随着人们对芦笋营养价值和保健功能的认识不断加深,市场上亟需种类多样并能常年稳定供应的芦笋及其加工产品。芦笋的加工产业链很长,产品主要有食品、药品及保健品、动物饲料等几大类。

传统的芦笋加工主要是速冻和罐头。白芦笋一般用于做罐头,鲜笋经高温杀菌后罐装于玻璃瓶或铁罐,芦笋贮藏较长时间,以出口欧洲为主,近年来国内有些超市也有销售。国外传统的芦笋加工产品主要是这两种,其它的芦笋加工产品均为中国研发的。

芦笋茶借鉴茶叶的制作工艺,经杀青、揉捻、干燥、精工鞣制和烘炒而成,分为芦笋普洱茶和芦笋清茶,已经有成熟的技术和生产线,普洱茶菌经与保加利亚酵母菌结合而诱导驯化。

芦笋富含芦丁和多糖,可作为医药中间体。芦丁又名芸香甙,其产品及其衍生品具有广泛的生理活性,对提高血管弹性、降低血管脆性,以及心血管保健,都很有裨益。可应用于抗炎、抗病毒、抗辐射、抗自由基、治疗皮肤衰老和各种心脑血管疾病。将浓缩芦笋汁生产过程中分离出来的芦笋渣干燥,运用细胞破壁技术粉碎,然后经热水或乙醇提取、过滤分离等步骤,得到粗芦丁,灌装封口后成为粗芦丁成品。

芦笋采后会余留大量老茎,加工过程中会产生大量下脚料,它们含有丰富的蛋白质、脂肪、纤维素和生物活性物质,营养价值也很高。根据我们的研究可以有两种用途,一是提取其生物活性物质,作为家禽饲料添加剂,可提高鸡鸭的免疫力和产蛋率,二是可作为饲料直接喂养牛羊,或经发酵后添加到各种配合饲料中,能够促进增重。用芦笋老茎可以生产出高档食用菌,菌渣又是很好的有机肥,可返回芦笋田,从而形成生态循环链。

科技创新引领芦笋产业

芦笋原产于地中海地区,欧美发达国家很早就开始了芦笋的科学研究。中国由于种质资源匮乏,育种和研发一直进展缓慢。自上世纪90年代以来,随着这一产业的迅猛发展,国家相关部门高度重视并加大科技投入,大大加快了成果的产出,并取得了突破性进展,相继取得了一系列自主创新成果。在中国芦笋研究与产业发展进程中,江西省农业科学院一直处于引领地位,主持制定了第一批3项国家芦笋行业标准,为国家公益性行业(农业)科研专项首席专家单位和中国园艺学会芦笋分会理事长单位,联合了全国14个省的多家单位共同攻关。经过20多年的努力和奋斗,实现了中国芦笋研究水平从零开始到世界领先的跨越。现在中国芦笋产业规模列世界第一,建立了世界上唯一的国家级芦笋研发体系,研究具有系统性和完整性特征,应用研究和基础研究也都处于引领地位。

芦笋基因组计划国际合作项目由江西省农业科学院主持,联合美国乔治亚大学、华大基因、中国科学院植物研究所、中国热带农业科学院生物技术研究所、云南农业大学、以及意大利、日本等国际合作团队,历时7年完成了世界上首个芦笋全基因组序列图谱绘制,研究结果2017年11月2日发表在自然通讯《Nature Communications》。这项工作极大推动芦笋基因组学以及雌雄异株植物性别决定与染色体进化机理研究,拉开了世界芦笋分子育种序幕,为培育具有高产、优质、抗病虫害、抗逆等优良性状的芦笋新品种打下了良好的基础,对推动世界的芦笋研究和生产具有重要意义。

世界芦笋大会每4年召开一次,是引领世界芦笋产业发展的风向标,具有广泛的国际声誉和影响力。随着我国芦笋产业规模的不断扩大和科学研究的异军突起,中国芦笋产业和研究在国际上的地位不断提高,影响力不断提升,世界芦笋大会也首次落户中国。第13届世界芦笋大会于2013年10月在中国南昌召开,笔者担任大会执行主席,有20来个国家和地区的近300多名代表参加了学术研讨和产业交流。根据芦笋具有药食同源的科学属性,这次大会首次提出了LARI的概念,以工业的理念来发展芦笋,从而吸引资本的介入,形成一个朝阳产业,并提出成立产业联盟的倡议,得到与会代表的高度认可。

2018年11月12-14日,首届芦笋大健康亚洲论坛在中国张家界顺利召开。这是第一个由中国主导,由亚洲国家制订规则的国际性学术论坛,每两年一次,在亚洲国家轮流召开,首次将汉语与英语并列为论坛官方语言。这是国际芦笋界第一个跨界的大会,首次将政产学研商汇聚一起,将医学、营养学、食品加工、贸易、农业、康养、产业扶贫、田园综合体建设等方面的专家学者、企业家以及投资人聚集一堂,围绕芦笋大健康这一产业碰撞交流。首次由中国园艺学会芦笋分会和论坛组委会发起评奖活动,表彰先进。论坛产生了巨大的凝聚力和影响力,本次论坛明确了芦笋大健康的概念,在论坛上签订了国际合作协议,芦笋已成为药食同源之首。

芦笋产业的前景展望

自加入WTO以后,我国已经完全融入国际化。通过中国科学家的近二十年的共同努力,我们已经占领了这两个高端。我们自主知识产权的品种“井冈701”已经走出国门,被十几个国家引种,我们建立了全国第一个有机芦笋示范基地,获得欧盟有机认证,产品可免检进入世界任何市场,并创立了中国自主的芦笋品牌,国家公益性行业科研专项的加工团队开发出了系列芦笋加工产品,大大提高了芦笋附加值,延长了产业链。生态治理团队针对我国西北沙化区和沿海盐碱地区脆弱的生态系统和低下的种植效益,积极探索芦笋对于治理生态和发展经济的高效种植模式,已经取得了良好的效果。与其他治理盐碱地和风沙化土地植物,芦笋具有更好的经济效益,是治理盐碱地和风沙化土地先锋植物之首选。

〉芦笋加工产品及生态产业链示意图

芦笋在我国规模化发展只有二三十年的时间,面积已经达到10万公顷,农业产值已接近200亿元。以目前市场价格计算,我国有近14亿人口,未来如果按人均每年消费10千克芦笋计算,按照现行市场价格,即可达到2800亿元的市场规模。如果加工成食品,则可提高附加值2.2~3.7倍,产值将上升到7000多亿元,如果加工成药品、保健品和化妆品,则总产值可达万亿。另外,中国有荒漠化土地100亿亩,盐碱地有50亿亩,如果其中的十分之一通过种植芦笋来治理,产生的效益可达数千亿元,由此挽回的生态损失更加巨大,整个芦笋产业是一个巨大的万亿级朝阳产业。因此芦笋大健康产业在我国有十分广阔的发展前景。

由于其特有的保健功能和高附加值,芦笋已成为现代农业投资领域的一个热点,非常适于工商资本、金融资本和产业资本的进入。展望未来,中国芦笋产业将通过自主创新和引进、吸收国内外芦笋加工技术与方法,大力推动产品精深加工,延伸产业链,提高附加值,在开发芦笋食品、药品、保健品、化妆品等各领域跨越发展,形成原始产品、初级加工产品、次级加工产品、精深加工产品和废弃物加工产品相互相成、搭配合理的完整的可循环产品加工生态产业链,将一二三产业有机连接起来。实现农民有收入、企业有效益、政府有税收、国人有健康、生态得保护的多赢局面,从而实现整个产业的效益最大化。

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