致力解决食用菌综合利用难题
2020-02-07山东省农业科学院
文/山东省农业科学院
团队开展食用菌压片中试生产实验
作为山东省一支专业从事食用菌产后加工的创新团队,山东省农业科学院农产品研究所果蔬加工与贮藏团队成立于2011年,一直致力于果蔬及食用菌精深加工技术、副产物综合利用和产品开发等科研工作。团队现有固定成员7名,聘用人员及研究生10余人,其中高级职称2人、博士5人。团队成立以来,围绕食用菌精深加工核心环节的共性关键技术难题和产业技术需求,重点开展食用菌加工风味调控及品质评价、食用菌资源梯次高值利用与优质化综合加工技术等研究,大力提升食用菌的精深加工及副产物利用水平,加大成果的应用与推广,带动了全国和山东省食用菌加工产业的可持续发展。
聚焦产业需求 解决加工难题
我国是世界上最大的食用菌生产国、消费国和出口国,年总产量占世界的80%。2018年,我国食用菌总产量3789万吨。食用菌具有不与人争粮、不与粮争地、不与地争肥、不与农争时、不与其他争资源的“五不争”特点,是实现农业结构调整、资源循环利用、助力脱贫攻坚的新选择。2000—2018年,我国食用菌总产量翻了5倍多,已经成为我国第五大农作物。山东省是全国食用菌生产规模大省,其产量、产值多年来位居全国前列。但是我国食用菌加工率只有6%,而国外的加工率达到75%。精深加工能力不足是制约我国食用菌产业的一大问题。目前我国食(药)用菌大部分以鲜品销售为主要流通形式,其次是盐渍品、干制品、罐头等初级加工产品,而名优产品、高附加值产品、精加工和深加工产品少,难以适应国内外市场食(药)用菌产品多样性、多层次的需要。食用菌副产物主要包括在加工过程中产生的菌柄、菌根、畸形菌、残次菇等,占整个食用菌产量的20%以上。目前我国食用菌副产物大多废弃,既污染环境,又造成了资源的极大浪费。
王文亮研究员(前排右一)调研指导食用菌企业
王文亮研究员团队主持的4个邹城食用菌产业研究院项目签约
针对食用菌及副产物成分和功效不明确、资源利用效率低、高值化加工产品少等产业中存在的问题,团队负责人王文亮研究员结合团队在果蔬加工精深加工技术上的优势,自2011年始,带领团队人员开展食用菌精深加工技术的研究。
注重基础研究 突破技术瓶颈
确定研究方向之后,王文亮研究员带领果蔬加工与贮藏团队重点围绕食(药)用菌及其副产物精深加工开展了各项工作。解决产业问题不是一朝一夕就能完成的,它不仅需要一个团队团结协作、上进拼搏,还需要数十年如一日坚定不移地朝着一个目标奋斗。
首先,基于山东省食用菌资源现状,系统地分析了食用菌及副产物原料的品质特性,为食用菌及其副产物的精准化、高值化利用提供科学依据。筛选出香菇、金针菇、杏鲍菇和毛木耳四种食用菌及副产物为原料,明确了其关键活性成分和呈味物质;阐明了食用菌及副产物多糖纯化过程中活性动态变化规律,确立了多糖纯化过程中的量效关系,为活性物质提取及产品开发提供理论依据;系统分析了几种食用菌及副产物中鲜味物质的主要来源,建立了鲜味评价体系,为呈味物质提取及调味料产品开发提供了依据。
其次,建立了食用菌及副产物综合利用技术体系,不仅提升了食用菌特色食品产业的标准化、连续化和工程化技术水平,而且有效解决了菌柄、菌根、畸形菌、残次菇等副产物利用难、利用率低的问题。创建了超声波-微波协同辅助复合酶解技术和超微粉碎-超声波辅助复合酶解技术,高效提取食用菌及副产物中呈味物质和多糖;研发了气流式食用菌超微粉制备技术,粒度分布范围减小10%~20%,蛋白质溶出率提高5%~10%,氨基酸溶出率提高约10%;探明了食用菌及副产物在真空油炸过程中水分与脂肪的变化规律,建立了食用菌真空油炸干燥动力学模型,为品质监测及管控体系的建立奠定基础。
最后,集成创新了以食用菌及副产物为主要原料的系列主食食品、休闲食品和调味品生产技术体系,实现了食用菌及副产物的高值化开发及应用。开发了系列食用菌营养面粉并明确其物化性质变化规律;以食用菌营养面粉为原料,创制了兼具营养、风味,又能保持原有口感和特性的馒头、面条等主食产品;创制了香菇杂粮系列锅巴、杏鲍菇脆片等休闲食品,显著提升了产品的感官品质和营养价值;创制了具有自主知识产权的天然食用菌调味料产品,氨基酸总量增加了87%;建立食用菌及副产物高值化综合利用技术体系,在多家企业应用推广。
数年坚持奋战 迎来硕果满园
以山东省产业技术体系食用菌加工岗位为依托,果蔬加工与贮藏团队经过多年的研究积累,在食用菌加工及产品开发方面取得多项成果。近五年来,承担或参与“十二五”农业部公益性行业专项、“十三五”国家重点研发计划、山东省基金重大基础研究、山东省农业重大应用技术创新等国家级、省部级项目20余项,立项总经费1000多万元;获得山东省科技进步奖二等奖2项、中国商业联合会科技进步奖一等奖2项、中国食品科学技术学会科技进步奖二等奖1项、山东食品科学技术学会科技进步奖一等奖1项、山东省自然科学学术创新奖1项,获得授权发明专利32项,实用新型专利17项,发表论文150余篇。经过多年努力积累,研究成果“几种食用菌副产物高值化综合利用及产业化”获2019年度山东省科技进步奖二等奖,实现了食用菌加工方向在山东省科技进步奖零的突破,提高了团队在山东省食用菌加工的地位;研究成果“大宗食用菌主食及调理食品开发与产业化应用”获2018年度全国商业科技进步奖一等奖。
王文亮(左四)果蔬加工与贮藏团队
重视科技推广 服务加工企业
获得如此之多的荣誉和奖励后,果蔬加工与贮藏团队并没有停下前进的脚步,如何将研究成果更好落地,更好地指导和服务企业,是团队一直努力的方向,也一直在为这个方向不断地去实践。
团队现有山东省科技特派员3名、山东省科技扶贫专家服务团成员1名,在邹城市、鱼台县、莒南县、成武县、乐陵县、费县等多个县区进行技术推广与应用服务,为省内外80多家企业提供生产指导及技术服务;研发的技术和产品在山东玉皇粮油食品有限公司、山东飞达集团生物科技股份有限公司、山东天晴生物科技有限公司等多个企业得到转化应用,近3年累计实现经济效益14.37亿元,解决了1000多人就业,经济社会效益显著。其中,“营养健康型食用菌小麦粉加工关键技术研究与系列新产品研发”获得山东玉皇粮油食品有限公司50万元技术服务费。此外,王文亮研究员积极响应国家和山东省实施乡村振兴战略的号召,2019年被山东省委组织部选派到全国食用菌示范县济宁邹城挂职科技副市长,深入生产一线,通过调研走访,了解企业需求,为服务当地食用菌产业作出了突出贡献。