木豆加工与综合利用现状、展望及产业发展建议

2021-11-12彭宇婧吕若岚李育军翟志印金晓石刘圆圆植石灿

长江蔬菜 2021年20期

彭宇婧，吕若岚，李育军，翟志印，金晓石，刘圆圆，植石灿

（1.广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室，广州五山，510640；2.华南农业大学园艺学院；3.广东开放大学）

木豆是粮、菜、饲、药兼用的多年生灌木，适合在华南地区如广东、广西、海南，尤其是北回归线区域带种植推广，在粤北、粤东、粤西，因其含有高达18.5%~26.3%的蛋白质、8 种必需氨基酸、51.4%~58.8%的淀粉、多种维生素、矿物质、黄酮类和茋类化合物，营养丰富，作为木本粮、菜、饲、药用作物种植受欢迎。

1 木豆加工与综合利用现状

1.1 食品（食用、菜用）加工利用

木豆的嫩荚、青籽粒和成熟的种子可家常炒制与煮汤食用。有些适宜作为新鲜蔬菜食用的木豆新品种，鲜籽粒色泽诱人、粒大，甜度及营养成分均优于青豌豆，是极为理想的豆类蔬菜[1]。目前已开发出多种木豆加工食品，如香酥木豆[2]、木豆月饼、木豆腐乳、木豆酱油、通花根木豆豆奶、胡枝子风味木豆内酯豆腐、木豆糕[3]、木豆酒[4]等，都是以木豆为原料，加以中药辅助，用与加工其他豆类相似的加工技术，制成的具有特殊风味且有一定调理保健作用的木豆加工品。

1.2 药品（药用）加工利用

由于木豆叶中含有丰富的黄酮、茋类化合物，常煮制或与其他中草药一同煎制，可清热解毒、止血止痛、治疗皮肤瘙痒等。木豆叶茶也是近几年开发的产品，可清热解毒、补肾健骨，预防骨质疏松、结石、前列腺炎，还有清肠的功效，已在网上售卖，且有了一定的规模。

以木豆叶为主要成分的“通络生骨胶囊”经过多年临床实践开发，在临床上缓解了600 多例骨头坏死患者症状，具有活血健骨、化瘀止痛功能，用于治疗骨头缺血性坏死、髋部活动受限、疼痛、跛行、肌肉萎缩、腰膝酸软，已制成处方药投入生产。据已知数据显示，“通络生骨胶囊”对前中期病人仅单纯用药治愈率可达64%，对中后期病人通过血管束植配合用药治疗的有效率达97%、优良率达84%[5]。有关利用木豆叶的多种功能成分治疗高血脂、糖尿病[6]、脑损伤[7]、心肌损伤[8]的药物开发仍在进行，但目前没有成品药物上市。

1.3 饲料加工利用

木豆的嫩茎叶中含近20%的蛋白质，是许多牲畜的优质饲料，可以直接作为牧草种植放牧或进行收割饲喂，也可间作于其他牧草之中，优化牧草营养成分。木豆作为牧草种植，在合适的环境条件下，每1 hm2干物质的掺料可达57.6 t。广西农业科学院曾于6~10 月进行收割试验，结果表明，每1 hm2获鲜生物量 54 t，干质量 28 t。

一般木豆饲料由木豆籽，也就是木豆的种子制成。木豆籽含有蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪、矿质元素、多种维生素、尼克酸等，是优质蛋白质饲料，在发展畜牧业上能解决蛋白质营养不足和提供动物的代谢能量[9]；同时，木豆籽的价格在市场上相对低廉，用其替代大豆加工饲料营养成分不变，成本可降低20%[10]。在猪饲料中添加12%~14%的木豆，猪日增重762 g，高于国家标准的750 g，但木豆添加量超过18%后增重下降；在鸡饲料中加入20%的木豆粉，相比对照平均增重242 g，增重率提高26.68%[11]。

木豆传统上最广泛的运用是作为紫胶虫的宿主树，因为木豆生长快、投资少、产量高、胶质好，在20世纪50 年代中期开始被用于放养紫胶虫生产紫胶。据调查，现在中国最大和最主要的紫胶产区云南省的8 个地州市仍保留木豆3 400 hm2左右，生产紫胶150 万 kg。

1.4 肥料利用

绿肥按植物学分为豆科绿肥和非豆科绿肥。木豆是粮肥兼用作物，适于作为绿肥。因木豆根部有根瘤，根瘤菌可固定空气中的氮素。木豆根系发达，由深而强健的木质化主根和发育健壮、分布于土壤浅层的侧根组成，有利于改善土壤结构，增强土壤肥力。木豆生长过程中产生的分泌物与翻压后分解产生的有机酸共同作用，可促进土壤中难溶性磷、钾转化为能被作物利用的有效性磷、钾；木豆植株作为肥料进入土壤后，在微生物作用下分解释放出大量的有效养分，形成腐殖质，其与钙结合，可使土壤胶结成团粒结构，促进土壤疏松透气，保水保肥，调节水肥气热，有利于作物生长；植株作为绿肥进入土壤后，新鲜有机物增加，微生物的生命活动效率迅速提高，可促进腐殖质的形成和养分的有效化，加速土壤熟化。

目前，木豆绿肥有如下几种种植方式：单作绿肥、间种绿肥、套种绿肥、混种绿肥、插种或复种绿肥等。如采取间套种，可与玉米、高粱等作物间种，一般每种3 行或4 行玉米、高梁等作物可间种1 行木豆；或与幼龄林的桂枝等间种。

1.5 水土流失固坡与园林绿化利用

①水土流失木豆耐光照、耐贫瘠、耐旱，抗逆性强。生长速度快，在贫瘠的土壤上快速生长，一年生林地植被覆盖率达 80%~100%[12]；树冠形成快，能够有效拦截雨水，减缓地表径流[13]，减少雨水带走的水土流失，种植于多沙暴地区可以起到一定的防风固沙作用。木豆根系发达，可深达2 m、横向生长0.6 m，根系上共生根瘤菌、真菌，能够起到固氮、溶解岩石里的矿物吸收磷并改善土壤结构的作用，木豆的枯枝落叶也能增加土壤有机质含量，改善土壤的团粒结构，防治土壤沙砾化，涵养水土，固坡等。综上原因，木豆被运用于治理退化山地[5，6]、退耕还林、高速公路边坡恢复生态等领域[13]。

②园林绿化木豆可改良土壤结构，增加土壤矿物质，减少土地沙化，为种植其他对土壤条件较为苛刻的植物打下基础，不仅可改善林田，还可用于园林绿化。木豆还具有化感作用，会降低某些种子的发芽率、胚根和胚轴长度、根毛数量，木豆叶片提取液浓度越高效果越明显[14]，在园艺绿化方面可以抑制一定种类杂草的生长。在园林绿化中，可以根据雨水、浇灌量控制木豆叶水溶性化感物质进入土壤发生化感作用的量与浓度，同时，土壤中化感物质也受到凋落物的密度、分解速度、降雨量等因素的影响[15，16]。另外，木豆生长旺盛，易生存，花朵颜色丰富、艳丽，是很好的观赏性植物[17]，在园林种植中可快速生长开花，达到美化的目的。

1.6 化工等其他利用

①制取超强吸水剂木豆具有生长快、籽粒产量高和淀粉含量高的特点。20 世纪已出现以木豆为原材料制取超强吸水剂的技术。目前，美国、日本等发达国家已形成超强吸水剂的工业化生产体系，超强吸水剂在农林业、园林、建筑、涂料、石油化工及医疗卫生等领域已得到广泛应用。但我国尚未形成规模化生产，还处于研制阶段，且多用红薯、玉米、马铃薯、小麦、木豆等淀粉接枝丙烯酸、丙烯腈等制备高吸水性树脂。而以木豆淀粉制备的超强吸水剂的吸水能力达300 倍。

超强吸水剂的原理是，以木豆淀粉为原料，利用接枝丙烯酸制备成高吸水性树脂，成为一种新型功能性高分子超强吸水剂。这种超强吸水剂在吸水容量、速度、保水能力等方面均显著优于传统吸水材料，可在短时间内吸收自重数百倍、数千倍的去离子水，即使施加外压，其吸水膨胀后生成的凝胶也不会离析出去，成为具有优良保水性能的聚合物。

②制作胶合板工业上，常用大豆粉为原料制作胶合板。而木豆可以代替大豆粉制作豆胶用于胶合板生产，为胶合板行业提供新型原料。张建云等[17]进行了木豆豆胶粘合胶合板工艺研究，结果表明，木豆豆胶制得的胶合板粘合强度为1.28～1.92 MPa，稍差于大豆豆胶，但全部达到或超过GB 9846-88 的标准。木豆适应性强，生长迅速，可在林地上作为灌木林、混合林种植或在绿化带上种植，从而减小因大豆生产占用基本保护农田的压力，且能简化豆胶制备工艺，降低制胶成本。

2 应用展望

木豆富含蛋白质、维生素、膳食纤维和矿物质，具有很高的营养价值。虽然目前人们较少将木豆作为主食，但通过大力推广与科普，人们会更多地了解到木豆的益处，木豆在餐桌上也会越来越常见。

同时，木豆含有多种有益于人体健康的生物活性物质，作为食、菜、饲、药等多功用植物，综合开发价值较高，在医药领域发展应用前景良好。目前，开发出香酥木豆、木豆豆沙等，若将木豆与一系列中药一起加工，可制作出既别具风味，又有一定保健功效的食品。木豆本身口感不佳，可通过改善蔬菜型木豆的口感，使其在食品、菜用等开发方面应用范围更广。木豆叶中的多种活性成分也可运用于食疗。

在药品方面，木豆的开发程度仍有待提高，正式投产的木豆制药较少，大多尚在试验阶段。期待将来木豆中的生物活性物质可以得到更大程度开发及投入到临床应用中。

在饲料方面，应当探究木豆在饲料中的精准比例，更有利于牲畜生长，或开发营养更全面的饲料型木豆品种，代替传统饲料材料、成分。木豆茎叶本身也是良好的饲料，木豆叶中的抗炎、抗菌、抗疟成分或许能在一定程度上增加牲口免疫力；将茎叶风干后磨成粉末加到饲料中，调整比例，可使营养更全面。

作为绿肥，木豆在改善土壤结构、提高肥力、保持水土、增加土壤有机质含量、提高作物产量等方面卓有成效，且木豆植株分解后也可为后续种植的作物提供大量养分，在水土气温适宜的地区可大力推行。

在园林绿化方面，可以多研究利用木豆的化感作用生物除草或抑制一定植株的生长达到所需的园林效果，还可研究木豆叶中的抑制成分制成定向除草剂。木豆具有生长快、花色丰富、改善土壤的特点，在恶劣环境下的改造与开发可起到“先锋”的作用。

3 产业发展建议

3.1 国家科技教育与政策扶持层面

从长远上看，提升木豆产业能力的基础是培养高素质的产业人才。在教育领域方面，使资金、实验设备等跟上试验进度，如改善实验室与实验设备条件，增加试验田、基金，提高研究人员待遇等；在科技普及方面，建设相关试验示范基地供参观教育，如木豆生态园展示、智慧大棚木豆展示等。

同时，为使木豆产业长久、深入发展，应当扶持木豆产业，如提供科技创新项目支持，出台有利于增加种植木豆的补贴，加大田地租金、肥料、农药、机械等的补贴，还可按产量和品质奖励。对相关创新创业企业或个人给予税费、保险、金融政策上的优惠，促进国内外木豆相关领域的交流合作等。

3.2 社会环境层面

木豆普及程度还不高，各方面的应用也比较少。为了更好发挥木豆的社会、生态、经济效益和医食价值，应加大推广宣传，普及木豆基础知识，让更多人了解木豆。如举办科普展览，展示木豆生物、化学、医学、药用、食用等方面的价值，开展木豆制作食品、菜品试吃活动，以及利用3D 技术展示木豆播种、育苗、生长、收获的全过程，使观众身临其境，体验木豆的生命过程和价值。尤其应让学生了解更多与木豆相关的科技知识，培养兴趣爱好，为未来的科研工作开展奠定基础。可考虑将木豆知识加入生物、化学等相关科目教材的编写中。应在全社会营造尊重科教人员、崇尚科研创新的氛围。全民全力支持木豆科研、教育工作的开展，合理调配土地、资金、科教等资源，为木豆的科研事业创造更大的发挥空间。激发个人及团体的创业创新精神，大力培养和优待相关人才，使木豆行业迸发出更大的生命力、创造力。