乡村振兴视角下马铃薯类“橡皮泥”产品的设计与开发

韩丽叶，岳晓宁，侯 超，李 虹，张伟刚，杨 艳

（1.太原科技大学化学工程与技术学院，山西 太原 030006；2.太原科技大学环境与资源学院，山西 太原 030006；3.太原科技大学，山西 太原 030021；4.山东公用同太环保科技有限公司山西武乡分公司，山西 武乡 046300）

马铃薯为茄科茄属的一年生草本植物，被喻为“地下苹果”和“第二面包”，在世界广泛种植。相比美国的高加工型马铃薯产业，我国马铃薯主要以种植业为主，高深加工消耗鲜薯量比例较低[1]。2019 年统计数据显示，我国全年马铃薯产值结构中种植型马铃薯占65.9%、加工型马铃薯只占9.02%。其中20%的马铃薯鲜薯加工商品以马铃薯淀粉、薯条、薯片、全粉、粉丝、粉皮等初加工型淀粉类产品为主，其他高附加值的加工品，比如馒头、面条、面包、糕点等市场空白[2]。生产加工附加值低、产品单一、产业链不完整、设备更新不足、深加工途径匮乏等，是制约我国加工型马铃薯产业化的重要难题。基于以上马铃薯类产品发展特点，本项目团队以马铃薯泥为原料，围绕薯淀粉类生物大分子的特性，创新性地提出以薯泥橡皮泥代替传统碳酸钙、乙烯共聚物等化工类橡皮泥原料，开发马铃薯面塑产品。本文将围绕天然马铃薯橡皮泥原料安全系数高、易塑化等特性，对马铃薯面塑产品的生产开发及产业化过程进行思考与讨论。

1 薯泥橡皮泥类产品的研究与开发的意义

目前本土市场橡皮泥原料多为碳酸钙类、乙烯共聚物等化学材料。鉴于马铃薯泥易塑化的特点，项目团队以马铃薯泥、糯米粉等为原料，通过添加凝固剂、天然色素、蜂蜜等助凝制剂，开发了一种纯天然薯泥橡皮泥。该类产品无化学添加、可塑性强，兼具有生产成本低的优点。薯泥橡皮泥类产品有效解决了马铃薯产品长期以来精细加工不足的现状，在提高农民收入、带动就业等方面具有重要意义。

2 “一线多用”马铃薯产业化创新生产平台搭建

马铃薯作为山西省重点培育发展的优势种植作物之一，随着《关于加快推进马铃薯产业发展的实施意见》[3]和《加快推进马铃薯产业发展2021 年行动计划》[4]的出台，全省掀起全面推进马铃薯产业“提质增效”的热潮。2021年，山西省马铃薯种植面积达18.67×104hm2，位居全国第五，最高单产3 877.5 kg/667 m2[5]。预计2025 年山西全省马铃薯种植面积可达到30×104hm2，预计总产量800×104t[6]。依托山西省丰富的马铃薯种植和生产资源，借助“薯泥橡皮泥”的生产契机，设计集薯泥橡皮泥、薯生粉、薯减压玩具等多类薯产品生产为一体的“一线多用”马铃薯产业化创新生产平台，具体情况见图1。

图1 “一线多用”马铃薯产业化创新生产平台设计Fig.1 Design of"one-line multi-purpose"innovative production platform for potato industrialization

该生产平台基于薯粉、薯泥、薯浆等多类玩具产品的生产为一体，同一生产线交错使用，打破传统生产线“一线一产”的生产模式，致力于打造一线多产的生产模式。

3 薯泥橡皮泥类产品推广对策

3.1 借助创新创业竞赛搭建薯产品营销平台

以青年创新创业竞赛为契机，由青年学生设计开发网上销售平台、微信购物小程序等，借助视频号、公众号、网络媒体等渠道，开展薯泥橡皮泥产品的在线销售。高校青年作为产品创新设计的主体，具有思维新颖、创业激情浓烈等特点。以社会实践、“互联网+竞赛”等方式推动农产品创新产业和大数据信息化的交叉，该模式对于推动薯泥类产品的销售与转化，扩大产品的影响力，带动农民就业等具有引领性作用。

3.2 综合配套类薯类项目的创新设计

伴随薯泥橡皮泥产业转化，结合产品特点，可创办“薯泥微型制作坊”“儿童手脑开发启智项目”等项目，以及在社区和景区进行“薯泥亲子体验”等商业或公益活动，通过配套项目的开展，拓宽马铃薯类产品的销售和生产。同时，结合大学生实习实践活动，构建集“马铃薯产业—学生创新设计和研究—马铃薯产品销售”为一体的产学研平台，在发展农业的同时，带动教育事业的发展，实现农业和教育的协调发展，培养学生的创新意识和实践能力。

3.3 开发人文类薯村落旅游产业项目

近年来，人们对于精神文化的需求日益增强，旅游、度假、影视等成为当代人群的重要生活方式，各类商品销售等呈现明显增长趋势。山西作为中华文化的重要发源地，深度挖掘优秀旅游文化资源，构建山西全域旅游——薯村落旅游产业将成为一项重要的薯类产业发展方向。

2018年9月5 日，国家农业农村部正式批准对山西“五寨马铃薯”实施农产品地理标志登记保护[7]；2022 年5 月，五寨马铃薯正式入选2022 年地理标志农产品保护工程实施公示名单[8]。同时结合山西优质薯业资源，聚焦传统农耕文化，吕梁岚县融合乡村红色旅游文化的“土豆花开了旅游文化月”，打造出山西特色的地域性文化IP[9]；叠加“岚县土豆宴”“土豆花海”“土豆面塑”“土豆文化长廊”等旅游、文化和产品资源，以薯文化打造“山西大粮农”形象，建设人文旅游长效发展微循环将成为新的营销热点。

3.4 开发高新马铃薯类产品

3.4.1 将马铃薯泥加工为新型薯泥3D打印基材

首先使用薯类提取的淀粉原料，经糖化为葡萄糖，再由菌种发酵制成高纯度的乳酸类3D 打印基材，借助数字技术材料打印机实现马铃薯类3D 打印产品的制作和加工[10，11]。薯泥3D 打印基材产品以薯类淀粉物质的开发为主要方向，在产学研结合、科技成果转化等方面具有引领性作用。

3.4.2 开发薯泥淀粉包装材料

马铃薯泥可进一步开发“薯泥淀粉包装材料”。以马铃薯为原料，采用高效混合机、剪切、搅拌等设备，通过配制淀粉、明胶等为原料的膜浆，制作出可延流的淀粉类膜材料[12]。经物理或化学方法改性后所制的薄膜，具有良好的可降解性、抗菌性、耐水性和无毒性等特性，可广泛应用于食品保鲜、生物降解、医学和日化等包装领域[13]。

3.4.3 开发薯泥类塑形制剂

以马铃薯、石膏等为原料，制作有一定塑形性能和稳定性的泥膏类塑形制剂，该产品可代替泥类塑形制剂用于建筑、玩具制造、工艺品制作等领域。

4 结语

总之，要以自主开发和创新马铃薯泥产品为龙头，以山西省部分马铃薯高产区为项目开发的试点，按照“扩量+创新产品提质+营销扩容”的基本思路，构建农户、生产者、研究中心、转型加工厂和消费者的多方交流平台，促进山西科技发展的同时,为马铃薯的生产和销售提供新渠道与新模式。