谷豆類農(nóng)副產(chǎn)品作為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分,主要包括水稻、小麥、玉米等谷物以及大豆、綠豆、紅豆等各種豆類在收獲、加工主產(chǎn)品(如大米、面粉、豆油)后剩余的副產(chǎn)物,如米糠、麥麩、豆渣、豆粕等。這些副產(chǎn)物往往含有豐富的膳食纖維、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)及多種生物活性成分,具有巨大的開發(fā)潛力和經(jīng)濟價值。長期以來,許多谷豆類副產(chǎn)物或被簡單用作飼料、肥料,甚至被廢棄,造成了資源的極大浪費和潛在的環(huán)境壓力。因此,大力推進谷豆類農(nóng)副產(chǎn)品的綜合利用與深加工技術(shù),對于延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、提升農(nóng)產(chǎn)品附加值、促進農(nóng)民增收、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源高效利用和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
一、 谷豆類農(nóng)副產(chǎn)品的主要種類與價值
- 谷物副產(chǎn)物:
- 米糠與米胚:富含油脂(米糠油)、蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素E、谷維素等。米糠油被譽為“心臟油”,谷維素是優(yōu)良的抗氧化劑和神經(jīng)調(diào)節(jié)劑。
- 麥麩與麥胚:麥麩是膳食纖維的極佳來源,有助于腸道健康;麥胚富含維生素E、優(yōu)質(zhì)蛋白和礦物質(zhì),營養(yǎng)價值極高。
- 玉米皮、玉米芯、玉米浸泡水:玉米皮含纖維,可加工膳食纖維產(chǎn)品;玉米芯可用于生產(chǎn)木糖醇、糠醛等化工原料;玉米浸泡水富含可溶性蛋白和營養(yǎng)物質(zhì)。
- 豆類副產(chǎn)物:
- 豆渣:大豆制作豆腐、豆?jié){后的殘渣,富含膳食纖維和殘留蛋白,是開發(fā)休閑食品、烘焙原料的優(yōu)質(zhì)基料。
- 豆粕:大豆榨油后的餅粕,蛋白質(zhì)含量高達40%-50%,是提取大豆分離蛋白、大豆肽、釀造醬油的主要原料。
- 豆皮:含有果膠和纖維素,可用于提取膳食纖維或作為培養(yǎng)基質(zhì)。
二、 核心深加工與綜合利用技術(shù)
- 有效成分提取與純化技術(shù):
- 采用現(xiàn)代分離技術(shù)(如超臨界CO2萃取、膜分離、色譜分離等)從米糠中提取米糠油、谷維素、阿魏酸;從豆粕中提取大豆異黃酮、大豆皂苷、大豆低聚糖等生物活性物質(zhì)。這些高純度產(chǎn)品廣泛應用于功能食品、保健品、化妝品及醫(yī)藥領(lǐng)域。
- 膳食纖維改性與應用技術(shù):
- 對麥麩、豆渣中的膳食纖維進行物理(超微粉碎、擠壓膨化)、化學或生物酶法改性,改善其溶解性、持水性、凝膠性等,將其作為優(yōu)質(zhì)配料添加到面包、面條、飲料、肉制品中,增強產(chǎn)品的營養(yǎng)功能和質(zhì)構(gòu)。
- 蛋白資源高值化利用技術(shù):
- 利用酶解技術(shù)將豆粕蛋白轉(zhuǎn)化為易吸收、具有特定生理功能(如降血壓、抗氧化)的大豆肽。
- 開發(fā)組織化植物蛋白(TVP),模擬肉類口感,作為素食和混合肉制品的重要原料。
- 利用微生物發(fā)酵技術(shù),以豆渣、豆粕等為基質(zhì)生產(chǎn)納豆、豆豉、醬油等傳統(tǒng)發(fā)酵食品,或生產(chǎn)單細胞蛋白飼料。
- 全組分利用與功能食品開發(fā):
- 不追求單一成分的分離,而是將副產(chǎn)物整體或部分進行科學配比和加工,開發(fā)出如高纖維谷物早餐、營養(yǎng)代餐粉、豆渣烘焙零食、即食沖調(diào)粥等便捷營養(yǎng)食品。
- 能源化與材料化利用技術(shù):
- 對于部分低價值或難以食用的副產(chǎn)物,可通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣(生物質(zhì)能源),或熱解制備生物炭(用于土壤改良)。玉米芯等可用于制備環(huán)保包裝材料、吸附材料等。
三、 發(fā)展前景與挑戰(zhàn)
前景:隨著消費者對健康、營養(yǎng)、天然食品需求的增長,以及國家對循環(huán)農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的政策支持,谷豆類農(nóng)副產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè)市場空間廣闊。未來技術(shù)將更加注重綠色、高效、智能化,產(chǎn)品將向精準營養(yǎng)、個性化定制方向發(fā)展。
挑戰(zhàn):
1. 技術(shù)集成與產(chǎn)業(yè)化程度有待提高:許多實驗室技術(shù)向大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)化時,存在成本高、工藝不穩(wěn)定等問題。
2. 副產(chǎn)物收集與預處理成本高:來源分散,易腐敗變質(zhì),集中收集、干燥、穩(wěn)定化儲存的初加工體系尚不完善。
3. 市場認知與標準缺乏:部分深加工產(chǎn)品的健康功效宣傳需要科學支撐,相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量標準和安全評估體系需進一步完善。
結(jié)論:
谷豆類農(nóng)副產(chǎn)品的綜合利用與深加工是連接初級農(nóng)業(yè)與現(xiàn)代食品工業(yè)、健康產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈整合與政策引導,充分挖掘這些“副產(chǎn)物”的潛在價值,變“廢”為寶,不僅能創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟效益,更能減少資源浪費和環(huán)境污染,是推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、踐行大食物觀、保障糧食安全與營養(yǎng)安全的重要路徑。企業(yè)、科研機構(gòu)與政府部門應加強協(xié)同,共同攻克關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,完善產(chǎn)業(yè)配套,讓每一粒糧食、每一顆豆子都物盡其用,煥發(fā)新的生機。