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燕麦产业科技创新助力内蒙武川精准脱贫

2020-10-10 来源:规划司

上海理工大学

  习近平总书记在2020年3月6日召开的决战决胜脱贫攻坚座谈会上强调,脱贫攻坚战面临的困难和挑战依然艰巨,决不能松劲懈怠。在最后的冲锋阶段,更要打好科技扶贫这张牌,让科技赋予贫困地区经济发展的内生动力。上海理工大学作为上海市市属重点高校和具有理工科显著优势的高校,在上海市教卫工作党委、市教委的统筹领导下,充分发挥学科优势和科技优势,通过产业扶贫,助推贫困地区产及发展升级,其中,学校医疗器械与食品学院管骁教授团队负责的“燕麦产业链提质增效关键技术研究及应用”研究项目作为上海理工大学助力精准扶贫的重大项目,经过多年的艰苦努力,取得良好的经济和社会效益。

  一、项目基本情况

  上海理工大学食品学科迄今已有近40年的历史,2018年获一级学科博士点,目前形成了食品质量与安全控制、食品营养与健康、食品冷冻与贮藏、食品加工与装备4个学科交叉显著、应用性和实用性强的研究方向。拥有国家级工程中心1个、省部级工程中心、重点学科及重点实验室等平台4个,是上海市食品质量与安全教育高地。

  燕麦是国际公认的健康食品。随着人们健康意识的增强,健康谷物食品带来新的消费热潮。内蒙古自治区是我国燕麦的最大优势产区,而作为“世界燕麦之乡”的内蒙古武川县却长期是国家级贫困县之一。尽管武川县拥有大量的优质燕麦资源,但由于当地精深加工技术的缺乏,该地区燕麦大部分作为原料对外销售,附加值极低,种植农户收入微薄,种植积极性越来越差,贫困状态积重难返。本项目以实现燕麦资源的提质增效高效利用为目标,聚焦于燕麦高附加值产品的关键共性技术攻关,通过政府-高校-企业-农户一体化的政产学研合作模式,经过近二十年的努力,逐步形成了以燕麦大宗产品加工技术与装备创制、燕麦功能性配料的开发与应用为主线的研究体系,研发了一批具有自主知识产权的技术与装备并在武川县进行产业化实施,以技术升级促进生产消费,带动产业发展,整体推进燕麦产业链的良性循环,让燕麦从田间走向餐桌,从本土走向世界。中国粮油学会专家组一致认为“该项目聚焦于燕麦产业链的发展,开创了我国燕麦从良种栽培到精深加工的完整产业链体系,对促进燕麦产业进步和健康发展具有重要意义,项目成果具有原创性和自主知识产权,总体技术达到国际先进水平”。本项目成功带动了武川县建设四十万余亩的优质燕麦种植基地,建设了大型燕麦综合产业园区,让当地农民大大获益,并在2019年4月武川县成功实现了“国家级贫困县”摘帽,很好实现了精准扶贫。

  二、项目实施进展

  项目积极开展政产学研合作,进行燕麦关键加工技术攻关与产业化开发,近二十年来通过科技创新大幅提升燕麦价值,形成了系列具有自主知识产权的加工技术,并积极开展“小微订单农业”、“互联网+农业”模式,以技术升级带动消费升级,推动内蒙古燕麦主产区农民的脱贫致富,实现产业精准扶贫。主要创新内容如下:

  1. 燕麦精深加工技术研发及装备创制

  (1)创新研发了燕麦双涡流研碾分层破壁技术与装备,实现了燕麦胚芽米的低能耗、高品质生产,大大提高了经济效益。

  (2)创制了“挤压膨化预处理结合超声辅助亚临界萃取”燕麦油技术。

  (3)发明了燕麦β-葡聚糖与燕麦蛋白高效联产制备技术,实现了高品质功能性食品配料的大规模生产。

  2. 燕麦重要活性组分的功能挖掘与产品开发

  (1)β-葡聚糖降脂、降糖功能的挖掘与相关产品开发

  (2)燕麦ACE抑制肽分子作用机制研究与产品制备

  本项目获授权国家发明专利8项(包括美国专利1项),发表论文100余篇;7项科技成果经权威第三方科技成果评价达到国际先进或国内领先水平;项目先后荣获2018年内蒙古自治区科技进步一等奖、第46届日内瓦国际发明金奖、上海市科技进步三等奖、2018年中国粮油学会科学技术一等奖等省部级科技奖励7项。项目积极进行产业化应用与推广,开发的燕麦精深加工系列产品,如燕麦胚芽米、燕麦油、燕麦活性多糖、燕麦肽等新型健康食品先后上市,近三年来实现累计新增产值10亿余元,新增利润2.3亿余元,为实现燕麦主产区的精准脱贫,为全国贫困县武川县的“脱贫摘帽”助了一臂之力,并对提高公众营养健康水平做出了突出贡献。

  三、项目主要特点

  本项目以燕麦行业的产业升级和效益提升为目标,以技术升级带动产业发展,充分发挥燕麦产区的地理优势,促进当地特色产业的创新发展,科技助力精准扶贫。项目通过系列精深加工技术的研发,对燕麦资源进行了全方位、系统化、多样化的开发利用,开发了新型燕麦产品形式-燕麦胚芽米,从加工副产物燕麦麸皮中提取了高品质燕麦油,并从燕麦粕中提取了燕麦β-葡聚糖和燕麦肽,开发了燕麦益生乳饮料、燕麦代餐粉等高附加值产品,使燕麦被充分地“吃干榨净”,最大程度上提高了燕麦附加值。

  项目以产学研合作为核心,探索了一条“政府-高校-企业--农户”的科技扶贫之路。高校将最新技术和设备应用于企业,以科技优势提高加工效率,提升产品品质,增加产品附加值,拓展产业下游;政府为农户提供种植补贴、收割补贴,此外企业还为农户提供上门收购燕麦、签约订单等形式,让农户安心种,放心卖,不愁种得好卖不好。本项目在把握传统市场(燕麦米、燕麦麸皮)之外,还开拓了燕麦产品的新兴市场:通过一批具有自主知识产权的技术与装备,在燕麦麸皮中提取四大高附加值产品——燕麦油、燕麦蛋白、燕麦β-葡聚糖、ACE抑制肽,大大提升了产品附加值,鼓舞了内蒙古燕麦产区农民种植的积极性,提高了农户收入,实现精准扶贫。现在武川县每年夏季举行的“燕麦文化节”也逐渐成为当地特色。

  四、主要成效

  本项目的成功实施取得了良好的社会与经济效益。通过本项目的技术升级,使燕麦原料的经济效益提高了近12倍,通过“政府-高校-企业--农户”的联动模式,实现了燕麦产量和价格的双丰收,助力农民增收,解决农民的就业问题。项目在内蒙古主产区进行了推广应用,累计应用推广面积365万亩,实现产值5亿余元,新增利润2 亿元,燕麦种植农户平均年增收3000元,助力2000多名农民就业。胚芽米加工关键技术及装备开发于2012年在内蒙古燕谷坊生态农业发展(集团)有限公司实现了产业化,公司先后安装调试了三条燕麦胚芽米生产线,燕麦胚芽米产品近三年累计新增产值4亿余元,新增利润2亿余元;燕麦乳饮料、燕麦代餐粉产品已于2020年初推上市场,据市场调研显示燕麦相关产品深受广大消费者欢迎,产品销售额呈迅速增长态势。燕麦多肽的生产制备技术在江苏荣海生物科技有限公司实现了产业化,实现了燕麦多肽产值8000余万元,新增利润3000余万元。燕麦油生产线目前在燕谷坊内蒙古生产基地竣工,即将投产,预期也会产生良好的经济效益。

  本项目带动了燕麦产业的科技创新和消费升级,扩宽了燕麦传统市场,延长了产业链,丰富了产品形式,带动了地区经济发展,对解决我国西北部地区贫瘠旱地和退化草原生态恢复与重建、调整农业产业结构、发展优势特色产业具有重要的意义。项目通过健康产品的开发为我国健康产业的发展、居民健康意识的提高和国民健康状况的改善起到了积极的推动作用,带来良好的社会效益。

  五、推广应用前景

  燕麦作为粮饲兼用的农作物,增值潜力巨大。通过深加工得到的蛋白质、脂肪、淀粉、膳食纤维等,可广泛用于药品、保健品、食品、化妆品、酿造等行业。近年来,随着我国人民生活水平的提高,膳食结构正在发生巨大变化,粗粮杂粮备受青睐,我国消费者对燕麦营养保健功效认知度也不断提高,燕麦生产和燕麦产品的开发利用重新受到关注,燕麦食品消费量也在持续增长。以燕麦为主要原料的膨化食品、休闲食品、方便食品等将是今后重要的发展领域。

  燕麦在经济、社会、生态方面也具有重要价值,发展燕麦产业成为我国调整农业产业结构、确保粮食安全、提高全民健康水平、促进农业增效的重要产业。发展燕麦产业有以下四点优势:

  1. 有利于调整农业产业结构,增加农牧民收入。中国是裸燕麦的发源地,燕麦的营养功能位居八大谷物之首,随着人们对燕麦食品认识加深和需求增加,燕麦可望在水稻、小麦之后,发展成为“第三主粮”。燕麦主产区集中在西部经济欠发达地区,由于燕麦能开发出高档食品、饮品、洗涤、美容化妆等高附加值的系列产品,其较高的经济开发价值必将有利于主产区地区经济的发展,增加农牧民的收入。

  2. 有利于提高土地的利用率。我国总耕地面积18亿亩,其中旱作耕地面积占总耕地面积的34%,主要分布在北方地区,旱地、丘陵、瘠薄地占较大比重。燕麦具有耐寒、抗旱、耐土地瘠薄、耐适度盐碱等特点,对于荒漠化、中低产田等生态环境比较脆弱的土地,有良好的适应性和丰产潜能。在这些地区发展燕麦生产可以有效增加当地粮食供给,有利于减轻国家粮食供给的压力,对中国粮食安全生产提供一条途径。

  3. 有利于改善生态环境。中国牧区和半农半牧区生态环境十分脆弱,农田吃草原、风沙吃农田。荒漠化已经成为中国农业生态环境恶化的重要原因。燕麦抗旱、抗逆性强,适宜在旱区种植;双季栽培,增加了农田植被的覆盖面,减少了扬尘,保护了土壤肥力。种植燕麦,可以增强农田和草地的生态功能,有利于农牧业的可持续发展,对改善生态环境具有重要作用。

  4. 有利于人类自身健康。燕麦不但含有蛋白质、脂肪和碳水化合物等基本营养元素,还富含具有保健功能的膳食纤维、不饱和脂肪酸、多种维生素和矿物质微量元素,营养和保健功能兼而有之,对心脑血管疾病、糖尿病、肥胖病等现代人常见疾病具有良好的预防和治疗作用,对提高人类健康水平有着异常重要的价值。

  本项目弥补了燕麦多样化产品市场空缺,延伸了产业链环节,形成了科研、生产、加工、营销一体的燕麦生产基地和产业链条。本项目的发展模式不仅对于其他燕麦产区具有重要的示范推广效应,而且对于其他杂粮产业的发展也具有重要的借鉴意义,有助于贫困地区发展特色优势产业实现脱贫致富,助力国家精准扶贫政策和大健康产业发展。2020年,上海理工大学联合上海光明食品集团、国家粮食和物资储备局科学研究院、中国科学院分子植物科学卓越创新中心等单位,共同筹建国家粮食技术创新中心,聚焦包括藜麦、燕麦等在内的粮食育种、栽培、加工和销售谷物全产业链发展内容开展攻关合作,对接新疆喀什等上海对口精准扶贫地区特色产业,努力为保障人民健康和科技扶贫事业贡献更多智慧和力量。

(责任编辑:俞曼悦)

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