確保國家糧食安全和主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給,，是發(fā)展農(nóng)業(yè)的首要任務(wù),。保障糧食安全，要在增產(chǎn)和減損兩端同時(shí)發(fā)力,。作為農(nóng)業(yè)大省,，如何耕好節(jié)糧減損“無形良田”，用科技守護(hù)每一擔(dān)糧,、節(jié)約每一粒米,，成為黑龍江提升糧食產(chǎn)能，筑牢大國糧倉的一個(gè)現(xiàn)實(shí)課題,。近日,，記者走進(jìn)黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)糧食副產(chǎn)物加工與利用教育部工程研究中心，探訪其助力黑龍江扎牢“糧袋子”的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目——“基于糧食副產(chǎn)物的營養(yǎng)健康食品開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”。

　　機(jī)制研究補(bǔ)齊品質(zhì)短板

　　“稻米在加工過程中,，首先要經(jīng)過脫殼處理,，那層包裹稻米的外殼即為稻殼。之后再進(jìn)一步加工成精米,，這一過程中剝離的表層物質(zhì)則是米糠,。”黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)糧食副產(chǎn)物加工與利用教育部工程研究中心副主任左鋒說,，米糠中含有蛋白質(zhì),、脂肪、糖分,、水分以及大量的維生素,、植物醇、膳食纖維,、氨基酸及礦物質(zhì)等,，營養(yǎng)價(jià)值十分豐富。但由于米糠中含有脂肪氧化酶和過氧化酶這兩種酶,，導(dǎo)致米糠極易酸敗變質(zhì),，不易儲(chǔ)存。

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)糧食副產(chǎn)物加工與利用教育部工程研究中心副主任左鋒

　　“想要充分挖掘米糠的綜合利用潛力,，需要先解決米糠穩(wěn)定性的問題,，抑制住這兩種酶，因此倒推回來,，問題的關(guān)鍵是首先研究出這兩種酶的鈍化機(jī)理,。”左鋒表示,，團(tuán)隊(duì)通過建立新鮮米糠與穩(wěn)定化米糠中脂肪水解酶的酶解動(dòng)力學(xué)米氏方程,，從理論層面深度分析了酶活鈍化機(jī)制。同時(shí),，利用DSC和紅外光譜分析等手段,，從分子結(jié)構(gòu)層面揭示了脂肪水解酶分子鈍化的機(jī)理，通過X-射線衍射,、紅外光譜分析和DSC測(cè)定等手段,，揭示了米谷蛋白——淀粉分子的結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。

　　之后,，左鋒與團(tuán)隊(duì)通過米糠穩(wěn)定化處理及系列米糠營養(yǎng)健康食品加工關(guān)鍵技術(shù),，集成運(yùn)用多種加工技術(shù)，協(xié)同系統(tǒng)解決了米糠易氧化酸敗和營養(yǎng)物質(zhì)提取率較低,、純化富集困難的瓶頸問題,，開發(fā)得到穩(wěn)定化全脂米糠,、脫脂米糠、米糠多糖等新產(chǎn)品,，實(shí)現(xiàn)米糠功能性組分產(chǎn)品富集創(chuàng)制和梯次化利用,。“我們利用微波,、擠壓技術(shù)、生物酶解技術(shù)突破了全脂米糠在線低溫穩(wěn)定化加工關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化處理后,，全脂米糠產(chǎn)品過氧化物酶殘余活力小于1%，脂肪水解酶殘余活力小于6%,，可溶性纖維含量增加到8%以上,。”左鋒告訴記者,，在室溫環(huán)境下,，與非實(shí)驗(yàn)條件下、未經(jīng)任何手段處理的全脂米糠對(duì)比,，米糠儲(chǔ)藏期從一個(gè)月延長至一年,，而且最大限度保留了營養(yǎng)成分，淀粉糊化度達(dá)96%以上,。

　　關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)高值利用

　　“大豆在加工制作豆油的過程中會(huì)產(chǎn)生豆粕,，其中含有將近一半的蛋白，過去主要用于飼料生產(chǎn)加工,，沒有充分延伸產(chǎn)業(yè)鏈,。那么，如何促進(jìn)豆粕等副產(chǎn)物綜合加工利用,，延長產(chǎn)業(yè)鏈,、提升價(jià)值鏈，把每一顆大豆‘吃干榨凈’的同時(shí)為其‘鍍金’,，這是我們?cè)诩Z食副產(chǎn)物高值化利用及營養(yǎng)健康食品加工關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)過程中需要思考的問題,。”左鋒介紹,。左鋒與團(tuán)隊(duì)開始了為期三年多的探索實(shí)踐,。他們發(fā)現(xiàn)豆粕蛋白與柑橘果膠疏水相互作用，可以構(gòu)建一種新型的脂肪替代品,，從而解決高速剪切出現(xiàn)的重聚集問題,。“柑橘果膠是一種多糖,，在這之前我們還嘗試過10余種不同的糖,，作用效果也很好,，但是含糖量過高，顏色容易褐變,，我們也需要平衡油脂和糖的問題,、營養(yǎng)和健康的問題，最終鎖定了柑橘果膠,?！弊箐h說。

團(tuán)隊(duì)突破關(guān)鍵技術(shù)

　　此外,，團(tuán)隊(duì)集成運(yùn)用微波,、低溫?cái)D壓、定向酶解等技術(shù),，解決了米糠,、碎米加工存在的食用品質(zhì)差、梯次化富集應(yīng)用困難的瓶頸問題,；運(yùn)用微壓高溫煮漿,、超聲輔助、酶解-吸附協(xié)同處理等技術(shù),，解決了脫脂豆粕,、豆渣制漿品質(zhì)差、食品化應(yīng)用難度大的技術(shù)難題,；采用膜分離及模擬移動(dòng)床分離等技術(shù),，突破了玉米加工副產(chǎn)物高值化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)；研究創(chuàng)制了以糧食副產(chǎn)物為主料的營養(yǎng)強(qiáng)化食品,、特殊人群食品和高值化健康食品配料,，滿足消費(fèi)者差異化、功能化食品需求,。

　　專用裝備夯實(shí)硬件支撐

　　技術(shù)在更新?lián)Q代的同時(shí),，裝備也在不斷迭代升級(jí)。

　　“在玉米芯生產(chǎn)木糖的過程中,，會(huì)產(chǎn)生大量的木糖母液,，其中含有55%木糖和20%阿拉伯糖，過去由于缺乏高效的分離技術(shù),，我國木糖母液中的木糖和阿拉伯糖沒有被分離出來,，而是直接用于制備焦糖色素、飼料酵母等低級(jí)產(chǎn)品,，造成了資源浪費(fèi),。”黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)糧食副產(chǎn)物加工與利用教育部工程研究中心副研究員李良玉表示,，針對(duì)這一問題,，團(tuán)隊(duì)以木糖母液為原料,，采用國際先進(jìn)的順序式模擬移動(dòng)床色譜技術(shù)（SSMB），最大程度回收了木糖母液中的木糖和阿拉伯糖,?！斑^去行業(yè)里普遍使用的是模擬移動(dòng)床色譜（SMB），而我們是順序式模擬移動(dòng)床色譜技術(shù)（SSMB）,。雖然只差了一個(gè)‘S’,但節(jié)本增效可不是差了一星半點(diǎn),。”李良玉算了一筆經(jīng)濟(jì)賬,，SSMB裝置減少了30%至50%的運(yùn)行成本,，降低了10%至20%的溶劑用量，在保證高純度的基礎(chǔ)上,，實(shí)現(xiàn)了高分離、高收率,、高效率,、低成本、高穩(wěn)定,。

　　在現(xiàn)場(chǎng),，記者看到該團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的這套SSMB設(shè)備主要分為色譜柱系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng),、電器控制系統(tǒng)這三部分,。作為整套裝置的主體設(shè)備，色譜柱系統(tǒng)告別了原來SMB系統(tǒng)的12柱,、20柱模式,，而是改為了4柱、6柱,?！吧V柱系統(tǒng)70%的造價(jià)來自于上下的分布器、電磁閥以及流體泵,，每一個(gè)色譜柱都需要配備這些,，減少色譜柱的數(shù)量能夠大幅降低成本?！崩盍加裾f,。

李良玉（中間）和同事探討技術(shù)問題