江连洲:小金豆里拓展新视野

2017-01-04 11:02:23来源: 中国食品报

东北农业大学食品学院院长江连洲

  他是国家大豆工程技术研究中心主任兼首席专家、农业部大豆产业技术体系岗位科学家,几十年如一日奋斗在大豆科研、教学和管理工作第一线上,2010年和2011年连续两年荣获国家科技进步奖二等奖,为我国大豆科技和产业的发展作出重要贡献。

    他是“十二五”国家“863”计划项目首席专家,带领科研团队建立的生物法同步制取植物油脂与蛋白技术体系,开辟了油脂绿色加工战略性新兴产业。主持完成的“生物酶法联产植物油脂及蛋白高值化利用关键技术创新”项目荣获2014年黑龙江省技术发明奖一等奖和2016年中国食品科学技术学会技术发明一等奖。

    他是国务院学位委员会学科评议组成员、教育部科技委农林学部委员和教学指导委员会委员,为我国食品科学与工程学科的发展殚精竭虑,荣获全国优秀科技工作者、省长特别奖、中国食品科技学会突出贡献奖等多个奖项,2014年还获得国家教学成果二等奖等。

    本期食品学院周刊邀请东北农业大学食品学院院长江连洲教授走进【对话封面人物】,畅谈他在大豆精深加工领域的创新与突破。

  酶法提油

  颠覆传统制油工艺

  采访江连洲教授的当天,他刚刚领取了由中国食品科学技术学会颁发的2016年全国唯一一项技术发明奖一等奖。此次他与团队获奖的项目“生物酶法联产植物油脂及蛋白高值化利用关键技术创新”,以植物油料为研究对象,重点研发生物解离、乳状液破除、同步提取蛋白及副产物高值化利用等关键技术,初步建立了酶法制油技术示范体系。

    江连洲介绍,目前我国食用油的生产方式主要以压榨法和浸出法为主。压榨法工艺简单,但出油率低,由于榨油过程中有生坯蒸炒的工序,会破坏和分解油品中不饱和脂肪酸、维生素和微量元素等营养物质,且饼粕中蛋白质变性严重,利用率很低。溶剂浸提法是应用最广泛的提取油方法,然而有机溶剂的使用降低了产品的安全性和营养价值,并存在一定的环境污染问题,因此亟待开发绿色安全、营养健康、高效环保的食用油和蛋白质制取技术。

    利用生物解离技术制取油脂,不仅反应条件温和,油料蛋白特性也几乎不发生变化。江连洲解释道,生物解离技术是在预处理基础上,采用对植物油料细胞、脂蛋白、脂多糖等复合体有降解作用的酶,作用于油料,并利用蛋白质对油和水的亲和力差异及油水比重的不同,将油和蛋白质等成分分离开来,经破乳、分离得到油脂的绿色加工技术。乳状液的破除,是制约生物解离技术的主要瓶颈,江连洲带领团队研制出反胶束萃取破乳、磷酸聚沉—热絮凝破乳、超临界CO2高效破乳、高压蒸汽快速破乳、超声—乙醇破乳、微生物破乳等多项技术,效果显著,回收得到的蛋白质功能性强、纯度高。江连洲表示,该方法将颠覆传统制油工艺成为未来食用油提取的重要发展方向。

  技术革新

  四大方向延伸产业链条

    在我国数千年的农耕史中,大豆一直占据着重要的地位。在已知的豆科食物中,大豆是蛋白质等营养物质最丰富也是最廉价的食物来源。大豆不仅是我国食用油脂和蛋白食品的主要原料,而且是畜牧业重要的饲料来源。40%的食用油和60%的蛋白源均来自大豆,大豆是保障国计民生不可或缺的重要战略物资,在国家食物安全体系中占有重要的地位。大豆加工终端产品的种类非常丰富,在精深化加工程度、副产品综合利用水平及主要产品的生产集中度等方面均高于其他农产品。江连洲认为,大豆精深加工的关键技术应主要沿着四个方向延伸产业链条。一是创制高附加值产品,按照未来趋势进行多层次加工利用增值;二是开发功能性大豆蛋白,如活性蛋白粉、大豆肽粉等产品;三是拓宽油脂精深加工领域,发展代可可脂、改性油脂、脂肪酸及润滑油、燃油添加剂等;四是综合利用大豆资源,按照大豆的子叶、皮、胚进行精深加工和开发利用。

    30多年来,江连洲带领团队通过承担完成联合国开发计划署、国家自然科学基金、“863”计划、科技支撑计划等46项国家和省部级重大项目,致力于大豆蛋白、油脂及活性物质分离、提取与利用研究,取得了几十项具有自主知识产权的创新性成果。系统开展了大豆酶法制油、大豆蛋白生物改性、醇法连续浸提浓缩蛋白、功能肽生物制备、乳清废水动态膜超滤、油脂酶法精炼及功能因子提取等研究;开发了复式萃取器、真空破壁、固定化酶膜反应器、可拆卸型油脂连续脱胶膜反应器、高不饱和脂肪酸油酯生产用可调式结晶器、非膨化高湿挤压仿肉制品专用装备等,自主设计研发了国内首创卧式脱溶酒精过热蒸汽脱溶机,突破了大豆精深加工共性关键技术瓶颈,推动创建了具有中国特色的大豆加工技术体系,多项研究成果经专家鉴定达到国际先进水平,并得到广泛推广应用,取得显著的经济和社会效益,为提升我国大豆产业技术水平和国际竞争力做出了突出贡献。

  心系龙江

  为地方特色换上科技内核

    江连洲指出,黑龙江省近年来的食品产业发展较快,已形成了以绿色有机为优势,大豆、水稻、玉米等为特色的加工产业群,产品不断丰富,产业集中度有所提高。但同时依然存在不少问题,主要表现在产品结构不合理,同质化严重;企业自主创新、延伸产业链能力弱;深加工程度低、工艺相对落后、综合利用程度低、产品档次不高;产品品质不稳定,缺乏统一的产品标准。为此,他建议必须通过实施科技创新工程来破解这些难题。

    以大豆产业为例他阐述道,黑龙江是中国大豆的主产区,大豆种植面积和产量均占全国40%以上,原料优势明显,同时大豆产业横跨农业和食品加工产业,也连接着农业和机械制造业,因此,发展大豆产业非常符合黑龙江省提出的“粮头食尾”“农头工尾”的最新发展理念。基于此,东北农业大学食品学院及其科研团队采用现代生物加工技术,开发出了具有地方特色的产品以满足市场需求,实现大豆高值化利用,延伸大豆产业链、创新链、价值链。从根本上解决了当地大豆产业市场适应力不强、竞争力弱的状况,并针对目前大豆产品市场上高端大豆产品种类少、功能营养性弱及副产物利用程度低等问题,采用绿色高新技术研发高端产品,提高了加工水平,增强了黑龙江省大豆产品的竞争力和影响力。如今,学院已研发了超过21项大豆加工设备,其中复式萃取器、非膨化高湿挤压仿肉制品专用装备等均已实现产业化,显著提升了黑龙江省乃至全国大豆加工业的核心竞争力。研发的具有自主知识产权并处于行业领先水平的新技术装备已在全国18家企业得到推广应用,建立示范生产线45条,近三年累计创造经济效益64亿元,实现节支4600万元。

    江连洲表示,为适应社会发展,发挥黑龙江省资源优势和人才培养的需要,经过多年的建设和积淀,学院已凝练出以乳品、大豆加工理论与技术创新为特色的专业和学科发展优势,在“突出龙江特色、提升办学质量、强化社会服务”的办学理念下,学院始终以资源优势为引领,把特色办学作为发展主线,立足龙江,服务东北,面向全国,把国家战略和黑龙江省发展需求作为教育与科研发展的动力源泉。李旻怡/文         

 
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