葛的种植加工、深加工及综合利用

行业:其他农副食品加工

成熟度:正在研发

项目简介

  一、概述

  葛是豆科多年生草质落叶藤本植物,也是卫生部公布的药食两用植物。早在两千年前,我国就有利用葛根入药的记载,但直到20世纪90年代初期,葛仍处于自生自灭的野生或半野生状态。90年代初开始,随着我国对外贸易的发展,特别是国际市场对葛根粉、葛根异黄酮需求的增加,人们才认识到了葛根的开发价值。野生葛人工栽培面积逐渐扩大,以葛为原料的食品也越来越多,大有形成新型产业之势。但由于科技投入少,研究时间短,成果积累少,加上人们普遍认为葛是天生的贱种而粗放种植,结果多数基地没有成功。葛根种植、加工起步较早的桃江县调查发现:品种混乱,产量过低,野生葛种间质量差异甚大;资源浪费,利用率低,栽培不科学和缺少深加工综合利用技术成了葛产业发展的主要问题。

  从20世纪90年代中期起,我国不少农业科研院所开始了野葛研究,并取得了政府的重视与支持。1996年,湖南省高效农业研究所组织专家进行"野生葛资源综合利用及丰产栽培技术研究"。1999年,朱镕基总理在桃江县政府呈报国务院的《葛食品系列产品开发》专题报告上作了"此事是好事"的批示,财政部于当年将该项目列入农业产业化重点支持项目。从此推动"野生葛综合利用研究"得以迅速的发展。迅速兴起了开发野生葛保健食品和药品的热潮,野生葛人工栽培的面积逐渐扩大。以葛为原料的食品也越来越多,大有形成一个新兴产业之势。

  二、葛的营养价值

  1.营养成分

  葛的蔓、叶、花、种子及块根等均有极高的利用价值。葛的块根含有大量的淀粉和生物活性成分--异黄酮类化合物,是功能性淀粉生产的重要新资源。葛根的主要化学成分有:异黄酮类化合物,其中有大豆甙元、大豆苷、葛根素;还含有葛根甙类化合物,其中有葛根甙A、葛根甙B、葛根甙C,这些物质被认为是二氢查尔酮的衍生物;葛根中还含有三萜皂醇B、大豆甙醇A、大豆甙醇B、大豆甙醇C;还含有氯化胆碱、甘露醇、胡萝卜甙、胆碱和乙酰胆碱、甾醇等。此外,还富含蛋白质及人体必需的矿物质和微量元素钙、铁、锌、硒、钾等。测定食用葛根每100克中含可食部分90克,水分60克,能量约603千焦,蛋白质2.2克,脂肪0.2克,碳水化合物36克,膳食纤维2.4克,灰分1.4克,铁1.3毫克,硒1.22微克。葛的藤、叶、花、种子及块根等均可入药,其中根和花的利用价值最高。

  2.食用价值

  在中国,葛粉的食用历史已有1200多年,曾是历代朝廷的贡品。但由于过度采挖,特别是近年葛的使用量剧增,使用范围不断扩大,野生葛根资源面临灭绝的危险。经多年试验研究,现已培育出具有较高食用价值的粉葛新品种,并已大面积推广种植。因葛根含大量的淀粉,近年来被列为重要的食品资源。

  葛是具有极高营养价值的野生植物。除富含葛根素、葛根异黄酮外,还含有19种氨基酸、维生素、纤维素及多种矿物元素。可加工成系列食品:如葛根精淀粉、葛面条、葛面包、葛粉丝、葛冰激凌、葛果冻、葛饮料以及葛"槟榔"、保健茶、女性时尚食品等。

  三、葛的药用价值

  《滇南本草》、《脾骨论》、《神农本草经》、《本草纲目》、《中国药典》、《中药大词典》等古今医药大典中均有野葛药用的叙述。现代研究表明,葛的药用价值极高,主要体现在:增加脑及冠状血管的血流量,降低血流阻力,改善血液循环;提高心脏功能和心肌代谢,降低心脏总外周阻力,减少心肌耗氧量,提高心肌工作效率;扩张血管,降低血脂、血压,改善脑微循环和外周循环;降低胆固醇,预防动脉硬化;抑制血小板聚集;降血糖;抗癌及诱导癌细胞的分化;提高免疫功能和记忆力。此外,葛根还有对体温的双相调节作用和改善视力的功能,以及对β-肾上腺素受体的阻滞作用。

  四、葛的工业价值

  葛的地上部分蔓和叶含有丰富的蛋白质、多种氨基酸、粗纤维和微量元素,营养丰富、适口性好,是一种优良青饲料。该饲料提膘长肉快,尤其是奶牛食用葛鲜叶能提高产奶量,能提高家兔产仔率。每公顷葛年产蔓叶60吨以上,可喂养牛、猪、羊、兔等家畜,远胜于同等面积种植的牧草,有利饲料工业的发展。葛根淀粉既是很好的食品工业原料,又是燃料工业原料。葛蔓可以加工成葛麻,具有极高的工业价值。

  五、成果应用

  1.应用现状

  "野生葛资源综合利用及丰产栽培技术研究"课题组在长达10年的基础研究、栽培技术研究和良种选育研究后,总结出了一套成熟的技术。在项目实施过程中采用边研究、边开发、边示范、边推广应用的方法,农民不仅接受了这一项目,还掌握了丰产栽培技术。在项目实验研究地湖南,适宜发展葛根的山坡荒地多,具备了成果转化和推广应用的条件。2002~2005年,4年共推广良种葛面积3167公顷,栽培和加工累计经济效益1.64亿元,创造了显著的经济、社会和生态效益。

  2.应用前景

  我国适宜种葛的山坡荒地极多,如果种葛6.67万公顷,采用规范化栽培技术,可产鲜葛200万吨,用其替代粮食酿酒或加工其他食品,可抵粮食65.2万吨,按每公顷产9000千克粮食计算,相当于增加粮田7.2万公顷,可供200万人吃一年的粮食。该项技术的研究成功解决了葛规范化栽培及深加工综合利用的技术难题,可使葛资源利用率和葛根产量提高两倍,可见葛产业的开发前景很好。如果将葛根酒发酵工艺和技术应用到燃料乙醇的生产上,其市场前景十分广阔。

  我国是一个多山的国家,近年来土地的荒漠化不断加剧,山坡地和沙荒地的开发种植问题一直困扰着各有关部门。"湘葛一号"的育种成功,在较大程度上解决了山坡地和沙荒地的农业种植问题。

  随着葛根新品种"湘葛一号"研究推广成功,为广大的山区农民开辟了一条快速致富的途径。通过调查,无论在山坡地、沙荒地,或是在优质的土地上种植葛根,都比种红薯、玉米的效益好(表1:折算单价按葛根每千克1.0元、红薯每千克0.3元、玉米每千克1.2元折算)。农民在肥土上种植葛根比种玉米、红薯分别增加纯收入680元/667平方米、500元/667平方米,效益显著。

  表1  "湘葛一号"与其他农作物生产效益比较

  作物种类

  土壤类型 葛根 红薯 玉米(湖南)

   单产

  (kg) 收入

  (元) 单产

  (kg) 收入

  (元) 单产

  (kg) 收入

  (元)

  山坡地 980 980 1600 480 250 300

  沙荒地 1160 1160 2100 630 400 480

  优质土地 1644 1644 2150 645 450 540

  注:单产为每667平方米产量。

  我国是一个能源短缺的国家,石油又是不可再生资源。开发利用一些不适宜小麦、水稻等大宗粮食作物种植的土地资源,如山坡地和沙荒地种植葛根,再进一步加工成可用于生产燃料乙醇的原料葛根淀粉以及部分医药原料,可为广大的山区农民提供一条新的致富途径。据报道,每生产一吨燃料乙醇,大约要消耗3.3吨的玉米,据此推算,需要鲜葛根约7吨。根据葛根和玉米的单产,折算出每667平方米葛根产出的燃料乙醇为114.7千克,比玉米产出的75.8千克,高出51.3%。经生产成本费用比较分析,葛根淀粉生产成本为2.55元/千克,略高于玉米淀粉的2.46元/千克(表2)。

  表2  山坡地种植葛根、玉米成本费用比较表

  品  名

  项  目 葛根(鲜) 玉米(湖南)

  667平方米产量(kg) 980 250

  淀粉含量(%) 27 70

  淀粉产量(kg) 265 175

  转化燃料乙醇量(kg) 114.7 75.8

  成本

  费用

  (元) 种苗(种子) 210 20

   肥料 80 80

   农药 5 10

   材料及工时费 380 320

   费用合计 675 430

   每千克淀粉成本(元/kg) 2.55 2.46

  另外,在从葛根加工淀粉过程中,还可进一步提取如葛根异黄酮、葛根多糖等副产品。这些附加值较高的副产品可广泛用于生产降血压、降血脂和提高免疫类药物的制药原料。在国外,尤其是东南亚、欧美等地,他们每年都要从我国进口大量葛根提取物的初级产品,然后生产出高质量且价格昂贵的药物和保健品。