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【油脂行业发展】王瑞元等:一种多用途的新兴油料作物—油莎豆

发布时间:2020-04-28

转自:中国油脂科普 王瑞元 2020年4月8日

    

       油莎豆又名油莎草、铁荸荠、地杏仁、地下板栗、 地下核桃、人参果和人参豆,有些地方叫油豆。油莎豆在国外叫虎坚果、老虎豆等。油莎豆原产于非洲北部、地中海和尼罗河沿岸地区,属亚热带、温带及寒温带地区种植植物。油莎豆现广泛分布于非洲、 欧洲、亚洲、北美洲和拉丁美洲的热带、亚热带及温带地区,在许多国家如埃及、摩洛哥、尼日利亚、刚果、西班牙、意大利、保加利亚、俄罗斯、美国、中国等国均有栽培。

       油莎豆有栽培种和野生种。栽培种油莎豆分布于南欧、非洲和亚洲。野生油莎豆常见的变种主要分布在南欧、非洲和亚洲,美国南部,尤其是佛罗里达州、北美洲、南美洲也有少量分布。从种皮颜色上区分,目前世界上有黄色、棕色、红色和黑色4种颜色的油莎豆。较为常见的是黄色和棕色,红色油莎豆只发现在非洲的喀麦隆,黑色油莎豆分布在喀麦隆和加纳。

       油莎豆是一种集粮、油、牧、饲于一体的,综合利用价值高、开发潜力大的新兴经济作物。油莎豆茎叶是优质牧草,油莎豆的果实是营养丰富的食品原料,富含油脂、淀粉、膳食纤维、微量元素等。油莎豆种植不需要占用良田,我国大面积的边际化土地均可种植,一般亩产可达600-800kg,最高可达1000kg。为了提高人们对油莎豆资源的认识以及对油莎豆资源的开发利用,本文对油莎豆在我国的引入栽培情况、油莎豆产业的发展优势以及存在的问题和建议进行了阐述。

       1 油莎豆在我国的引入栽培情况

       我国最早是在1952年由中国科学院植物研究所北京植物园从前苏联引种油莎豆,又于1960年由保加利亚引入栽培。

       1974年和1975年,中国科学院植物研究所北京植物园和中国科学院遗传研究所,又分别从朝鲜引进大粒油莎豆。大粒油莎豆是朝鲜科学院植物研究所通过化学诱变剂硫酸二乙酯(EMS)浸种处理油莎豆块茎而培育成的新品种,大小相当于普通油莎豆的2-3倍。大粒油莎豆个大、丰产、便于收获,但含油量偏低(较普通油莎豆低4%-6%)。

       20世纪60年代初,经过引种和繁育,油莎豆在中国科学院植物研究所北京植物园试种成功。油莎豆经在北京郊县的砂土地、沙滩地、低洼地、高岗地、砂荒地和盐碱地试验种植,均获得成功,亩产达到500kg以上。此后经推广,油莎豆逐渐传播到全国各地。20世纪70年代,全国掀起了油莎豆种植高潮,国家还为此拍摄了科教片(油莎豆)于1976年春节期间在全国公演。但由于当时的种植成本以及市场销路问题,导致农民种植油莎豆的热情大为减退。从20世纪80年代至21世纪初,全国油莎豆种植一直处于低潮。2000年以来,随着对油莎豆经济价值的深入了解和认识,以及栽培和深加工技术的提高和完善,全国部分地区陆续又开始引种和扩大种植油莎豆,尤其从2006年起,新疆、内蒙古、广西、湖南、湖北、河北、北京等地已开始小规模种植油莎豆。近年来,油莎豆的发展势头看好。

       2 发展油莎豆产业的优势

       2.1油莎豆的经济价值

       油莎豆的综合经济价值很高,可以开发多种产品。

       (1)茎叶可做绿色饲料。油莎豆分蘖强,地上茎叶高达1-1.5m,无茎秆,叶细长,叶片平均长67cm,宽0.5cm,亩产鲜草3000kg,干草1000kg,茎叶营养丰富,含粗脂肪7.6%-8.9%、糖10.6%、粗蛋白质9.8%和粗纤维19.3%,可直接或打浆后饲养牛、羊、兔等食草动物;干草可打成粉状调配混合饲料,饲养鸡、鸭、鹅等家禽。

       (2)根系具有药用价值和萃取精油。油莎豆在生长期内,其地下须根释放一种清香的特殊气味,使整个植株不生病虫害。油莎豆地下根系繁多,每株有200-500根,长5-20cm,晒干后,有清香气味,有养神明目功效,并能萃取精油。

       (3)油莎豆块茎可加工优质食用油。油莎豆富含油脂,一般含量20%-30%,有的高达36% ,是榨取高端食用植物油的重要原料。油莎豆油富含不饱和脂肪酸,含量达80%以上,其中油酸含量64.12%,亚油酸含量15.14%,是优质的食用油。油莎豆油油质清纯,食味醇香,其营养价值与花生油相似,VE含量与山茶油相似,高于橄榄油(见表1)。

       (4)油莎豆可提取天然药物。油莎豆块茎性辛、甘、温,有疏肝行气、健脾和健胃功效,有助于治疗肝郁气滞

所致的胁痛、胸闷,及脾胃气滞所致的脘腹胀满、胃痛纳呆、脾虚食少、食积停滞、消化不良等症。对油莎豆富含的活性物质进行提取,可用于制造生物药品。

       (5)油莎豆可加工成多种健康食品。油莎豆营养成分丰富,可加工成上百种健康食品;国外有的厂家已经生产出油莎豆的饮料、可乐、奶粉等婴幼儿、老年保健食品。

       (6)油莎豆榨油后的饼粕还可用于提取淀粉、糖和酿制优质白酒等。油莎豆榨油后的饼粕含有淀粉、糖等营养物质,通过一定的物理、化学和生物手段,可提取淀粉、糖等产品,作为食品加工原料使用。油莎豆榨油后的饼粕在熬糖、酿酒之后,糖渣、酒糟还可加工成喂养畜禽的优质蛋白饲料。

       2.2油莎豆的环保价值

       (1)油莎豆能防风固沙,改善生态环境。油莎豆属被子植物中的多年生草本植物。油莎豆根系发达,分蘖强,原产地在非洲沙漠地区,抗旱耐涝,生长迅速,播种后2-3个月其茎叶即可覆盖地面,在沙化土地区大面积种植可起到防风固沙、防止水土流失、改善生态的作用;油莎豆抗逆性强,几乎没有病虫害,在整个生产过程中很少施用农药,对农业生产环境和产开发绿色、有机食品的理想植物。

       (2)油莎豆油是制造高级润滑油和生物柴油的原料。油莎豆富含油脂,是单位面积产油量最高的植物油料之一,其油脂润滑性能好,是生产生物柴油、润滑油的优质基础原料;用油莎豆油生产的生物柴油具备可再生性、优良环保性、生物降解性、良好润滑性、可替代性、安全性等优良性能;油莎豆生物柴油可有效减排各种污染物95%以上,是普通石化柴油的替代品,可大大减少普通柴油使用对大气的污染,对治理雾霾和保护生态环境发挥重要作用。

        2.3油莎豆的社会价值

       (1) 促进沙化土地的利用,提高边际化土地的利用效益。目前,全球荒漠化面积已经达到2.4亿hm2(36亿亩),占陆地总面积的25%,沙生产品占市场份额的5%左右。我国荒漠化面积已达到2670万hm2(4亿亩),占国土面积的27.3%,沙生产品只占市场份额的3%左右,美国的沙生产品却占到世界市场的37.3%。因此,因地制宜地适时推广种植原产于非洲沙漠地区、最适宜在沙化土地生长的油莎豆,有利于我国沙化土地的利用,提高边际化土地的利用效益。

       (2)有利于沙化土地区种植结构调整和农民增收致富。根据我国供给侧结构性改革的需要,要进一步推进农业结构调整,特别是要加快农业种植结构调整,引导农民根据市场需求发展生产,增加优质绿色农产品供给。油莎豆是一种适合在沙化土地区种植的多用途绿色经济作物,产量高,用途广,市场前景广阔;发展油莎豆产业,能有效支持农民种植结构调整,增加农民的经济收入,能够通过产业化项目帮助农民脱贫致富。

       (3)减少食用油进口,保证国家食用油安全。油莎豆富含油脂,是提取优质食用油的原料。我国作为食用植物油的消费大国,目前超过60%的食用植物油原料需要进口。因此,有计划地扩大油莎豆的种植面积可以获得更多的健康食用油原料,减少食用油料油脂的对外依存度,提高我国食用油的自给能力,以利于更好地维护我国食用油安全。

       3 我国有关部门对发展油莎豆产业高度重视

       我国早在2007年将油莎豆油认证为无公害农产品(农业部国家认证认可监督管理委员会第699号公告);又在2012年将油莎豆认证为有机产品(农业部国家认证认可监督管理委员会2012年第2号公告)。

       2015年11月2日,农业部发布(农业部关于“镰刀弯”地区玉米结构调整的指导意见》,意见指出:①围绕“镰刀弯”地区结构调整的目标任务,重点是推进生态保护型调整,调减石漠化地区的玉米种植,改种有生态涵养功能的果桑茶药等经济林、饲草、饲油兼用的油莎豆等,既保护生态环境,又促进农民增收;②在西北风沙干旱区的生态脆弱区,积极 发展耐盐耐旱的饲油兼用油莎豆等沙生植物;③在西南石漠化区,发展饲用麻、饲用桑、饲油兼用油莎豆和人工草地,支撑本地草食畜牧业发展。

       2016年4月11日,农业部印发《全国种植业结构调整规划(2016-2020年)》,指出要实行“多油并举”“因地制宜发展耐旱耐盐碱耐瘠薄的油葵、芝麻、胡麻等小宗油料作物,积极发展高油玉米。在适宜地区示范推广油用牡丹、油莎豆等,增加新油源”。

       根据党和国家加快发展现代农业、促进农民持续增收的战略部署,依据农业部全国农业种植结构调整规划,适时大力发展油莎豆产业,符合以科技项目推动扶贫工作、以农业产业化项目带动农民致富 的精神,对促进我国沙化土地的利用、调整农业种植结构、促进农村经济发展、改善生态环境将起到积极的推动作用。

       以上文件精神,充分表明我国政府有关部门对发展油莎豆产业的高度重视。

       4 我国油莎豆产业发展现状及建议

       油莎豆20世纪五六十年代从保加利亚和前苏联引进到北京植物园,主要作为园艺观赏植物培育种植,后在全国各地作为多用途经济作物推广。由 于受种源、收获机械、加工利用技术、市场等限制,一直未形成规模化种植。

       21世纪初期,在我国新疆沙化土地区开始进行规模化种植,主要以防风固沙、绿化环境、发展饲草业为主;随着我国农业种植结构调整、农民增收脱贫和人们对健康食品的需求,在我国东北、西北和华北等地区,油莎豆被作为一种替代玉米的多用途经济作物和帮助农民脱贫致富的产业项目逐渐发展起来。在脱贫攻坚地区政府的推广号召下,当地农民 成立了一批油莎豆种植农业合作社和以油莎豆产业链开发为主营业务的农业公司,为解决产业发展过程中出现的技术难题,在技术市场协会的指导下成立了中国技术市场协会油莎豆科技产业联盟,油莎豆产业进入了有组织的发展阶段。

      随着油莎豆的环保、经济、市场、扶贫价值逐步被人们认识,油莎豆的种植面积迅速扩大,由2017年的0.24万hm2(3.6万亩)猛增到2018年的近1.33万hm2(20万亩),种植区域扩大到新疆、内蒙古、甘肃、吉林、辽宁、黑龙江、河北、山东、河南等地,油莎豆种植规模的发展速度已经大大超出了业内的预期。现阶段,油莎豆的种植、收获、产品深加工技术以及人们对油莎豆产品的认识都有了很大提升,产业发展形势随着我国扶贫攻坚进入关键性阶段,强调发展高品质农业产品和国家对生态农业建设的重视变得更加喜人,油莎豆产业发展展现出广阔的前景。

       与此同时,在产业发展中也面临着一些亟待解决的问题:①品种严重退化,栽培技术缺乏规范。我国的油莎豆品种少,多数为自我繁殖,品种混杂退化现象严重,影响产量和品质,部分亩产仅300kg,油脂含量仅为15%。种质资源匮乏,缺乏完善的良种繁育技术,目前仅有中国农业科学院油料所选育的“中油莎1号”2017年通过中国作物学会油料作物专业委员会认定。但其适合于不同地域的栽培技术尚未形成规范,给机械化生产带来困难。需要加快培育和推广应用适宜在我国种植的高品质油莎豆良种。②规模化生产环节装备空白。油莎豆生产包括耕整地、播种、滴灌、茎叶与块茎收获、清选与烘干、种子与商品块茎仓储等环节。播种及茎叶收获,通过研发改进可基本实现机械化。但由于其块茎颗粒大小及形态不一、结果分散,叶、根、豆、土分离困难,收获窗口期短,机械化收获成为制约油莎豆产业发展的一大瓶颈。油莎豆高淀粉、高糖、高水分,收获时雨热同期,极易发生霉烂,适应油莎豆生理特性的清洗、分选、干燥、仓储的技术与设施装备与发达国家差距较大,收获效率低,收获成本高,亟需优化完善。③加工技术装备不足。油莎豆形态不规则、种皮坚厚粗糙,清洗去皮效率低、损失率高。高油脂、 高淀粉、高糖分原料特性下的高得率油脂提炼工程化技术与装备无直接经验可借鉴,产业化压榨及浸出制油关键技术装备需重点研发。油莎豆制糖与制粉、饮料、配方食品、休闲食品等产业链延伸产品的深加工技术与装备亟需研发配套。④作为一种绿色健康的沙生产品,油莎豆对我国食用油安全具有战略意义还没有得到广泛认可。

       综合以上因素,造成油莎豆产品性价比和市场占有率不高;随着种植面积的不断扩大,极易给油莎豆种植户带来销售困难,影响油莎豆产业的健康发展。

       我国现有2670万hm2(4亿亩)沙化土地可用以种植油莎豆,既能防风固沙、改善生态环境,又能为我国食用油安全提供支撑,使我国在国际贸易中不受制于人,同时也为我国广大的油莎豆种植户造就广阔市场,真正实现长期产业脱贫,建议:①国家科技部将油莎豆产业科技研发纳入国家“十三五”科技规划,由科技市场协会指导油莎豆产业科技联盟组织中国农业大学等相关大专院校、科研机构,从国家层面开展油莎豆产业科学技术研发、引进、普及和推广,迅速提升油莎豆产业的科技水平和国民对油莎豆产品的认知度,并支持开展油莎豆产业技术的引进、消化和创新;②由科技部协调农业农村部开展农民油莎豆种植和收获机械的购置补贴,不断提高油莎豆产业的种植效率和产品质量,降低油莎豆产品的生产成本,使油莎豆健康食用油等食品逐步走上普通百姓的餐桌,形成油莎豆产业的良性循环;③在大规模种植油莎豆的基础上,加工企业应能及时收购农民种植的油莎豆,已确保农民的稳定收入,建议国家出台政策,在油莎豆收获季节,由国家农业发展银行为油莎豆加工企业提供收购贷款,以缓解其流动资金的不足,为我国沙化土地的利用、生态环境的改善、打赢脱贫攻坚战和国家食用油安全做出贡献。

       来源:《中国油脂》2019年第44卷第1期同名文章《一种多用途的新兴油料作物—油莎豆》 作者:王瑞元,王晓松,相海。

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