菠萝：水果精深加工界的“潜力股”

一双袜子、 一件T恤， 居然是用菠萝叶加工制作而成， 具有天然的透气、 杀菌等功效； 菠萝“废弃物” 能提取出具有美容、 药用功能的菠萝蛋白酶……菠萝除了鲜食之外， 还是水果精深加工界的优质“潜力股”。

鲜食菠萝保鲜期短、 市场波动大， 常常出现“丰产不丰收， 果贱伤农” 事件， 导致菠萝产业屡遭重创， 也让人们意识到发展菠萝加工业已迫在眉睫。

“如何应对种植规模超过极限后带来的滞销问题？ 唯一的办法就是通过科技手段做大做强精深加工业来解决， 菠萝加工业正面临着巨大的发展机遇和挑战。” 中国热带农业科学院农产品加工研究所（以下简称加工所） 所长李积华在接受《中国科学报》 记者采访时表示。

1 集约化程度高， 加工前景巨大

据统计， 全国菠萝种植面积约100多万亩， 总产量150多万t， 广东、 海南两省是主产区， 种植面积分别占全国的63%和22%。 和大部分水果一样， 菠萝也是以鲜食消费为主， 只有30%用于加工， 而且大部分还是初级加工。

随着人们生活水平提高， 中国菠萝产品消费量每年都在快速增长。 “可见， 菠萝加工存在着巨大的发展前景。 相对于很多水果而言， 菠萝的集约化种植程度很高， 一直是连片化种植， 这非常有利于发展工业化生产。” 李积华表示。

比如， 作为全国菠萝生产大县的广东省湛江市徐闻县， 就有一片种植面积近30万亩一望无垠的“菠萝的海”，年均生产菠萝达40多万t， 产量占全国的1/3， 被称为“中国菠萝之乡”， 这里就非常适合发展菠萝加工。

几十年的科研积淀， 让加工所在果蔬加工等方面有较好研究基础， 经过20多年的持续攻关， 多项技术实现产业化， 填补国内空白， 并实现技术和装备出口。 尤其是在菠萝加工关键技术与综合利用研究方面已较为成熟， 并形成加工关键技术17项， 研发产品30余种。

“我们根据市场需要， 开发生产菠萝果粉， 可用于制备具有功效的菠萝速溶饮料、 压片糖果， 以及冰激凌、 糕点等产品， 产品中所含的活性成分具有助消化和改善肠道等功效。” 李积华介绍。

市面上常见的冻干菠萝脆片， 也承载着科技的力量。 国内做这项技术攻关的科研单位有很多， 都是通过快速水冻结， 真空冰状脱水， 保持了原料中的色、 香、 味、 形及营养成分。 然而， 采用真空冷冻干燥， 耗能大、 产量低、 生产周期长是行业中的共同难题。

加工所结合自身加工设备优势， 优化工艺条件， 通过物料预处理和联合低温干燥方法的应用， 大大缩短了真空冷冻干燥的时间， 降低能耗。 通过自主研发的护色技术， 可以保留菠萝特有的金黄色， 改善冷冻干燥过程中菠萝色泽偏白的问题。 整体技术达到国内领先水平。

目前， 富含功能性的发酵食品与饮品正在成为全球一大消费趋势， 消费者使用益生菌发酵果蔬饮料不仅能享受到益生菌的益生效果， 还能补充大量维生素和植物纤维素， 这对被三高、 肥胖和心血管疾病困扰的人群来说是个不错的选择。

李积华介绍， 他们以菠萝为原料， 经过专用益生菌发酵， 既保留了原有果蔬的新鲜风味和丰富营养物质， 经过发酵又产生大量酯类等芳香物质和乳酸、 多肽、 胞外多糖等多种益生物质， 将果蔬和益生菌完美融合， 使得产品口感更柔和、 美味， 营养更丰富。

2 “变废为宝” 发挥大效用

目前， 菠萝除了鲜食以外， 主要的商品化产品是菠萝汁和罐头。 但菠萝加工罐头时， 大约只利用40%的果肉， 剩下不规则碎果肉、 果心、 果眼以及菠萝在削皮、 修整和切片时产生的自流汁高达50%～60%。在人们眼里一文不值的“废弃物” ——菠萝皮渣， 却成为科研人员手中“百变” 的宝贝。 事实上， 菠萝皮渣仍然含有丰富的营养物质， 菠萝皮渣中粗蛋白和灰分的含量是果肉的2.5和3.0倍， 含有维生素、 果糖等可溶性营养成分。

“而且， 菠萝里还含有丰富的菠萝蛋白酶， 在食品行业中主要用于肉品的嫩化、 啤酒、 酸豆乳、 明胶、 鱼露等生产中。 在医药行业中主要用于加速纤维蛋白原的分解、 增进药物吸收、 抑制肿瘤细胞的生长等方面， 具有广阔应用前景。” 李积华说。

不过， 此前国内并不具备生产该产品的技术， 产品主要依赖进口， 在国际市场上供不应求。 深挖菠萝的重要价值是加工所科研团队的创新基因。 “我们以自主研发的亲核吸附技术为核心， 集成了高活性菠萝蛋白酶分离提取成套技术， 该技术制得的菠萝蛋白酶的活性高， 应用效果更好。” 李积华表示。

此外， 菠萝蛋白酶还具有嫩肤、 美白去斑的优异功效。 加工所科研团队采用自主研发的高活性菠萝蛋白酶分离提取成套技术， 结合现代工艺， 开发了系列日化用品， 与市售产品相比， 在美白、 嫩肤、 祛斑等方面效果显著。

难以想到的是， 菠萝加工副产物还能为畜牧业服务。 李积华说， 他们以菠萝皮渣为主要原料， 辅以配料， 优选植物乳杆菌、 枯草 芽孢杆菌、 地衣芽孢杆菌和酿酒酵母等组成的复合菌种发酵而成的高蛋白畜禽饲料， 具有适口性好、 营养效价高、 抗病能力强、 成本低廉等特点， 可有效促进动物肠道消化、 吸收， 改善肠道环境。

3 功能性纺织品深受喜爱

在众多水果中， 缘何菠萝脱颖而出成为精深加工“潜力股”？ 在李积华看来， 菠萝的叶子非常特别，是目前发现的自然界里除螨、 杀菌效果最好的天然功能麻， 对其精细化加工后可织造功能优异的纺织品。菠萝收果后， 每亩可用于提取纤维的叶片5～10 t， 如果全部利用， 全国年产菠萝叶纤维约7.5万t， 超过剑麻和大麻， 与亚麻相当， 而且提取纤维后的菠萝叶渣含有丰富的营养和有机质， 是饲料、 沼气和有机肥的优质原料。

近年来， 国内外高校、 科研院所等单位对菠萝叶纤维利用相关技术开展了阶段性研究， 但均没能实现菠萝叶纤维功能性纺织品的产业化生产。

经过20多年技术攻关， 中国热带农业科学院农业机械研究所（以下简称农机所） 重点解决了菠萝叶纤维提取工艺技术与配套设备、 工艺纤维精细化处理技术， 依据纤维特性集成纺织产品织造技术， 首次实现了菠萝叶纤维提取的规模化、 纤维精细化加工处理的工业化和功能性纺织品的商品化。

据了解， 铜陵华源麻业有限公司、 泰安绿地麻业制品厂、 岳西县南亩纺织制品有限公司、 万利袜厂等10多家企业在这些技术支持下生产菠萝叶纤维半成品或功能性纺织产品。

农机所从2006年推广该项技术以来， 先后在广东、 海南、 云南、 广西、 福建等地建立了菠萝叶纤维提取与叶渣利用示范基地20多个， 开发了菠萝叶纤维袜子、 T 恤、 毛巾、 内裤、 凉席、 鞋垫等系列功能性纺织品， 并销往全国各地。

这项技术带来的效益十分可观。 以全国种植6.67万hm2菠萝计， 预计菠萝叶纤维年产量7.5万t， 相当于13.33万hm2亚麻或6.67万hm2棉田纤维产量， 节省宝贵土地资源的同时， 增收30多亿元， 还可生产青贮饲料300万t或有机肥400万t或沼气2.16亿立方， 对延长菠萝产业链、 提升产业科技水平、 实现农业增效、农民增收具有重要意义。

4 所地合作， 壮大支柱产业

好的科技成果需要肥沃的环境土壤。 近年来， 地方政府越来越重视菠萝加工业的发展， 重视科技的投入。

近日， 加工所与广东省湛江市政府签署了《所地科技创新合作协议》。 双方“牵手” 联合打造湛江市热带作物精深加工产业园（以下简称产业园）， 所地合作推进农业科技创新和技术成果的产业化应用。

记者了解到， 产业园共计占地133.33 hm2左右， 按照协议， 产业园将着力推进湛江现有农产品加工企业技术升级和生态改造， 推进热带作物产品产后减损和产品多元化高值化利用， 加快创新推广热带作物产品加工技术和农机装备。

此次合作也是为了更有效地解决菠萝滞销问题， “产业园未来将重点多元化开发菠萝产品， 推动菠萝果汁、 罐头加工企业技术升级和生态改造， 研发果粉、 果球等新型菠萝产品， 推动菠萝产品产后减损和产品多元化高值化利用。 并且通过该平台吸引更多菠萝精深加工企业入驻， 加快菠萝加工产业发展”。李积华说。

广东省湛江市农业局局长陈刘指出， 菠萝是湛江的支柱产业， 加工所和农机所对菠萝精深加工和产业振兴提供了强有力的科技和人才支撑。 下一步， 他们将组织徐闻、 雷州等地方主管部门、 科研单位、菠萝加工企业及种植大户进行产业对接， 共同推动更多的科研成果就地转化， 实现广东湛江菠萝产业的全面振兴。

针对一些贫困县市， “我们还会联合当地政府， 以公益性、 区域性来大面积推广技术， 免费共享科研成果， 把成果汇编成册或者做成视频， 帮助和引导当地企业和农民发展精深加工业”。 李积华表示。

“科技创新才能为产业注入源源不断的活力， 而菠萝又极具小作物做成大产业的潜能， 我们会持之以恒地去研发新的技术， 为做大做强菠萝精深加工提供强有力的科技支撑。” 李积华说。