◎ 沙迪昕,周 野,陈凯新,樊 晶,陈 晴
(1.黑龙江省农业科学院食品加工研究所,黑龙江 哈尔滨 150086;2.黑龙江省全谷物营养食品工程技术研究中心,黑龙江 哈尔滨 150086)
全谷物是指种皮、胚和胚乳3 个天然组成部分以其在田间成熟时的比例存在的稻米、玉米、小麦和杂粮等谷物,必须以相对完整的籽粒存在。而油籽、豆类在结构和营养成分上与全谷物有很大区别,不属于全谷物。全谷物富含必需营养素如蛋白质、脂肪、膳食纤维、矿物质和维生素等,还含有多种活性物质如γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric Acid,GABA)、不溶性膳食纤维、γ-谷维素、植酸、酚类物质和总黄酮等。全谷物食品是指全谷物成分(以干重计)含量至少达到50%的加工食品[1]。全谷物中的一些活性物质对代谢异常疾病,如Ⅱ型糖尿病、心脑血管疾病等具有预防作用。推荐饮食均衡应从食品选择上进行筛选,因此全谷物食品更适合作为此类慢性病患者的主食。发展全谷物食品产业对促进人们身体健康、粮食安全、经济提效和生态保障等多重意义。
黑龙江省作为我国第一绿色有机谷物生产基地,为落实习总书记视察黑龙江关于发展“农头工尾、粮头食尾”的重要指示,应利用该省资源优势,开发全谷物加工打造绿色有机全谷物产业示范区。本文对黑龙江全谷物发展现状、基础优势、制约因素3 个方面进行论述,推进全谷物加工发展当好国家粮食“压舱石”,为生产全谷物以提高黑龙江省全谷物产品优势潜力提供参考。
20 世纪80 年代以来,随着国外全谷物加工食品需求量的增加,全谷物加工市场规模随之扩大,全谷物产品类别迅速增加,产品品质也向营养丰富、口感适宜、食用方便、耐储存的方向发展。其加工技术、生产设备及制备工艺也快速创新,且规模宏大、生产流程规范。例如,美国成立的全谷物委员会(Whole Grains Council,WGC)、谷物化学家协会(C&G Association)、食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)及欧盟(European Union,EU)均对全谷物进行了定义,对其来源、生产加工以及全谷物产品的营养成分进行规定,进而促进全谷物食品发展品种多样。截至2023 年3 月,国内外已获批使用全谷物食品标签的全谷物产品超13 000 种,美国的全谷物产品占73%。其中,美国市售的具有全谷物标识的食品已占全谷物食品的40%。据统计,2004—2014年,美国人均全谷物购买量明显增加,2018 年对受消费者喜爱全谷物产品进行调查,发现30%以上的消费者在购买食品时偏向全谷物类食品。
随着居民对食品要求从“吃得饱”向“吃得好”转变,我国全谷物产业发展也急速上升。统计显示,2015 年,我国以杂粮为主的全谷物加工食品销售额已高于1 500 亿元。2016 年,我国市售标有全谷物产品约300 款。而全谷物加工食品主要分为两大全谷物加工产品体系,分别是鲜食玉米系列和杂粮系列。据统计,2022 年我国鲜食玉米的种植面积高达173.33 万hm2,人均年消费鲜食玉米高于50 穗,成为全球鲜食玉米最大生产国和消费国[2]。
黑龙江作为全国粮食生产第一大省,具有良好的全谷物加工趋势。2022 年玉米种植面积达14 万hm2,与2016 年相比玉米种植面积已增长5 倍。现有鲜食玉米品种100多个,主要为糯玉米、甜糯玉米、花青素玉米、水果玉米、多功能性玉米等,可供出口俄罗斯、日本、东南亚及中东地区,全产业链产值高达100 亿元[3]。黑龙江杂粮品质也十分优异,单产量高于全国平均水平,且产量连续多年居全国首位[4]。
黑龙江省具有全国领先的加工企业及本地特色的全谷物产品,优势企业有飞鹤乳业、和粮农业、工程北米、金禾农业等。其中和粮农业生产的杂粮粥米销量在全国领先,工程北米推出的全谷物母婴主食占据全国全谷物母婴产品的60%。
黑龙江种植基地、加工技术及线上线下销售一体化产业链十分完备。北纬47°绿色有机食品公司是飞鹤乳业注资8 亿元打造的国内先进技术、高智能生产线的鲜食玉米全产业链,其生产规模位居全国第一。种植面积为9 000 hm2,具有17个特色品种的种植基地、2 个加工厂、11 条速冻、真空和玉米粒生产线,生产体量在2023 年可达到5 亿穗,计划2024—2025 年增长至10 亿穗。
1999 年,黑龙江省成立了黑龙江省粮食行业协会(HLJAGS),还组建了市场化的全谷物行业协会,如鲜食玉米协会。目前已经联合全省200 多家食品企业建立信息共享机制,并积极制定行业标准体系、食品安全质量追溯体系及社会化服务体系,为黑龙江省全谷物发展制定工作思路,准确定位,明确发展方向。
积极发展全谷物新产品、新工艺、新设备,促进工贸企业和科研院所的成长。黑龙江拥有完备的谷物加工、品质分析和中试生产线等设备,所有设备和生产线采取独立控制、组合式安装,可根据工艺及技术需求进行组合,适合多种类型全谷物(稻米、杂粮等)制品加工。2022 年黑龙江省农业科学院食品加工研究所经农业农村部人力资源开发中心和中国农学会批准牵头打造建设“科创中国”全谷物健康食品产业服务团,为全谷物适度加工、检测、全谷物膳食配方、功能评价、相关标准制定等开展服务。黑龙江省农业科学院食品加工研究所研发的湿型发芽糙米易煮米糊获黑龙江省科学进步一等奖、黑龙江省发明专利一等奖,并制定了发芽糙米的行业标准。哈尔滨工程大学教授与企业合作,研制活性全胚米智能加工设备,技术迭代3 ~4 代,也制定了行业标准。
黑龙江省拥有政策机遇、自然资源优势、机械制造优势和科学技术优势,为开发出优质的全谷物产品打下了基础。
全谷物如糙米价格较高,且难煮、难储、难吃,消费者对其接纳程度远低于精致谷物食品。2021 年科信食品与健康信息交流中心的全谷物专项调查问卷显示,全国9.15%的成年居民可每日食用全谷物食品,其中达到中国膳食指南推荐量(50 g·d-1)的居民只有5.84%。而欧美消费者食用全谷物食品占比可达20%,我国全谷物食品消费量不足1%[5]。可见消费者对全谷物食品的接纳程度与国外相比较低。
中国农业信息网报道,2022 年全国鲜食玉米种植面积为173.33 万hm2,占玉米总面积的4.7%;2021 年黑龙江省玉米的种植面积为652.4 万hm2,其中鲜食玉米种植面积为13.2 万hm2,仅占2%。2022 年黑龙江省统计年鉴显示,杂粮种植面积由1980 年的114.6 万hm2减少到2021 年的10.3 万hm2,其种植面积下降超过90%。走访种植农民表示,种植面积小是由于杂粮种植与其他种植品种相比种植难度大、产量小、收益较低。
玉米作为三大粮食作物之一,大部分用于提炼酒精和生产饲料。如今人们食用的水稻作物多以精米为主,而精米经过精细加工后属于高升糖指数食物,不利于代谢异常人群食用。而糙米存在适口性差、不易煮、不易熟等问题,作为全谷物食品的通病,存在不被消费者广泛接受的问题。
如今食品企业存在片面追求迎合消费者生产“精白细”的食品,主动开发引导消费者购买的创新意识较少,从而导致全谷物加工食品品种少、规模小、食品质量参差不齐。因此,可以从消费者角度出发,让消费者了解食用全谷物食品的益处,从全谷物的营养价值、慢消化的特性等方面进行宣传,并对中小学设置营养健康课程,将全谷物营养健康设为重要课程内容。
应积极调优种植结构,推行绿色生产,在保证粮食稳定生产的基础上,进一步加强对全谷物食品选育栽培、种植技术推广、新品种开发、防病虫害方法以及加工贮藏等方面的研究。作为科研单位应该利用多媒介多途径进行宣传,从选种开始提高种植能力,并加强技术指导,保障种植安全,强化种植结构重要性。
由于全谷物食品具有高营养、低食味的特点,应该从全谷物加工方式上改善感官品质,提高消费者的接受程度。目前,研究者通过采用改性、发芽等方法在增加全谷物的营养成分的同时改善其吸水性和机械特性,从而达到提高全谷物食品感官品质的目的。例如,对全谷物进行发芽,可以提高全谷物食品的营养价值,并增加生物活性物质。研究表明,经发芽后的全谷物,其可溶性膳食纤维、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、酚酸和黄酮含量明显提高,并具有更高的吸水性和溶解度指数,不仅可以降低血糖生成指数,还可以增加全谷物食品的适口性[6]。
黑龙江省地处世界三大黑土带之一,耕地面积(1 719.33 万hm2)全国第一;水稻、玉米、杂粮种植面积均居全国第一,且地处玉米、水稻、杂粮黄金种植带,生长期光照时间长、雨热同季、昼夜温差大,拥有全国最佳的五常大米、北纬47°鲜食玉米等寒地黑土优品。黑龙江省北部地区因无霜期短,不适合种植普通玉米,但鲜食玉米恰恰不受无霜期影响。
黑龙江省的土壤有机质含量高,一季生产、半年休耕、冬季冻结、病虫害少,每亩平均化肥、农药使用量只有全国平均水平的1/3、1/2,获得国家认证的绿色、有机食品种植面积587.73 万hm2,占全国的1/5[7]。全谷物食品因包含皮层,而镉等重金属和农药残留主要富集在皮层,所以对原料品质要求很高,部分南方籼稻产区存在镉超标(主要存留在糙米煳粉层上)现象,黑龙江省全谷物存在的重金属毒性风险较低,适合全谷物食品的加工利用。
俄罗斯每公顷耕地施用化肥分别为中国的4%、美国的18%、全球平均的18%;施用农药为中国的14%、美国的63%、法国的48%,处于全球绿色生态农业的领先水平,是加工绿色有机全谷物的优质原料。黑龙江在进口方面具有极大的地缘优势。发挥这些得天独厚的优势,把黑龙江省由中华“大粮仓”升级为全国一流的全谷物“健康谷”,把数量上的粮食安全“压舱石”升级为质量上的健康全谷物“大厨房”,应当成为全省居民的共识。
黑龙江省按中央要求,开展全谷物行动[8],促进食品企业自建或与种植合作社、种植大户共建全谷物原料基地,推进标准化种植、合同订购、定向收储,完善农业投入品和环境的检验检测制度,实施产品质量安全情况的跟踪监测和可追溯。并将全谷物品种与消费者需求相结合,宣传科普膳食营养平衡,普及全谷物营养与预防慢性病相关知识,定期组织全谷物食品相关的知识讲座和学术会议,从根本上促进全谷物加工食品的快速发展。