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卞科:将粮食科技创新 走出中国特色

中国粮油2017-03-27 来源:中国食品报

河南工业大学副校长

  作为项目主要负责人之一,他带领研究团队开展的粮食储备“四合一”新技术,在全国上千家粮库推广,大大降低了储粮化学药剂的使用,减少了粮食的损失,将粮食的宜存率从70%提高到了99%。

  他主持开发的适合中国国情的小麦制粉新模式,在上千家小麦加工企业应用,节约能源,提高出粉率,三年内的应用效益就相当于增加了约5000万亩良田1年的收成,累计经济效益达150亿元。

  他三十多年专注粮油科技创新,更倾情于传统食品的现代化开发,他主持的科研专项一步步突破关键技术,将传统风味馒头、生鲜拉制面条、鲜米粉的工业化生产变为可能。

  本期食品学院周刊邀请到河南工业大学副校长卞科教授走进【对话封面人物】栏目,谈谈他对粮食科技创新、学科发展和行业技术进步的思考。

  测控、低温、通风、低药剂“四合一”

  粮食储藏技术趋向绿色

  卞科教授介绍说,我国粮食产量由2003年的8613亿斤增加到2016年的12,325亿斤,且连续四年保持在12,000亿斤以上。丰产对储藏技术提出了更高的要求。以往,我国粮食产后损失约为8%—10%,但随着国家对粮食产后损失的高度重视,不断加大科技投入与政策扶持,储粮损失已得到有效控制,目前国家粮食储备库储粮损失已低于1%。

  卞科教授率先开展了大米气调小包装储藏中蛋白质巯基变化与米饭流变学特性的关系研究,发现大米储存中蛋白质巯基氧化,形成二硫键的牢固结构,阻挡了大米中淀粉的溶出,导致米饭的硬度增加、黏度下降。探明这一粮食陈化机理,为我国大型粮仓气调储粮奠定了基础。

  在此基础上,卞科与团队成员一起开展了粮食储备“四合一”新技术的研究工作,将粮情测控、智能通风、谷物冷却和低剂量环流熏蒸的储粮新技术集合在一起,解决了我国粮食储备特有的仓型大、储期长的技术难题。

  该技术在全国1100多个国家储备粮库和1500万吨仓容的地方粮库进行推广应用,使中央储备粮损失从4%降到1%以内,宜存率从70%提高到99%,储粮化学药剂使用量减少了80%。促进了我国储粮技术整体达到国际先进水平,由于对国家粮食安全意义重大,该成果获得了2010年度国家科技进步奖一等奖。

  卞科教授表示,今后粮食科技将进一步追求绿色、生态、低碳的储粮技术。例如开发经济、高效、环保的清杂除尘设备,符合节能减排要求的粮食烘干设施,研发适合基层企业的粮食质量快速简便检测技术等。

  突破进口设备适用性差的瓶颈

  研发自有小麦制粉模式与装备

  卞科教授认为,粮食储藏技术的研发要结合中国粮储的特点;同样,中国小麦制粉技术也要研究中国小麦原料和应用的特点。

  针对我国20世纪90年代引进苏联和欧美的小麦加工成套设备对我国小麦原料的适应性差、加工精度与出粉率之间矛盾突出、能耗高、难以满足优质蒸煮类食品加工需求等重大共性技术问题,卞科教授带领的研究团队系统开展了高效节能小麦加工新技术的研究工作。创新提出研磨和撞击结合的制粉模式,大大节约了耗能;针对我国小麦原料杂质多、品种不一的特点,在传统小麦清理技术的基础上,集成打麦擦麦、碾削、脱皮和光电分选等技术,实现了高效清理;创新真空调质技术,有效缩短润麦时间90%以上,使面粉中的菌落总数降低90%以上,提高了小麦粉的质量安全,在原料纯净化处理后,磨粉的前、中、后路同时出粉,出粉率提高。

  该技术研制出多项国际先进、具有自主知识产权的新工艺、新装备、新技术。该技术成果的应用使得小麦制粉功率消耗降低15%以上,研究开发并生产出馒头、面条、饺子、面包等11类80多个品种的专用小麦粉产品,优质粉出品率提高10%以上。上述研究成果被推广至全国1000多家大中型小麦加工企业和南美及东南亚多个国家。2008—2010年统计结果表明,该技术应用后,节电31亿度,总出粉率提高3%以上,节约小麦1950万吨,相当于增加了约5000万亩良田1年的收成,直接创造经济效益累计达150亿元,新增利润50亿元。成果获得了2011年度国家科技进步奖二等奖。

  还原老味道的馒头米粉

  中国传统食品产业化需要高科技

  记者在采访中了解到,我国传统粮食制品加工行业存在过分注重产品加工精度和外观的问题,致使传统粮食制品天然风味有所缺失,同时传统粮食加工食品,如馒头、面条、米粉等,工业化水平不高、标准化的生产技术和装备,质量标准体系也有待完善。

  针对这些行业难题,卞科教授主持的公益性行业(农业)科研专项“传统粮食加工制品产业化关键技术装备研究与示范”项目,通过工艺技术创新、装备研发和产品质量标准的建立,开发出一批符合消费者需求、安全营养、具有传统风味、工业化、标准化生产的传统粮食加工制品。

  自2013年项目开展以来,先后开发了凉拌湿米粉、馒头发酵剂等新产品5种,共研制散粉接收和发放、米粉干燥、面条拉制机等装备6台(套)。形成传统风味馒头、生鲜拉制面条、鲜米粉等关键生产技术11项。制修订包括《挂面》行业标准在内的规程和标准(草案)13项。获得授权专利14项。建立了兰州拉面质量的感官评价方法1套,生产米粉丝的大米品质指标体系1套,鲜米粉加工专用原料品种品质指标体系1套。完成建设散粉接收与发放示范生产线5条,建设鲜米粉示范线2条。项目取得的成果有力推动了我国传统粮食加工制品的快速、健康和科学发展。

  在主食品加工方面,针对挂面加工技术及成套设备的关键技术难题,卞科主导的项目团队优化开发出了高效节能新型隧道式低温挂面生产线。该生产线首创连续高速和面系统,使自动连续供粉、自动连续供水、雾化混合、均质机联动运行,实现了和面连续性和自动化。通过对挂面干燥工艺段的温度、湿度、风量和干燥时间的研究,集成开发了新型隧道式低温挂面干燥系统,建立了计算机精确控制的干燥工艺系统。

  该生产线自动化控制能力强,劳动强度降低,能耗降低,占地面积减少51.6%,成品率提高3.2%,并且产品品质大幅提高,使作坊式的半手工挂面生产真正转化为工厂自动化连续生产。截至2015年底,国内有超过600家挂面生产企业采用了该项目的技术成果,直接产生经济效益超过5.7亿元。

  粮油学科建设和人才培养

  紧贴行业发展需要

  作为河南工业大学粮油食品学院的学科带头人,卞科教授表示,在全国食品学院中,粮油食品学院具有鲜明的“粮油”特色。学院在60年来的发展历程中,始终坚持并发展壮大了这个特色。在粮食储藏、粮食加工和综合利用,油料资源加工和综合利用,面制食品、产品和工艺创新、品质控制、安全评价、有害物质的产生机理及监测控制,配套设备开发等方面,河南工业大学粮油食品学院的特色优势明显。

  学院今后仍将紧紧把握粮油特色优势,深入开展科学研究,通过重大科技攻关和科技成果转化,提高粮油食品利用率,服务于粮油行业安全和行业科技进步。

  在人才培养方面,学院致力于培养满足新形势下粮油食品行业需求的高级工程技术人才,不仅重视“校内”培养,还特别重视“校外”实践,在中国储备粮管理总公司、中粮集团、益海嘉里、上海良友集团等多家龙头企业建有产学研实践教学基地。

  卞科教授提出,我国的粮食加工食品有诸多中国特色,比如传统蒸煮类食品特别丰富,而且符合营养健康的食品消费潮流,然而传统食品手工作坊产品多,很多加工基于经验、科学研究不够深入。我国粮食科技发展和人才培养都应结合中国特色,将优质的中国传统食品的科学和技术研究透彻,紧贴行业需要,针对行业需解决的问题,走出一条有中国特色的粮食科技与教育之路。

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