菠蘿：水果精深加工界的“潛力股”

一雙襪子、 一件T恤， 居然是用菠蘿葉加工制作而成， 具有天然的透氣、 殺菌等功效； 菠蘿“廢棄物” 能提取出具有美容、 藥用功能的菠蘿蛋白酶……菠蘿除了鮮食之外， 還是水果精深加工界的優質“潛力股”。

鮮食菠蘿保鮮期短、 市場波動大， 常常出現“豐產不豐收， 果賤傷農” 事件， 導致菠蘿產業屢遭重創， 也讓人們意識到發展菠蘿加工業已迫在眉睫。

“如何應對種植規模超過極限后帶來的滯銷問題？ 唯一的辦法就是通過科技手段做大做強精深加工業來解決， 菠蘿加工業正面臨著巨大的發展機遇和挑戰?！?中國熱帶農業科學院農產品加工研究所（以下簡稱加工所） 所長李積華在接受《中國科學報》 記者采訪時表示。

1 集約化程度高， 加工前景巨大

據統計， 全國菠蘿種植面積約100多萬畝， 總產量150多萬t， 廣東、 海南兩省是主產區， 種植面積分別占全國的63%和22%。 和大部分水果一樣， 菠蘿也是以鮮食消費為主， 只有30%用于加工， 而且大部分還是初級加工。

隨著人們生活水平提高， 中國菠蘿產品消費量每年都在快速增長。 “可見， 菠蘿加工存在著巨大的發展前景。 相對于很多水果而言， 菠蘿的集約化種植程度很高， 一直是連片化種植， 這非常有利于發展工業化生產?！?李積華表示。

比如， 作為全國菠蘿生產大縣的廣東省湛江市徐聞縣， 就有一片種植面積近30萬畝一望無垠的“菠蘿的?！?，年均生產菠蘿達40多萬t， 產量占全國的1/3， 被稱為“中國菠蘿之鄉”， 這里就非常適合發展菠蘿加工。

幾十年的科研積淀， 讓加工所在果蔬加工等方面有較好研究基礎， 經過20多年的持續攻關， 多項技術實現產業化， 填補國內空白， 并實現技術和裝備出口。 尤其是在菠蘿加工關鍵技術與綜合利用研究方面已較為成熟， 并形成加工關鍵技術17項， 研發產品30余種。

“我們根據市場需要， 開發生產菠蘿果粉， 可用于制備具有功效的菠蘿速溶飲料、 壓片糖果， 以及冰激凌、 糕點等產品， 產品中所含的活性成分具有助消化和改善腸道等功效?！?李積華介紹。

市面上常見的凍干菠蘿脆片， 也承載著科技的力量。 國內做這項技術攻關的科研單位有很多， 都是通過快速水凍結， 真空冰狀脫水， 保持了原料中的色、 香、 味、 形及營養成分。 然而， 采用真空冷凍干燥， 耗能大、 產量低、 生產周期長是行業中的共同難題。

加工所結合自身加工設備優勢， 優化工藝條件， 通過物料預處理和聯合低溫干燥方法的應用， 大大縮短了真空冷凍干燥的時間， 降低能耗。 通過自主研發的護色技術， 可以保留菠蘿特有的金黃色， 改善冷凍干燥過程中菠蘿色澤偏白的問題。 整體技術達到國內領先水平。

目前， 富含功能性的發酵食品與飲品正在成為全球一大消費趨勢， 消費者使用益生菌發酵果蔬飲料不僅能享受到益生菌的益生效果， 還能補充大量維生素和植物纖維素， 這對被三高、 肥胖和心血管疾病困擾的人群來說是個不錯的選擇。

李積華介紹， 他們以菠蘿為原料， 經過專用益生菌發酵， 既保留了原有果蔬的新鮮風味和豐富營養物質， 經過發酵又產生大量酯類等芳香物質和乳酸、 多肽、 胞外多糖等多種益生物質， 將果蔬和益生菌完美融合， 使得產品口感更柔和、 美味， 營養更豐富。

2 “變廢為寶” 發揮大效用

目前， 菠蘿除了鮮食以外， 主要的商品化產品是菠蘿汁和罐頭。 但菠蘿加工罐頭時， 大約只利用40%的果肉， 剩下不規則碎果肉、 果心、 果眼以及菠蘿在削皮、 修整和切片時產生的自流汁高達50%～60%。在人們眼里一文不值的“廢棄物” ——菠蘿皮渣， 卻成為科研人員手中“百變” 的寶貝。 事實上， 菠蘿皮渣仍然含有豐富的營養物質， 菠蘿皮渣中粗蛋白和灰分的含量是果肉的2.5和3.0倍， 含有維生素、 果糖等可溶性營養成分。

“而且， 菠蘿里還含有豐富的菠蘿蛋白酶， 在食品行業中主要用于肉品的嫩化、 啤酒、 酸豆乳、 明膠、 魚露等生產中。 在醫藥行業中主要用于加速纖維蛋白原的分解、 增進藥物吸收、 抑制腫瘤細胞的生長等方面， 具有廣闊應用前景。” 李積華說。

不過， 此前國內并不具備生產該產品的技術， 產品主要依賴進口， 在國際市場上供不應求。 深挖菠蘿的重要價值是加工所科研團隊的創新基因。 “我們以自主研發的親核吸附技術為核心， 集成了高活性菠蘿蛋白酶分離提取成套技術， 該技術制得的菠蘿蛋白酶的活性高， 應用效果更好?！?李積華表示。

此外， 菠蘿蛋白酶還具有嫩膚、 美白去斑的優異功效。 加工所科研團隊采用自主研發的高活性菠蘿蛋白酶分離提取成套技術， 結合現代工藝， 開發了系列日化用品， 與市售產品相比， 在美白、 嫩膚、 祛斑等方面效果顯著。

難以想到的是， 菠蘿加工副產物還能為畜牧業服務。 李積華說， 他們以菠蘿皮渣為主要原料， 輔以配料， 優選植物乳桿菌、 枯草 芽孢桿菌、 地衣芽孢桿菌和釀酒酵母等組成的復合菌種發酵而成的高蛋白畜禽飼料， 具有適口性好、 營養效價高、 抗病能力強、 成本低廉等特點， 可有效促進動物腸道消化、 吸收， 改善腸道環境。

3 功能性紡織品深受喜愛

在眾多水果中， 緣何菠蘿脫穎而出成為精深加工“潛力股”？ 在李積華看來， 菠蘿的葉子非常特別，是目前發現的自然界里除螨、 殺菌效果最好的天然功能麻， 對其精細化加工后可織造功能優異的紡織品。菠蘿收果后， 每畝可用于提取纖維的葉片5～10 t， 如果全部利用， 全國年產菠蘿葉纖維約7.5萬t， 超過劍麻和大麻， 與亞麻相當， 而且提取纖維后的菠蘿葉渣含有豐富的營養和有機質， 是飼料、 沼氣和有機肥的優質原料。

近年來， 國內外高校、 科研院所等單位對菠蘿葉纖維利用相關技術開展了階段性研究， 但均沒能實現菠蘿葉纖維功能性紡織品的產業化生產。

經過20多年技術攻關， 中國熱帶農業科學院農業機械研究所（以下簡稱農機所） 重點解決了菠蘿葉纖維提取工藝技術與配套設備、 工藝纖維精細化處理技術， 依據纖維特性集成紡織產品織造技術， 首次實現了菠蘿葉纖維提取的規?；?、 纖維精細化加工處理的工業化和功能性紡織品的商品化。

據了解， 銅陵華源麻業有限公司、 泰安綠地麻業制品廠、 岳西縣南畝紡織制品有限公司、 萬利襪廠等10多家企業在這些技術支持下生產菠蘿葉纖維半成品或功能性紡織產品。

農機所從2006年推廣該項技術以來， 先后在廣東、 海南、 云南、 廣西、 福建等地建立了菠蘿葉纖維提取與葉渣利用示范基地20多個， 開發了菠蘿葉纖維襪子、 T 恤、 毛巾、 內褲、 涼席、 鞋墊等系列功能性紡織品， 并銷往全國各地。

這項技術帶來的效益十分可觀。 以全國種植6.67萬hm2菠蘿計， 預計菠蘿葉纖維年產量7.5萬t， 相當于13.33萬hm2亞麻或6.67萬hm2棉田纖維產量， 節省寶貴土地資源的同時， 增收30多億元， 還可生產青貯飼料300萬t或有機肥400萬t或沼氣2.16億立方， 對延長菠蘿產業鏈、 提升產業科技水平、 實現農業增效、農民增收具有重要意義。

4 所地合作， 壯大支柱產業

好的科技成果需要肥沃的環境土壤。 近年來， 地方政府越來越重視菠蘿加工業的發展， 重視科技的投入。

近日， 加工所與廣東省湛江市政府簽署了《所地科技創新合作協議》。 雙方“牽手” 聯合打造湛江市熱帶作物精深加工產業園（以下簡稱產業園）， 所地合作推進農業科技創新和技術成果的產業化應用。

記者了解到， 產業園共計占地133.33 hm2左右， 按照協議， 產業園將著力推進湛江現有農產品加工企業技術升級和生態改造， 推進熱帶作物產品產后減損和產品多元化高值化利用， 加快創新推廣熱帶作物產品加工技術和農機裝備。

此次合作也是為了更有效地解決菠蘿滯銷問題， “產業園未來將重點多元化開發菠蘿產品， 推動菠蘿果汁、 罐頭加工企業技術升級和生態改造， 研發果粉、 果球等新型菠蘿產品， 推動菠蘿產品產后減損和產品多元化高值化利用。 并且通過該平臺吸引更多菠蘿精深加工企業入駐， 加快菠蘿加工產業發展”。李積華說。

廣東省湛江市農業局局長陳劉指出， 菠蘿是湛江的支柱產業， 加工所和農機所對菠蘿精深加工和產業振興提供了強有力的科技和人才支撐。 下一步， 他們將組織徐聞、 雷州等地方主管部門、 科研單位、菠蘿加工企業及種植大戶進行產業對接， 共同推動更多的科研成果就地轉化， 實現廣東湛江菠蘿產業的全面振興。

針對一些貧困縣市， “我們還會聯合當地政府， 以公益性、 區域性來大面積推廣技術， 免費共享科研成果， 把成果匯編成冊或者做成視頻， 幫助和引導當地企業和農民發展精深加工業”。 李積華表示。

“科技創新才能為產業注入源源不斷的活力， 而菠蘿又極具小作物做成大產業的潛能， 我們會持之以恒地去研發新的技術， 為做大做強菠蘿精深加工提供強有力的科技支撐?！?李積華說。