科研创新是绿色食品的最大推动力
——浙江耕盛堂生态农业有限公司新产品研发侧记
浙江耕盛堂生态农业有限公司，坐落于中国美丽乡村——竹乡
安吉。
“世界竹子看中国，中国竹子看浙江，浙江竹子看安吉。”安吉
竹产业以全国1.5%的立竹量，创造了全国18%的竹产值。从卖原竹到进原竹、从用竹秆到用全竹、从物理利用到生化利用、从单纯加工到链式经营，竹子在安吉实现了从叶到根的高效利用。无论是竹林培育、竹产品加工还是竹资源旅游开发，都走在世界前列。
这一切，其背后的推动力，就是创新。
地方金融财税支持、产业发展政策，软环境上有制度创新；另一方面就是基于市场需求的技术和产品创新。
创新，是安吉竹产业发展的主基调，无论过去、现在还是未来。 竹笋食品市场缺乏优质产品和优秀品牌，内销市场始终没有形成足够的产业规模；而出口产品价格遭遇恶性竞争，同业生存空间已经越来越小，创新已是笋食品企业图生存谋发展的唯一途径。
绿色食品严重依赖于资源、环境、生态，只有深入贯彻科学发展观，以技术和产品创新为引领推动企业全面创新，集约化资源利用，为生态平衡降压减负，才能让绿色食品获得可持续发展。
自1990年农业部实施绿色食品工程以来，绿色食品已经深入人心，成为消费者放心和信任的公共品牌。正因为绿色食品企业严格执行国家相关标准，确保了产品的品质，使得越来越多的消费者认识到绿色食品的营养、健康、安全无污染。
浙江耕盛堂生态农业有限公司作为全国绿色食品示范企业，严格依照国家标准，制订企业更高标准要求，始终把产品品质和科技创新放在首要位置。不断提高工艺水平，持续加大科研投入，从原料基地直到消费者的胃，全程贯彻天然生态、营养健康的品质理念，为消费者提供最优秀的产品品质。其“惊雷牌”竹笋系列食品，畅销全国餐饮、超市、商场、便利店、食品专卖店、农贸市场等流通渠道，深受消费者的好评。
本文以浙江耕盛堂生态农业有限公司一项《关于竹笋膳食纤维的开发利用》的科研项目为例，试论述科研创新在推动绿色食品发展中的重要地位。
第一部分 《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》简介
第二部分 项目实施进程与阶段性开发成果
第三部分 项目价值及启示意义
第一部分 《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》简介
一、项目简况
《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》是由浙江耕盛堂生态农业有限公司发起和出资，由中国科学院营养所彭建章研究员担纲项目总负责，安徽中医学院专家和耕盛堂公司技术骨干共同组建研发团队，以从竹笋加工的残剩原材料中提取竹笋膳食纤维并进行商品转化的一个商业科研项目。项目自2008年4月中旬启动，至2011年10月底完成初步成果。耗时三年半，研发专项资金投入约300万元。
二、项目成因及前景
安吉是中国竹乡，竹产业产值占全国的18%以上，但立竹量只占全国的1.5%，相对竹资源并不丰富。如何提高资源的利用效率，是安吉竹产业一直思考的课题。《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》正是在此思路下发轫的。竹笋兜即竹笋的笋基部分，是竹笋加工过程中最大的残料，竹笋兜在竹笋采收保鲜的过程，迅速老化，产生大量纤维素与木质素，口感滞涩，一般均切除当做废弃物处理。竹笋兜约占全笋的20%-30%，在竹笋加工过程中，这些废料一般当做垃圾倾倒，在分拣倾倒过程中需要人工和运输成本，且竹笋兜腐烂也造成了一定程度的环境污染。
以浙江耕盛堂生态农业有限公司为例，年加工竹笋3000多吨，倾倒竹笋兜约1000吨，年处理费用上百万元。如将竹笋兜进行有效利用，将可为企业带来每年上千万元的收益。
另一方面，当前市场上，各种膳食纤维食品和保健品十分畅销，且价格不菲。竹笋是膳食纤维的优质来源，竹笋膳食纤维是继燕麦，大豆，小麦等天然膳食纤维推出后，又一绿色健康的天然膳食纤维。竹笋产于高山上，无农药残留，无污染，以其为原料制备的竹笋膳食纤维不仅绿色天然且能降低人体脂肪吸收，有减肥健美的功效，更能促进肠道蠕动，预防便秘和结肠癌，将其做为新型食品添加剂的推出，具有极其广阔的应用前景。
三、国内研发背景与技术难关
目前，国内竹笋膳食纤维的研究已经进行了很多年，现阶段提取制备竹笋膳食纤维的方法一共有6种：粗分离法、化学法(酸碱法)、酶法、膜分离法、酶一化学结合法、发酵法。目前竹笋膳食纤维的提取主要应用了粗分离法、化学法(酸碱法)和发酵法3种。
1、在竹笋膳食纤维研究领域，谢碧霞等利用竹笋或竹笋罐头加工后的下脚料，经乳酸菌发酵，获得的高活性膳食纤维。
2、李安平等选择喷雾干燥法对经乳酸菌发酵后的竹笋膳食纤维进行微胶囊化。其以明胶和阿拉伯胶为壁材，膳食纤维为心材进行微胶囊处理。
3、唐浩国等以同等配比的乳酸菌，研究了发酵法制备竹笋膳食纤维粉的最佳工艺参数，并对发酵法制备膳食纤维的提取含量、持水性、溶胀性等理化检验指标及其色、香、味等感官指标与非发酵法成品进行了对比分析。
研究发现以上方式提取的竹笋膳食纤维主要是不溶性膳食纤维，单一的膳食纤维制品是存在诸多缺陷的，不仅口感滞涩，而且成分组成也不合理。针对此现状，国内目前对竹笋膳食纤维予以改良，创制了以下改良方法：
1、超微粉碎技术。超微粉碎是利用机械或流体动力的途径将物料颗粒粉碎至 10 um以下的过程。
2、挤压蒸煮技术。挤压蒸煮技术是使物料在挤压膨化设备中受到高温、高压、高剪切作用，物料内部水分短时间内迅速汽化，纤维物质分子间和分子内空间结构扩展变形，并在挤出膨化机的瞬间，由于突然失压，造成物料结构发生变化形成疏松多孔的状态。
3、瞬时高压技术。瞬时高压作用是在微射流均质机的基础上发展或延伸的概念，是集输送 、混合、超微粉碎、加压、加热、膨化等多种单元操作于一体的一门全新技术。
4、冷冻粉碎技术。冷冻粉碎技术是将冷冻与粉碎两种单元操作相结合 ，使物料在冻结状态下，利用超低温脆性实现粉碎。
5、复合重组技术。复合重组技术是将具有不同生理功能的不同膳食纤维进行化学重组，人为地改变其天然结构及成分已达到科学搭配、合理利用其生理功能的作用。
6、纤维素超临界水解技术。超临界水增加了对纤维素的溶解，使该反应成为了均相反应，从而大幅度的提高反应速率 。
7、两性纤维素制备技术。两性纤维素制备技术是将纤维素先做成阳离子纤维素再做成两性纤维素，使所得产品既能吸附金属离子、
阳离子，又可吸附酸性物质。
以上方法是对竹笋膳食纤维进行了改良，但是由此获得的竹笋膳食纤维只是膳食纤维，并不能保存竹笋里的营养物质，且带入了化学物质，破坏了纯天然组分，操作成本高，不适合工业化生产。
四、项目技术体系与创新点
针对当前国内研发现状及共同面临的技术难关，《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》专项攻关小组确立了研究方向，通过反复实验，在关键技术上实现了突破：利用栅栏技术进行竹笋兜高PH值保鲜技术、湿法提取竹笋膳食纤维技术、研磨竹笋膳食纤维技术、竹笋水分控制技术，形成了竹笋膳食纤维提取的先进技术生产体系。同时，通过添加各种功能性成分，开发了具有不同用途的功能性竹笋膳食纤维系列产品。
使用创新的湿法工艺体系将竹笋蔸制备成功能性竹笋膳食纤维是一大创新点，有效的提高了竹笋的利用率，向竹笋全株利用的目标又迈进了一步，是竹产业未来发展的趋势，并且竹笋膳食纤维里添加各功能性物质，更使天然绿色的竹笋膳食纤维拥有降低血糖血脂，美容养颜的功能。湿法提取可以最大限度的保存竹笋里的营养物质，省去很多复杂的工序，节能节源，还有效解决了竹笋膳食纤维的高效规模化生产问题。
第二部分 项目实施进程与阶段性研究成果
一、项目实施进程
2008年04月 项目组成立
2008年07月 提出并确立了湿法提取竹笋膳食纤维的技术设想 2008年09月 利用栅栏技术进行竹笋兜高PH值保鲜获得突破 2009年09月 湿法提取竹笋膳食纤维技术获得首试成功 2010年03月 湿法提取竹笋膳食纤维技术获得突破
2010年04月 研磨竹笋膳食纤维技术获得突破
2010年07月 竹笋膳食纤维水分控制技术获得突破
2011年02月 项目整体技术体系系统实验成功
2011年06月 项目整体技术体系形成企业产业标准
2011年08月 多个产品开发实验获得成功
2011年10月 项目组提交技术标准和产品标准
二、项目阶段性研究成果
1、首创利用栅栏技术进行竹笋兜高PH值保鲜，这是湿法提取竹笋膳食纤维的前提。将普通废弃的竹笋蔸进行挑选，蒸煮，漂洗，装罐，杀菌，封罐工序的保鲜，使其PH值达到5.0-6.0，从而保证了原料的色香味。
2、首创湿法提取竹笋膳食纤维技术：原料检验合格后，倒入粉碎机中，初步切碎。再将已初步粉碎的笋米倒入胶体磨里，倒入一定比例的水，进行研磨。水分比例对机器的运作及后期成品都有影响，经过长期试验，确定最佳比例。胶体磨一定要慢速调整旋转，控制好转齿
之间的间隙，防止堵塞。待研磨好的笋浆装入特制的脱水袋中，放进脱水机器里进行定时脱水。再将脱水后的竹笋膳食纤维放入独特设计的不锈钢搅拌机内，经过计算配料，加入不同的功能性物质进行搅拌，制备成功能性竹笋膳食纤维，最后采用特殊的复合材料包装袋进行定量包装、封口，再进行杀菌。杀菌采用常压高温水浴的方式进行。杀菌完毕后进行检验包装。由此得到的功能性竹笋膳食纤维，口感舒适，无粗糙感，且最大程度上保存了竹笋的营养价值。生产中不仅摒弃了传统工序中脱涩、酸碱处理、酶解、干燥等耗能工序，节省了能源，更充分利用了废弃物竹笋蔸，变废为宝。湿法提取竹笋膳食纤维使生产过程可靠，资源利用率高，加工成本低廉，环境污染小，产品质量稳定，有效解决了功能性竹笋膳食纤维的高效规模化生产问题。
3、湿法提取的竹笋膳食纤维经产品化实验，效果良好。以湿法提取的竹笋膳食纤维经加入面条、馒头、酥饼等食物，可以有效提升原产品的口感特性。经加入竹笋膳食纤维的面条，独有竹笋清香，弹性更好、筋道十足，竹笋馒头弹性好，有咬口、味清甜。笋酥饼脆而不硬，松而不散，结构致密疏松，口感风味独特。
第三部分 项目价值与启示意义
《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》所应用的技术工艺突破了国内外的实践和研究成果，具备一定的科技价值。该项目独特的将竹笋兜这一资源变废为宝，具有重大的经济价值和环保价值，在一定程度了促进了企业增效、农民增收。
贯彻和落实科学发展观，实施可持续发展，促进产业转型提升，是当前全国经济工作的重点。绿色食品行业，创新技术和工艺，是实施科技转型的基本前提。绿色食品企业在某种意义上，不能只是得天独厚的领受大自然的馈赠，更要珍惜自然地馈赠、反馈自然馈赠，才能做到可持续发展。而要做到这些，就必须努力提升企业的科技创新水平。因此，当前的绿色食品工作，应该积极努力的创造一个鼓励绿色食品企业进行科技创新的环境和机制，以促进绿色食品行业健康长远的繁荣和发展，让消费者享受到科技带来的安全、健康与实惠。
科研创新是绿色食品的最大推动力
——浙江耕盛堂生态农业有限公司新产品研发侧记
浙江耕盛堂生态农业有限公司，坐落于中国美丽乡村——竹乡
安吉。
“世界竹子看中国，中国竹子看浙江，浙江竹子看安吉。”安吉
竹产业以全国1.5%的立竹量，创造了全国18%的竹产值。从卖原竹到进原竹、从用竹秆到用全竹、从物理利用到生化利用、从单纯加工到链式经营，竹子在安吉实现了从叶到根的高效利用。无论是竹林培育、竹产品加工还是竹资源旅游开发，都走在世界前列。
这一切，其背后的推动力，就是创新。
地方金融财税支持、产业发展政策，软环境上有制度创新；另一方面就是基于市场需求的技术和产品创新。
创新，是安吉竹产业发展的主基调，无论过去、现在还是未来。 竹笋食品市场缺乏优质产品和优秀品牌，内销市场始终没有形成足够的产业规模；而出口产品价格遭遇恶性竞争，同业生存空间已经越来越小，创新已是笋食品企业图生存谋发展的唯一途径。
绿色食品严重依赖于资源、环境、生态，只有深入贯彻科学发展观，以技术和产品创新为引领推动企业全面创新，集约化资源利用，为生态平衡降压减负，才能让绿色食品获得可持续发展。
自1990年农业部实施绿色食品工程以来，绿色食品已经深入人心，成为消费者放心和信任的公共品牌。正因为绿色食品企业严格执行国家相关标准，确保了产品的品质，使得越来越多的消费者认识到绿色食品的营养、健康、安全无污染。
浙江耕盛堂生态农业有限公司作为全国绿色食品示范企业，严格依照国家标准，制订企业更高标准要求，始终把产品品质和科技创新放在首要位置。不断提高工艺水平，持续加大科研投入，从原料基地直到消费者的胃，全程贯彻天然生态、营养健康的品质理念，为消费者提供最优秀的产品品质。其“惊雷牌”竹笋系列食品，畅销全国餐饮、超市、商场、便利店、食品专卖店、农贸市场等流通渠道，深受消费者的好评。
本文以浙江耕盛堂生态农业有限公司一项《关于竹笋膳食纤维的开发利用》的科研项目为例，试论述科研创新在推动绿色食品发展中的重要地位。
第一部分 《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》简介
第二部分 项目实施进程与阶段性开发成果
第三部分 项目价值及启示意义
第一部分 《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》简介
一、项目简况
《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》是由浙江耕盛堂生态农业有限公司发起和出资，由中国科学院营养所彭建章研究员担纲项目总负责，安徽中医学院专家和耕盛堂公司技术骨干共同组建研发团队，以从竹笋加工的残剩原材料中提取竹笋膳食纤维并进行商品转化的一个商业科研项目。项目自2008年4月中旬启动，至2011年10月底完成初步成果。耗时三年半，研发专项资金投入约300万元。
二、项目成因及前景
安吉是中国竹乡，竹产业产值占全国的18%以上，但立竹量只占全国的1.5%，相对竹资源并不丰富。如何提高资源的利用效率，是安吉竹产业一直思考的课题。《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》正是在此思路下发轫的。竹笋兜即竹笋的笋基部分，是竹笋加工过程中最大的残料，竹笋兜在竹笋采收保鲜的过程，迅速老化，产生大量纤维素与木质素，口感滞涩，一般均切除当做废弃物处理。竹笋兜约占全笋的20%-30%，在竹笋加工过程中，这些废料一般当做垃圾倾倒，在分拣倾倒过程中需要人工和运输成本，且竹笋兜腐烂也造成了一定程度的环境污染。
以浙江耕盛堂生态农业有限公司为例，年加工竹笋3000多吨，倾倒竹笋兜约1000吨，年处理费用上百万元。如将竹笋兜进行有效利用，将可为企业带来每年上千万元的收益。
另一方面，当前市场上，各种膳食纤维食品和保健品十分畅销，且价格不菲。竹笋是膳食纤维的优质来源，竹笋膳食纤维是继燕麦，大豆，小麦等天然膳食纤维推出后，又一绿色健康的天然膳食纤维。竹笋产于高山上，无农药残留，无污染，以其为原料制备的竹笋膳食纤维不仅绿色天然且能降低人体脂肪吸收，有减肥健美的功效，更能促进肠道蠕动，预防便秘和结肠癌，将其做为新型食品添加剂的推出，具有极其广阔的应用前景。
三、国内研发背景与技术难关
目前，国内竹笋膳食纤维的研究已经进行了很多年，现阶段提取制备竹笋膳食纤维的方法一共有6种：粗分离法、化学法(酸碱法)、酶法、膜分离法、酶一化学结合法、发酵法。目前竹笋膳食纤维的提取主要应用了粗分离法、化学法(酸碱法)和发酵法3种。
1、在竹笋膳食纤维研究领域，谢碧霞等利用竹笋或竹笋罐头加工后的下脚料，经乳酸菌发酵，获得的高活性膳食纤维。
2、李安平等选择喷雾干燥法对经乳酸菌发酵后的竹笋膳食纤维进行微胶囊化。其以明胶和阿拉伯胶为壁材，膳食纤维为心材进行微胶囊处理。
3、唐浩国等以同等配比的乳酸菌，研究了发酵法制备竹笋膳食纤维粉的最佳工艺参数，并对发酵法制备膳食纤维的提取含量、持水性、溶胀性等理化检验指标及其色、香、味等感官指标与非发酵法成品进行了对比分析。
研究发现以上方式提取的竹笋膳食纤维主要是不溶性膳食纤维，单一的膳食纤维制品是存在诸多缺陷的，不仅口感滞涩，而且成分组成也不合理。针对此现状，国内目前对竹笋膳食纤维予以改良，创制了以下改良方法：
1、超微粉碎技术。超微粉碎是利用机械或流体动力的途径将物料颗粒粉碎至 10 um以下的过程。
2、挤压蒸煮技术。挤压蒸煮技术是使物料在挤压膨化设备中受到高温、高压、高剪切作用，物料内部水分短时间内迅速汽化，纤维物质分子间和分子内空间结构扩展变形，并在挤出膨化机的瞬间，由于突然失压，造成物料结构发生变化形成疏松多孔的状态。
3、瞬时高压技术。瞬时高压作用是在微射流均质机的基础上发展或延伸的概念，是集输送 、混合、超微粉碎、加压、加热、膨化等多种单元操作于一体的一门全新技术。
4、冷冻粉碎技术。冷冻粉碎技术是将冷冻与粉碎两种单元操作相结合 ，使物料在冻结状态下，利用超低温脆性实现粉碎。
5、复合重组技术。复合重组技术是将具有不同生理功能的不同膳食纤维进行化学重组，人为地改变其天然结构及成分已达到科学搭配、合理利用其生理功能的作用。
6、纤维素超临界水解技术。超临界水增加了对纤维素的溶解，使该反应成为了均相反应，从而大幅度的提高反应速率 。
7、两性纤维素制备技术。两性纤维素制备技术是将纤维素先做成阳离子纤维素再做成两性纤维素，使所得产品既能吸附金属离子、
阳离子，又可吸附酸性物质。
以上方法是对竹笋膳食纤维进行了改良，但是由此获得的竹笋膳食纤维只是膳食纤维，并不能保存竹笋里的营养物质，且带入了化学物质，破坏了纯天然组分，操作成本高，不适合工业化生产。
四、项目技术体系与创新点
针对当前国内研发现状及共同面临的技术难关，《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》专项攻关小组确立了研究方向，通过反复实验，在关键技术上实现了突破：利用栅栏技术进行竹笋兜高PH值保鲜技术、湿法提取竹笋膳食纤维技术、研磨竹笋膳食纤维技术、竹笋水分控制技术，形成了竹笋膳食纤维提取的先进技术生产体系。同时，通过添加各种功能性成分，开发了具有不同用途的功能性竹笋膳食纤维系列产品。
使用创新的湿法工艺体系将竹笋蔸制备成功能性竹笋膳食纤维是一大创新点，有效的提高了竹笋的利用率，向竹笋全株利用的目标又迈进了一步，是竹产业未来发展的趋势，并且竹笋膳食纤维里添加各功能性物质，更使天然绿色的竹笋膳食纤维拥有降低血糖血脂，美容养颜的功能。湿法提取可以最大限度的保存竹笋里的营养物质，省去很多复杂的工序，节能节源，还有效解决了竹笋膳食纤维的高效规模化生产问题。
第二部分 项目实施进程与阶段性研究成果
一、项目实施进程
2008年04月 项目组成立
2008年07月 提出并确立了湿法提取竹笋膳食纤维的技术设想 2008年09月 利用栅栏技术进行竹笋兜高PH值保鲜获得突破 2009年09月 湿法提取竹笋膳食纤维技术获得首试成功 2010年03月 湿法提取竹笋膳食纤维技术获得突破
2010年04月 研磨竹笋膳食纤维技术获得突破
2010年07月 竹笋膳食纤维水分控制技术获得突破
2011年02月 项目整体技术体系系统实验成功
2011年06月 项目整体技术体系形成企业产业标准
2011年08月 多个产品开发实验获得成功
2011年10月 项目组提交技术标准和产品标准
二、项目阶段性研究成果
1、首创利用栅栏技术进行竹笋兜高PH值保鲜，这是湿法提取竹笋膳食纤维的前提。将普通废弃的竹笋蔸进行挑选，蒸煮，漂洗，装罐，杀菌，封罐工序的保鲜，使其PH值达到5.0-6.0，从而保证了原料的色香味。
2、首创湿法提取竹笋膳食纤维技术：原料检验合格后，倒入粉碎机中，初步切碎。再将已初步粉碎的笋米倒入胶体磨里，倒入一定比例的水，进行研磨。水分比例对机器的运作及后期成品都有影响，经过长期试验，确定最佳比例。胶体磨一定要慢速调整旋转，控制好转齿
之间的间隙，防止堵塞。待研磨好的笋浆装入特制的脱水袋中，放进脱水机器里进行定时脱水。再将脱水后的竹笋膳食纤维放入独特设计的不锈钢搅拌机内，经过计算配料，加入不同的功能性物质进行搅拌，制备成功能性竹笋膳食纤维，最后采用特殊的复合材料包装袋进行定量包装、封口，再进行杀菌。杀菌采用常压高温水浴的方式进行。杀菌完毕后进行检验包装。由此得到的功能性竹笋膳食纤维，口感舒适，无粗糙感，且最大程度上保存了竹笋的营养价值。生产中不仅摒弃了传统工序中脱涩、酸碱处理、酶解、干燥等耗能工序，节省了能源，更充分利用了废弃物竹笋蔸，变废为宝。湿法提取竹笋膳食纤维使生产过程可靠，资源利用率高，加工成本低廉，环境污染小，产品质量稳定，有效解决了功能性竹笋膳食纤维的高效规模化生产问题。
3、湿法提取的竹笋膳食纤维经产品化实验，效果良好。以湿法提取的竹笋膳食纤维经加入面条、馒头、酥饼等食物，可以有效提升原产品的口感特性。经加入竹笋膳食纤维的面条，独有竹笋清香，弹性更好、筋道十足，竹笋馒头弹性好，有咬口、味清甜。笋酥饼脆而不硬，松而不散，结构致密疏松，口感风味独特。
第三部分 项目价值与启示意义
《关于竹笋膳食纤维的开发利用项目》所应用的技术工艺突破了国内外的实践和研究成果，具备一定的科技价值。该项目独特的将竹笋兜这一资源变废为宝，具有重大的经济价值和环保价值，在一定程度了促进了企业增效、农民增收。
贯彻和落实科学发展观，实施可持续发展，促进产业转型提升，是当前全国经济工作的重点。绿色食品行业，创新技术和工艺，是实施科技转型的基本前提。绿色食品企业在某种意义上，不能只是得天独厚的领受大自然的馈赠，更要珍惜自然地馈赠、反馈自然馈赠，才能做到可持续发展。而要做到这些，就必须努力提升企业的科技创新水平。因此，当前的绿色食品工作，应该积极努力的创造一个鼓励绿色食品企业进行科技创新的环境和机制，以促进绿色食品行业健康长远的繁荣和发展，让消费者享受到科技带来的安全、健康与实惠。