[01124622]牛蒡深加工及综合利用关键技术研究与产业化

1.主要科技内容 牛蒡作为徐州地区的特种蔬菜,以其在抗肿瘤、免疫调节、抗菌抗病毒、抗氧化等方面的营养和药用价值得到广大消费者的青睐,但主要作为蔬菜直接食用,缺乏深加工产品,产业化程度低。本项目针对牛蒡粗纤维含量高导致牛蒡粉冲调性差、口感粗糙和牛蒡饮料稳定性差、易沉淀、嗜好性差等技术难题,通过10个主要的纵向课题和企业委托项目,围绕牛蒡深加工及资源综合利用进行了深度的产学研联合开发,确立了生物技术、湿法微粉碎与高剪切均质等集成加工工艺,建立了速溶牛蒡精粉、复合牛蒡饮料和牛蒡高纤面包三大类系列产品的工艺条件及产品配方,创新成果如下： （1）综合运用超声波、复合酶解、色谱层析、膜超滤等多种技术对牛蒡多酚、多糖、膳食纤维等活性成分进行高效提取纯化,建立了电子顺磁共振技术高效可靠的自由基检测方法研究活性成分对清除自由基、抗疲劳等作用,揭示了牛蒡的功能活性,为开发高附加值牛蒡功能性产品提供了理论依据。 （2）综合运用生物降解、湿法微粉碎、高剪切均质等技术相结合的手段破碎牛蒡膳食纤维,创新运用喷雾干燥与二次附聚造粒相结合的集成工艺制备速溶牛蒡粉产品,显著改善了牛蒡粉的分散性与水溶性,从工艺上突破了牛蒡粉速溶性差的关键技术难题。 （3）利用美拉德反应和焦糖化反应处理原料增强牛蒡香气,运用超声波、复合酶解等技术高效提取牛蒡活性成分解决了牛蒡饮料萃取率低的难题,综合运用湿法高剪切均质技术与高品质灌装杀菌技术制备牛蒡饮料,解决了复合牛蒡饮料易沉淀、嗜好性差等关键技术难题。 （4）对牛蒡活性成分提取后富含膳食纤维的下脚料进行超微粉碎,作为辅料添加到面包生产中,通过二次发酵制备高纤面包,提高了面包表皮脆度,减缓了面包老化,面包质量及口感没有明显下降,实现了牛蒡资源的综合化利用。 2.技术经济指标 速溶牛蒡粉、复合牛蒡饮料和牛蒡高纤面包三大类系列产品从工艺上解决了牛蒡深加工中的关键技术难题,制定了产品质量标准及检验方法,产品质量稳定,符合企业标准及国家有关标准,丰富了我国牛蒡产品种类,提高了牛蒡产业化程度。申报国家发明专利直接相关4项,授权2项,间接相关5项;在核心刊物上发表论文67篇,出版教材1部;8个纵向子课题全部通过了江苏省科技厅或徐州市科技局等组织的同行专家鉴定或验收,达到国内领先水平;项目成果获徐州市科技进步二等奖1项、三等奖1项。 3.推广应用情况 开发的牛蒡三大类系列产品在6家企业实现了技术推广和产业化,产品质量稳定,得到了消费者的认可。近3年累计生产三大类牛蒡系列产品 1.8万吨,新增销售额 3.2亿元,利润7517万元;增加本地就业人员360多人,带动牛蒡种植基地面积近10万亩、种植农户500多家,社会效益达6亿元。项目实施提升了我国牛蒡深加工水平,扶持了当地农业龙头企业,带动农民增收,有效推动了农业产业化进程,取得了显著的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。