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学习强国:新时代故事|杨庆利:将小花生变成“大魔豆”

时间:2019-06-13 来源:学习强国

【编者按】6月13日,经校党委宣传部策划、山东省科协推介,青岛农业大学食品科学与工程学院杨庆利教授多年来深耕花生育种与加工,为新旧动能转换和乡村振兴战略实施贡献科技力量的事迹报道,被学习强国平台采用,在“新时代故事”栏目中重点推出,展现了我校专家教授主动对接国家和地方产业发展需求、助推现代农业发展的精神和成绩,同时宣传并展示了学校形象。

花生是我国产量丰富、食用广泛的一种坚果,也是我国重要油料作物、食用作物和经济作物,是贫困地区农民脱贫致富的主要种植作物,在国民经济中具有重要地位和作用。花生综合加工利用前途广阔,精深加工能够创造出原值5倍至6倍的附加值。然而,目前我国花生深加工产业还存在着加工专用新品种特别是高油酸新品种缺乏、深加工能力较差、黄曲霉毒素潜在污染难以解决等影响产业发展的关键性问题。

深耕花生育种和加工,突出成就记山东省政府一等功

山东省青岛农业大学食品科学与工程学院杨庆利教授出生于山地丘陵较多的沂蒙山区北部,从小接触花生种植。“追溯到上世纪80年代,品种高产潜力低、抗性差,肥料、薄膜等生产资料不全,导致花生产量普遍较低,一亩地产一二百斤。”杨庆利教授回忆。自此,一个“培养高产的、抗性强的花生种质资源”的愿望在杨庆利心里扎根,引他步上发展农业科学的道路。

经过多年不懈研究,杨庆利教授在加工专用高油酸花生新品种培育和花生饼粕高值化安全利用研究两个领域,做出了重要贡献,先后主持国家重点研发计划等项目20多项,获得国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖等省部级奖励13项。除此之外,先后获得山东省有突出贡献的中青年专家、山东优秀发明家、山东省青年科技奖、发明创业奖、青岛拔尖人才、青岛市创业创新领军人才等荣誉称号。杨庆利教授本人因此被山东省人民政府记一等功。

一颗颗再普通不过的花生,在这个山区里走出来的农业专家手里摇身一变,成了能创造巨大经济效益的“魔豆”。

“让种花生也能挣钱”,育成多个高油酸花生新品种

儿时那份“让种花生也能挣钱”的愿望,不知不觉中勾勒出杨庆利的人生蓝图。大学本科就读于青岛农业大学的前身莱阳农学院农学专业,上大学以后的他第一次接触到现代花生育种方法,一步踏进花生育种的世界。硕士毕业后,他开始了高油酸花生育种工程研究。

油酸是花生油脂中的主要脂肪酸,占花生脂肪酸总量的39%~49%之间,在人体脂类代谢中能降低有害胆固醇、保持有益胆固醇水平,从而减缓动脉粥样硬化,有效预防冠心病等心脑血管疾病的发生。另外,油酸含量高、抗氧化能力强,产品不易氧化酸败,制成品的货架寿命较长,耐储能力也强。因此,世界主要油料作物(大豆、油菜、花生)的育种者,都把培育高油酸新品种作为主要育种目标。

与此同时,目前花生超高油酸(70%以上)含量的种质资源较少,高油酸性状的选择技术更是匮乏。为培育高油酸花生种质资源,杨庆利教授在研究过程中尝试过的科研方法不计其数,甚至曾经通过实践8号育种卫星将花生种子带上太空进行诱变,但没有达到预期诱变效果。

投入了大量时间、精力和经费的项目眼看就要泡汤,杨庆利也曾感到气馁。但他很快又不断重新查找资料,寻找更加有效的诱变方法。接下来,他采用胚辐射诱变技术进行诱变,功夫不负有心人,这种方法解决了辐射诱变有益变异株率低的问题,使有益变异株率由低于0.5%提高至27%以上。

利用创造的新种质,杨庆利与国家花生产业技术体系首任首席科学家禹山林研究员共同合作,育成高油酸花生新品种——花育32号,其油酸含量达77.80%,比传统品种提高了10倍,是国际上油酸含量最高的最早通过省级以上审定的直立型花生新品种!

获得了可喜的种质资源,杨庆利教授终于舒了一口气。十年摸爬滚打,解决了花生产业中高油酸品种缺乏、种质资源创造困难和性状选择技术落后等难题,那份初心开了花,结了果。

多年来,为提高经济效益,加快高油酸种质资源推广,杨庆利教授利用体细胞杂交技术、胚辐射诱变技术、组培苗嫁接技术和高油酸性状基因标记选择技术等,培育出花育32号、龙花8号等6个高油酸花生新品种,在山东、河南等省推广种植面积3785万亩,创造社会经济效益32.26亿元。

创制花生饼粕深加工配套工艺,“榨干最后一滴油”

高油酸花生种质资源培育出来了,但好资源更需要好的加工方法,才能“榨干最后一滴油”,实现深加工效益的最大化。

为了发挥高油酸花生种质资源最大效用,杨庆利教授带领团队对高油酸花生进行深加工,生产出高油酸花生油投入市场。然而,面对榨油后形成的大量的花生饼粕,杨教授觉得还是“不过瘾”。“花生饼粕数量庞大,但因其氨基酸不平衡、蛋白质变性严重、吸收利用度不高以及部分花生粕黄曲霉毒素超标严重,导致价格低廉,经济效益较低。同时,黄曲霉毒素易使动物肝脏受损,限制了花生粕在饲料行业的高效利用。”

如何更深的挖掘花生粕剩余价值,提高其在饲料行业的利用率,进一步提升花生深加工产业的经济效益?科研上的敢做,首先来自于感想——“如果能够解决高温花生饼粕加工的技术瓶颈,就可替代发酵豆粕、骨粉和鱼粉,在一定程度上缓解我国蛋白饲料原料过度依赖进口的局面。如果能让不溶性蛋白变为可溶性蛋白,把蛋白质变为花生肽,就能解决黄曲霉毒素的问题,增加花生粕的附加值。”

为解决黄曲霉毒素超标感染难题,杨庆利团队与青岛根源生物技术集团有限公司合作发明了自动化饼粕微生物固态发酵设备——四层曲床链板传送自动化饼粕微生物固态好氧发酵设备和车阵式自动化饼粕微生物固态厌氧发酵设备,降解了部分抗营养因子和生物毒素,改善了蛋白品质,增加了花生饼粕的利用率和营养价值。另一方面,为更有效减少人工操作污染,杨庆利团队创建了饼粕微生物固态发酵工艺,设计出全过程自动化的控制系统。

一项项成果,不仅延伸了花生加工业的产业链,较大幅度地提高了花生资源的利用率和产品附加值,更创造的巨大的社会经济效益。项目实施期间,合作企业累计销售收入预计15亿元以上,在提高油脂加工企业经济效益的同时,有效推动了我国花生产业、畜牧业、养殖业等多产业链条的发展,促进农业增效和农民增收。

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作者:刘阳 郭忠衢    阅读:0
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