史國(guó)安 焦封喜 焦元鵬 楊會(huì)安 韓孟偉 吳育謙 史秉銳
(河南科技大學(xué) 牡丹種質(zhì)創(chuàng)新與精深加工河南省工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1,洛陽(yáng) 471003)(洛陽(yáng)市牡丹開發(fā)管理辦公室2,洛陽(yáng) 471003)(洛陽(yáng)市科技局3,洛陽(yáng) 471003)(洛陽(yáng)牡丹協(xié)會(huì)4,洛陽(yáng) 471003)
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)是原產(chǎn)中國(guó)的特有花卉資源,為芍藥科芍藥屬牡丹組落葉小灌木,作為傳統(tǒng)的觀賞和藥用植物,在我國(guó)各地已有1500多年的園藝栽培歷史,亦被廣泛地引種到日本、歐美等國(guó)家種植[1]。中國(guó)牡丹遠(yuǎn)在秦漢早期主要是藥用,隋唐開始進(jìn)入宮廷始做園林觀賞,北宋觀賞達(dá)到歷史上的一個(gè)高峰期,逐漸在全國(guó)各地廣泛栽培[2]。改革開放以來(lái),中國(guó)牡丹藥用、觀賞和綜合利用受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視,近些年對(duì)牡丹籽油的潛在開發(fā)利用價(jià)值有了深刻認(rèn)識(shí)。對(duì)中國(guó)油用牡丹的發(fā)展前景進(jìn)行了分析,以期為下一步制定中國(guó)油用牡丹發(fā)展戰(zhàn)略決策提供建議和參考。
中國(guó)居民的膳食油脂主要來(lái)自植物性油脂和少量動(dòng)物性油脂兩大類。植物性油脂根據(jù)生物學(xué)特點(diǎn)又可分為草本油脂和木本油脂,以草本油脂消費(fèi)量最大。由于一些木本油脂品質(zhì)優(yōu),消費(fèi)量呈逐年增加的趨勢(shì)。
世界植物油脂產(chǎn)量占世界油脂總產(chǎn)量的70% 左右, 其中食用油占80%左右, 非食用油約占20%;我國(guó)國(guó)民食用油的90%以上都來(lái)源于草本油料作物。
中國(guó)地域廣闊,南北緯度跨度大,地形變化多端,形成了豐富的木本油料資源。據(jù)《中國(guó)油料植物》記載, 全國(guó)有108 科、397 屬、814 種油脂植物。其中, 木本油料就有400 多種, 含油量在15%~60% 的有200 多種, 含油量為50%~60% 的有50 多種[3]。常見可以食用的木本油料植物:核桃、油茶、杏仁、麻瘋樹、文冠果、黃連木、光皮樹。
盡管牡丹種子產(chǎn)量高籽油品質(zhì)上乘,長(zhǎng)期以來(lái)牡丹產(chǎn)區(qū)民間已有食用牡丹籽油的習(xí)慣,但由于牡丹栽培地域和數(shù)量的不足,牡丹的油用價(jià)值尚未引起人們的廣泛關(guān)注。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)現(xiàn)有木本油料栽培面積1 000萬(wàn)hm2,年均單位產(chǎn)油量300 kg·hm-2, 年總產(chǎn)油量160 萬(wàn)t,相當(dāng)于全國(guó)食用植物油總產(chǎn)量的10%[4]。其中,2011年油茶籽總產(chǎn)量115萬(wàn)t,年產(chǎn)油量約為25萬(wàn)t[5],是目前我國(guó)木本油料發(fā)展的成功案例。
木本油料植物生產(chǎn)的木本油料既是一種人們生活中必需品,又是一種緩解世界能源危機(jī)的可再生資源,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,大力發(fā)展木本油料產(chǎn)業(yè),作為一種綜合開發(fā)山區(qū)土地資源和增加農(nóng)民收入的有效途徑,是實(shí)施生態(tài)富民工程建設(shè)的重要選擇。
近幾年全球食用植物油消費(fèi)年增速在3%~6%之間波動(dòng)。中國(guó)油料主要包括大豆、油菜籽、棉籽、花生、葵花籽、芝麻、胡麻。按壓榨量排序,大豆、油菜籽、花生、棉籽是國(guó)內(nèi)榨油的主要原料。據(jù)有關(guān)資料介紹, 2008年全國(guó)人均食用植物油年消費(fèi)量已經(jīng)超過18 kg。預(yù)計(jì)2015年,人均食用植物油年消費(fèi)量21 kg左右, 總需求將達(dá)到3 200萬(wàn)t以上。
王瑞元[5]指出,2011年我國(guó)食用油年消費(fèi)達(dá)2 865.1萬(wàn)t,人均年消費(fèi)占有量21.2 kg(表1),出現(xiàn)了我國(guó)食用植物油的自給率已由21世紀(jì)初的60%下降到目前的38%左右。食用油自給率低于40%,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)際安全警戒線[6]。中國(guó)居民食用油對(duì)外依存度越來(lái)越高,食用油安全問題應(yīng)該引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,采取措施解決關(guān)系國(guó)計(jì)民生的這一重大問題。
表1 中國(guó)人均食用油消費(fèi)情況
我國(guó)是人口大國(guó),糧食和油料生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻,雖然油料作物的油脂年產(chǎn)量超過1 000萬(wàn)t,但是仍然不能滿足食用油的需求量,而且食用油脂的進(jìn)口量還在逐年上升。國(guó)內(nèi)發(fā)展草本油料生產(chǎn)由于受到耕地有限的限制,不能大規(guī)模提高產(chǎn)量,即將導(dǎo)致發(fā)生食用油供應(yīng)和生產(chǎn)生物質(zhì)能兩難的情況,如果仿效歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家大力種植油料作物油菜、大豆等的方式發(fā)展生物柴油工業(yè)更不符合我國(guó)國(guó)情。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi), 我國(guó)食用植物油將呈現(xiàn)出國(guó)內(nèi)供給嚴(yán)重不足, 進(jìn)口供給壓力加大的緊張局面。在中國(guó)廣闊的丘陵山區(qū)、灘涂等宜林區(qū)域,發(fā)展木本油料植物可能是化解這一困境的重要出路。
中國(guó)野生牡丹分布主要在西南西藏雅魯藏布江橫斷山脈、云貴高原、秦巴山區(qū)、太行至燕山,呈現(xiàn)西南到東北走向[2]。中國(guó)牡丹的原生地與目前牡丹的主要栽培區(qū)域大致相當(dāng),并且呈現(xiàn)迅速擴(kuò)大的良好形勢(shì)。目前我國(guó)油用牡丹栽培中心分別是河南省洛陽(yáng)市,山東省菏澤市,安徽省銅陵市、亳州市,甘肅省蘭州市、臨夏市,湖北省襄陽(yáng)市,湖南省邵陽(yáng)市和重慶市墊江縣。
2009年~2010年,洛陽(yáng)市牡丹開發(fā)管理辦公室組織專家對(duì)8年生‘鳳丹白’進(jìn)行了測(cè)產(chǎn),普通牡丹田牡丹籽產(chǎn)量達(dá)到220 kg·667 m-2。2011年對(duì)豐產(chǎn)單株繼續(xù)進(jìn)行觀察,單株結(jié)果莢數(shù)85個(gè),單株牡丹籽數(shù)1 610粒,千粒重350 g,含水量12.5%,折合產(chǎn)量494 kg·667 m-2。表明油用牡丹具有良好的豐產(chǎn)潛力。
采用氣相色譜法對(duì)牡丹籽油脂肪酸組成進(jìn)行分析,牡丹籽油不飽和脂肪酸含量超過90%,其中人體必需的亞麻酸(ω-3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到40%以上[7],是其他木本油料不可比擬的(表2),表明牡丹籽油是一種優(yōu)質(zhì)食用油,因此建議國(guó)家從食用油安全的角度,將牡丹籽油作為一種新型木本油料進(jìn)行開發(fā)利用。2011年3月29日,中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部第9號(hào)公告,將牡丹籽油列入新資源食品,為牡丹籽油的規(guī)?;a(chǎn)奠定了法律基礎(chǔ)。
表2 4種木本油料脂肪酸組成比較/%
我國(guó)國(guó)民食用油的主要來(lái)源于草本油料作物。因此,油料生產(chǎn)尤其是食用油料生產(chǎn)歷來(lái)為人們所重視[8]。從其主要脂肪酸的組成來(lái)看, 牡丹籽油富含油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸, 其中的亞油酸、亞麻酸是細(xì)胞構(gòu)成的必需物質(zhì), 參與人體代謝過程, 又是人體內(nèi)所不能合成的,因此具有特殊的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。生產(chǎn)油用牡丹的地域多為水體、土壤、大氣環(huán)境良好沒有污染地區(qū),按照有機(jī)食品規(guī)則生產(chǎn)的牡丹籽油及其副產(chǎn)品,完全可以達(dá)到無(wú)公害有機(jī)食品的要求。
牡丹種仁中含有18%~25%的蛋白質(zhì)、30%~35%的脂肪和磷、鈣、鎂、鐵、鋅、鉀及維生素A、E等物質(zhì),提油后的籽粕是高鉀食品資源,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可與雞蛋、牛肉、牛奶比美,為不可多得的具有特殊營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的滋補(bǔ)佳品。副產(chǎn)物果莢皮、種皮含有豐富的多酚、多糖等生理活性成分,深加工增值潛力巨大。牡丹籽油及其相關(guān)產(chǎn)品的深度開發(fā),在減少慢性疾病風(fēng)險(xiǎn)方面可以大有作為[8]。
牡丹可以種植在非耕性土壤上,對(duì)水土保持,防風(fēng)固沙,改善土壤品質(zhì)等方面具有不可忽視的作用。中國(guó)南方約有2 000萬(wàn)hm2荒山荒坡,北方有1 億hm2鹽堿地,西部還有大片的戈壁灘和沙漠[4],相當(dāng)一部分可以用來(lái)栽培油用牡丹。如果利用這些土地發(fā)展100~200萬(wàn)hm2油用牡丹,在推進(jìn)新型食用油開發(fā)的同時(shí),還能促進(jìn)水土保持及退耕還林等生態(tài)建設(shè),因此發(fā)展油用牡丹生產(chǎn)是一項(xiàng)多贏的、長(zhǎng)效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施,具有廣闊的發(fā)展前景。
牡丹籽油除直接食用外,可以用于加工成調(diào)和油,提高國(guó)民的食用油品質(zhì),還可以加工成各種食品、護(hù)膚品、保健品。同時(shí),可從牡丹的花朵、葉、根、皮中獲得牡丹精油,它是體內(nèi)產(chǎn)生的一種具有揮發(fā)性芳香氣味的次生代謝物,由分子量較小的簡(jiǎn)單化合物組合而成,可隨水蒸氣蒸餾,是一類有氣味的揮發(fā)性油狀液體物質(zhì),又稱為液體黃金。由于其成份比較復(fù)雜,在制藥,殺蟲,抑菌,食品添加劑和日用化妝品中都將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。
縱觀世界油脂市場(chǎng),生產(chǎn)木本油脂已成為當(dāng)今世界解決人類食用油短缺問題的主要措施[10]。如印度尼西亞的椰子油供其全國(guó)60% 人口的全部食用油,馬來(lái)西亞的油棕油占世界棕油總產(chǎn)量的60% 以上,希臘橄欖油產(chǎn)量已占其全國(guó)食用油總量的93%,西班牙也達(dá)48%[8]。由于我國(guó)人口的不斷增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)化水平的提高和餐飲行業(yè)、食品工業(yè)及化工行業(yè)的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)食油消費(fèi)總量快速增長(zhǎng),而食用油的生產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足消費(fèi)需求,國(guó)家每年要用大量外匯進(jìn)口食用植物油脂,尤其是近年來(lái)的食用油進(jìn)口量迅速增加。進(jìn)口食用油75.9%是來(lái)自馬來(lái)西亞和印度尼西亞的棕櫚油,其次是來(lái)自南美的豆油(占20%),菜油和花生油的進(jìn)口量較少(分別占2.9% 和0.7% ),相對(duì)來(lái)說(shuō)這些種類的油脂營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是較差的[11-12]。全球資源有限,從食用油國(guó)家安全的角度,應(yīng)立足國(guó)情,自力更生,發(fā)展包括牡丹在內(nèi)的木本油料生產(chǎn),是緩解我國(guó)食用油短缺問題的大勢(shì)所趨。此外, 牡丹籽油產(chǎn)品既可直接銷售, 又可加工成系列產(chǎn)品, 從而帶動(dòng)加工、運(yùn)輸、營(yíng)銷等相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和個(gè)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 不但利用了農(nóng)村的剩余勞動(dòng)力, 而且通過加工增值, 增加了群眾的收人, 提高了人們的生活水平[8]。
發(fā)展油用牡丹具有重要的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)綜合效益,結(jié)合中國(guó)退耕還林工程,大面積營(yíng)造油用牡丹林,有望在10年后為牡丹特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供豐足、廉價(jià)的食用油與化工原料,使中國(guó)成為發(fā)展新型牡丹木本油料產(chǎn)業(yè)的主要國(guó)家。在這些風(fēng)景如畫,自然生態(tài)良好地區(qū),突出生態(tài)旅游的特色,結(jié)合牡丹特色元素,為游客提供集觀賞、美食體驗(yàn)、神體康健為一體的復(fù)合式牡丹文化生態(tài)休閑游,必將成為一種重要的現(xiàn)代人生活方式。
中國(guó)栽培牡丹歷史悠久,但基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱,重開發(fā)輕保護(hù),研發(fā)力量分散,缺乏油用牡丹的栽培技術(shù)體系和專業(yè)化的籽油品種,沒有相對(duì)成熟的牡丹籽采收、干燥、倉(cāng)儲(chǔ)與深加工及綜合利用技術(shù),功能性成分的生物學(xué)、醫(yī)學(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)亟待開展。
由于牡丹分布范圍廣泛、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、可重復(fù)利用、資源潛力大,油用牡丹可作油、藥、綠化兩用或三用,作為國(guó)家或區(qū)域性戰(zhàn)略的施行具有廣闊的發(fā)展空間。針對(duì)發(fā)展油用牡丹存在的重要問題,除國(guó)家在政策層面加強(qiáng)對(duì)牡丹油用產(chǎn)業(yè)做好發(fā)展規(guī)劃,加大扶持資金與科技投入力度外,我們建議各級(jí)政府主管部門成立木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟進(jìn)行宏觀的引導(dǎo),從技術(shù)層面解決制約油用牡丹發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),為油用牡丹產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。
5.2.1 培育油用牡丹主導(dǎo)品種,推廣高產(chǎn)高效栽培模式
“鳳丹白”和“紫斑”牡丹種子產(chǎn)量和籽油含量較高,籽油品質(zhì)較佳,但是在長(zhǎng)期的人工栽培條件下,產(chǎn)生了很多有益的變異,單株間差異明顯,從規(guī)?;c機(jī)械化生產(chǎn)角度看,為便于采收與提高效益,選擇推廣株型緊湊、易于密植、成林周期短、牡丹籽產(chǎn)量高品質(zhì)優(yōu)的品系,應(yīng)是我們今后工作的重點(diǎn)方向。同時(shí),按照良種良法的原則,研究不同地區(qū)不同環(huán)境條件下,基因型與環(huán)境互作對(duì)籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)的影響,推廣高效集約化的配套生產(chǎn)技術(shù)體系。而且,應(yīng)注意探討牡丹林下養(yǎng)殖、種植的復(fù)合生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)模式,為牡丹特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供全方位的技術(shù)支撐。
5.2.2 研究牡丹籽油加工工藝,建立規(guī)范的倉(cāng)儲(chǔ)與加工技術(shù)體系
牡丹全身都是寶,牡丹種子、葉、花、根、果莢皮、種皮的綜合利用與加工技術(shù)有待深入研究[13]。提倡應(yīng)用低溫、適度加工技術(shù)。當(dāng)務(wù)之急,是應(yīng)大力研究探明各種脂肪伴隨物的營(yíng)養(yǎng)與功能,在牡丹食用油品生產(chǎn)中提倡優(yōu)選油料、精致制取、適度精煉的理念,通過不斷優(yōu)化預(yù)處理、油脂制取和精煉工藝條件,大力開發(fā)有益脂肪伴隨物豐富且不含有害成份的健康油脂產(chǎn)品。同時(shí),從牡丹原料到油脂加工以至進(jìn)入零售終端,整個(gè)過程均保持油品中脂肪酸和甘油酯成分的天然狀態(tài)[14-15]。參照茶籽油開發(fā)的成功實(shí)踐,適時(shí)啟動(dòng)牡丹籽油品牌戰(zhàn)略[16],引導(dǎo)牡丹龍頭企業(yè)與國(guó)內(nèi)油脂骨干企業(yè)進(jìn)行深度聯(lián)合,走出一條中國(guó)特色的油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。
5.2.3 打造牡丹文化與生態(tài)功能的統(tǒng)一,努力實(shí)現(xiàn)牡丹三產(chǎn)融合與提升
河南洛陽(yáng)、山東菏澤均提出了超過100萬(wàn)667 m2油用牡丹發(fā)展規(guī)劃,對(duì)提升地方經(jīng)濟(jì)、文化和生態(tài)建設(shè)必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。牡丹是中國(guó)人心目中的國(guó)花[17],突出牡丹文化生態(tài)特色,注重拉長(zhǎng)油用牡丹產(chǎn)業(yè)鏈條,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好與綜合利用的可持續(xù)發(fā)展,做好牡丹的文化、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)3篇文章,對(duì)構(gòu)建和諧中國(guó)、建設(shè)美麗家園具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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