聚焦一流 创新引领│2024年度广西科技进步奖励获奖项目系列报道之八

科技赋能，助力木薯加工产业提质升级

——记2024年度广西科技进步二等奖“食用木薯淀粉及全粉制品绿色加工关键技术与应用”

由广西农业科学院农产品加工研究所牵头，联合江南大学、广西农垦明阳生化有限公司、南宁市万宇食品有限公司、广西高源淀粉有限公司等单位共同完成的成果“食用木薯淀粉及全粉制品绿色加工关键技术与应用”，荣获2024年度广西科技进步二等奖。

广西是我国最大的木薯种植和加工基地，产量和加工量多年来稳居全国第一，木薯是广西优势特色产业，区位优势明显。然而，随着环保政策趋严和产业结构调整，传统木薯淀粉加工产业面临绿色生产技术不足、缺乏多元化增值途径等问题，总体经济效益不高，农民种植积极性受挫，木薯的种植面积逐年下降。针对上述问题，广西农业科学院薯类精深加工利用团队，历经12年，聚焦木薯原料评价体系构建、木薯淀粉绿色清洁化改性技术和营养健康型木薯产品开发，创制出满足不同应用需求的木薯系列制品，助力木薯产业结构优化升级与多元化发展。这一成果的获得标志着我院在木薯精深加工领域取得重要突破，彰显了科技创新在推动热带作物高值化利用中的关键作用，为乡村振兴战略实施注入了新的科技动能。

潜心钻研，构建木薯原料分类评价体系

农产品原料作为加工产业链的源头要素，其质量特性直接决定着终端产品的品质与市场竞争力。然而，木薯原料特性不清、加工适配性差等问题长期困扰着产业发展，亟需科学解决方案。面对这一挑战，项目团队迎难而上，与院经济作物研究所进行跨学科协作，开启了漫长而艰巨的探索之旅。科研人员持续开展跨年度、跨产区的系统性数据采集，克服地域广、周期长、样本量大的困难，跟踪分析40余个木薯品种原料的营养品质和理化特性，最终建立了包含淀粉含量、糊化特性等20项核心指标的数据库，为后续分类标准制定提供了坚实的科学依据。

攻克检测瓶颈是实现原料精准评价的关键一步。研究团队潜心钻研，创新性运用近红外光谱等先进技术，经过反复试验与模型优化，成功构建了淀粉、纤维素等4个核心组分的含量快速检测模型，突破了传统检测方法效率低、成本高、耗时长等局限，实现了木薯组分指标的在线快速检测，为产业应用扫清了技术障碍。功夫不负有心人，经过十多年的持续攻关和不懈努力，团队最终确立了基于3种主要加工用途的原料特性指标范围。指导企业开展以应用为导向的原料把控和分类，让原料选择从依赖“经验判断”迈向精准的“数据驱动”，显著促进了木薯原料的最优化开发利用。

创新驱动，创制木薯淀粉绿色高效改性技术

在可持续发展战略背景下，生物改性木薯变性淀粉凭借其环境友好特性，正成为传统化学改性淀粉的高效替代方案。科研团队深入探索发酵、酶解等生物技术手段，系统解析了木薯淀粉在发酵、辐照及酶解处理过程中颗粒形态与分子链结构的演变，揭示了淀粉多尺度结构变化与其功能特性间的内在联系。值得一提的是，团队在追求更高效、更绿色的道路上，迎难而上，成功开发了菌种直接发酵与紫外诱导联用的木薯发酵淀粉生产技术。这是一项耗时、需要极大耐心和精密分析的工作。针对传统自然发酵周期长、产品品质不稳定的难题，团队进行了大量的菌种筛选与驯化、工艺参数优化、过程控制和协同效应试验，最终将发酵周期从14天大幅压缩至3天，同时显著提升了产品稳定性。研究开发的木薯发酵淀粉可广泛应用于烘焙、膨化等休闲食品加工领域，实现了生产效率和环境效益的双重突破。

突破瓶颈，开拓木薯多元化高值化新路径

木薯作为热区三大粮食作物之一，在我国长期以来主要用于工业加工，其食用价值未被充分地开发利用。科研团队聚焦木薯主食化、休闲化加工技术难题，面对木薯全粉在应用过程中存在的面团成型性差、发酵难等问题，从分子层面深入解析机理，揭示了木薯全粉对复配面团结构的影响规律，找到了导致加工性能下降的“症结”。为了攻克成型与发酵难关，团队进一步深入研究，创新性提出复配改良技术，通过科研人员无数次的配方设计、实验验证和技术优化，经历了无数次失败与调整，揭示了影响木薯面团加工性能下降的内在机制，创新了木薯产品加工成型性、发酵持气性、抗消化性改良提升技术，最终通过优化的蛋白、胶体和酶制剂复配组合，显著改善了面团成型性、发酵性和抗老化性能，将木薯全粉产品的最优占阈限提高至60 %以上。在此基础上，团队创制出高纤维、慢消化等系列主食化、休闲化的营养功能木薯产品，有力推进了木薯加工由解决温饱向满足健康需求的战略性转变，为木薯精深加工利用开辟了新路径，有效提高了木薯附加值。

木薯食品的中试生产

成果落地，助力木薯产业高质量发展

技术成果通过平台建设、生产线建立、人才培育、企业服务、技术培训等多措并举，成功在国内外淀粉龙头深加工企业和食品加工企业广西农垦明阳生化有限公司、广西高源淀粉有限公司、广西农垦明阳淀粉发展有限公司、诸城兴贸玉米开发有限公司、山东米能生物科技有限公司、越南明阳生化有限责任公司和南宁市万宇食品有限公司等多家企业实现了产业化应用和市场推广，应用成效显著。2021～2023年累计新增销售额7.41亿元，产业附加值得到显著提升。项目实施期间，助力“非粮生物质能技术全国重点实验室”“中泰木薯特色食品联合研发中心”等高水平平台的建设，深度融入高质量共建“一带一路”中，合作链条不断延伸。

技术成果入选农业农村部非洲培训项目，“食用木薯全粉节能低耗清洁生产技术”入选农村科技口袋书，相关研究成果获广西农业科学院科技进步一等奖，彰显了其科技含量与应用价值，有力推动了木薯加工产业技术进步。同时，食用木薯系列加工技术的推广应用，间接带动了广西玉林、合浦、桂平等地上游食用木薯种植业的快速发展，促进产业增效和农民增收。项目成果实现了经济效益与社会效益的双丰收，成功推动了木薯从传统工业原料向现代营养主食转型升级，为乡村振兴战略提供了坚实的科技支撑。  

非洲开展木薯加工技术培训

多样化的木薯加工产品

团队简介：

薯类精深加工利用团队现有科技人员10人（在编7人、聘用3人），其中博士2人，高级职称6人。主要围绕广西特色薯类开展深度开发与高效利用研究，包括薯类原料加工品质物质基础研究；淀粉结构、营养特性与功能性产品创制；作物主食化、休闲化加工共性关键技术及产业化应用研究。团队成员先后主持国家自然科学基金、公益性行业（农业）科研专项、广西科技重大专项、广西自然科学基金等各级项目75项。获广西科技进步二等奖3项、广西技术发明三等奖1项，广西农业科学院科技进步一等奖、技术发明二等奖各2项，中国轻工业联合会科学技术进步三等奖1项。发表论文94篇（SCI收录15篇），主编和参编中英文著作6部；授权发明专利36件、实用新型专利18件；颁布地方标准12项，成果登记81项。

加工所  李明娟供稿/供图

一审一校：周主贵

二审二校：薛臣艺

三审三校：陆炳强