菊芋又称洋姜、地姜,为菊科向日葵一年生宿根性草本植物,我国各地均以零星栽培为主,且极易栽培。菊芋的根可制菊粉(菊糖)及低聚果糖,也可制做菊芋笋、菊芋脆片等。其嫩叶属高档蔬菜。可用于制罐头。随着人们消费习惯及口味的改变,菊芋及其加工品已越来越受到消费者的欢迎,菊芋规模化的种植和加工必将引发新的发展机遇。由于菊粉及低聚果糖具有超强的增殖双歧杆菌的功能,因此是一种对人体有益的功能性物质。它对于调节肌体平衡、恢复胃肠功能、促进新陈代谢、预防各种疾病、维护身体健康有着极为重要的作用,是21世纪代表性健康食品。菊粉作为一种天然的功能性多糖,具有水溶性膳食纤维和生物活性前体的生理功能,因而广泛应用于低热量、低糖、低脂食品中。
一、菊芋的深加工
1.菊粉生产:新鲜菊芋经处理、粉碎后,加水浸提压滤分离,滤液再经脱色浓缩干燥即可得菊粉。
2.低聚果糖生产:菊粉精液经菊粉酶完全分解,即可制得低聚果糖。建一座年产500-1000t菊粉加工厂,总投资300-500万元;所需厂房面积500㎡-1000㎡,锅炉(2t-4t)1台,提取1t菊粉需菊芋10t-11t,除提取菊粉外尚余4%-5%的饲料。生产成本为1.4万元/t,售价2.52万元/t,利润1.12万元/t,年利润336万元,投资回收期仅需1年,经济效益显著。菊粉和低聚果糖为第3代保健食品功能因子,并成为21世纪高科技生物制品,具有保健功能的八大特点,有益于人体健康,其社会效益远比经济效益大。
3.燃料乙醇生产:菊芋也是能源作物,菊粉可在酸水解或酶水解作用下转化为果糖,然后可将果糖发酵成乙醇,根据有关的试验结果表明,每吨块茎可生产185L乙醇,每公顷土地还可产出7t-8t干叶蔓,它可作为乙醇加工过程中燃料使用,提供能力。
菊芋生长适应性强,宜种植于十年九旱多大风的山区、丘陵地带和土壤瘠薄,气候温凉地域;另外,种植菊芋可固沙、防沙尘暴,改善生态环境。生产菊粉和低聚果糖的过程中,不产生有害气体和废酸、废渣等,对环境不会造成污染。菊芋(洋姜、地姜)是目前的蔬菜中品种优异,具有多种保健功效的重要品种资源,是发展营养、保健、疗效食品的理想原料,它的开发利用有着广阔的前景。
二、实施菊芋高值化开发
目前,全世纪只有三家公司工业化生产菊粉,分别是比利时ORAFTI公司和WARCOING公司及荷兰SENSUS集团子公司COSUN公司。这三家公司是世界菊粉主要生产公司,产量占世界菊粉产量的98.8%。而且这些公司无一不是以菊芋(苣)为原料,欧洲菊芋(苣)生产基地由1990年几百公顷增加到2003年的2万公顷。特别是土地相对贫瘠的荷兰,大力推广种植菊芋(苣),已成为最重要的菊粉出口国。在欧洲,菊粉及相关产品已成为很大的一个产业,发展前景广阔,年生产能力已达到100万吨左右。
菊芋在我国只有零星种植,多年来加工腌菜食用,附加值低,利用量小。在内蒙古、甘肃、新疆等地虽有几家菊芋深加工企业,但因技术落后,缺少竞争力,与欧洲同类产品差距很大。尽管国际市场需求旺盛,国内产品却缺少市场,甚至我国目前食品产业使用的高纯度菊粉、高纯度低聚果糖相当程度依靠进口,目前年使用量约有10000吨,并有迅速上升的趋势。现国内有山东奇力公司、青海威德公司、湖北潜江等地也在大力种植加工。但如能实现国产化,切实降低成本,提高技术含量,我国每年对一些高纯度原料总需求量在40万吨以上。
三、菊芋深加工产品市场前景广阔
采用现代工艺制备的高纯度菊粉,高纯度低聚果糖和超高果糖都是有益于身体健康的食品,保健食品和医药工业的功能性原料,具有促进双岐杆菌生长、提高免疫力、调节血脂、减肥、辅助调节血糖等多种明显的生理功效。据统计,我国拥有7000万肥胖症患者,4000万的糖尿病患者,2亿-3亿人有高血脂,相关营养保健食品的需求不断上扬。这三种高纯度原料的生产和应用符合产业发展的趋势,还有很大的发展空间。该项目的启动有望带动我国菊粉产业的整体兴起,激发出我国该领域的产业潜能。
菊芋燃料乙醇是新兴能源,具有无限的发展前景。