劉景圣在田間查看玉米長勢。
以上圖片均為吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)提供
劉景圣(左三)在指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)研究。
以上圖片均為吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)提供
人物小傳
劉景圣,1964年10月生,吉林集安人,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)原副校長、博士生導(dǎo)師,小麥和玉米深加工國家工程研究中心主任。他主攻玉米采后問題研究,作為負(fù)責(zé)人,帶領(lǐng)團隊榮獲科技部創(chuàng)新人才推進(jìn)計劃重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊、“全國高校黃大年式教師團隊”。他曾獲全國創(chuàng)新爭先獎、1項國家科技進(jìn)步獎二等獎、6項省部級科技進(jìn)步獎一等獎。
一穗玉米,除了直接烹飪,還能怎么吃?
重組米、沖調(diào)粥、玉米須茶、多谷物主食專用粉……走進(jìn)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院的實驗室,一個個以玉米為主要原料的食品加工產(chǎn)品引人注目。致力于讓玉米走上更多人的餐桌,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉景圣和玉米打了一輩子交道。
保質(zhì)減損、鮮食玉米加工、玉米主食化……劉景圣的研究始終聚焦玉米采后的問題?!芭ψ龊糜衩椎摹蟀肫恼隆?,讓好收成有好儲存,讓好玉米變好食品,讓玉米發(fā)揮更大價值。”劉景圣這樣形容自己的工作。
從好收成到好儲存
研究玉米采后品質(zhì)變化規(guī)律,瞄準(zhǔn)玉米采后干燥、儲藏等技術(shù)瓶頸開展攻關(guān)
“農(nóng)民辛辛苦苦種一年糧食,卻在采后因儲存、加工不當(dāng)造成損耗,有的甚至發(fā)霉變質(zhì)。這不僅困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也給糧食安全造成隱患。”自幼在農(nóng)村長大的劉景圣,十分關(guān)注玉米采后損耗的問題。
“過去,收回的玉米大多直接扔在地上,變成‘地趴糧’,容易生霉變質(zhì)?,F(xiàn)在,很多農(nóng)民家里立起了苞米樓子,用來儲糧。”在一次次調(diào)研中,劉景圣發(fā)現(xiàn),儲糧方式雖然有了變化,但糧食損耗、品質(zhì)下降的問題依然存在。
“減損就是增產(chǎn)。”2005年起,劉景圣下決心弄清玉米采后品質(zhì)變化的規(guī)律,為保質(zhì)減損提供理論支持。
鉆田野、入糧庫,劉景圣團隊在東北地區(qū)多個玉米主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行采樣。他發(fā)現(xiàn),不同地區(qū)采集的樣品,雖然能反映一定的變化趨勢,但因品種、地域、種植方式等因素不同,數(shù)據(jù)存在一定差異。
于是,劉景圣團隊建起試驗田,選育特定品種,從埋下種子開始,精耕細(xì)作,追蹤玉米完整生育期。秋收時節(jié),團隊每隔兩天采收一批樣本,在田野和實驗室一趟趟往返。
“單程就是倆小時,晝出夜歸是常態(tài)。回來后還得先烘干,再做實驗分析,每年秋收都沒閑過?!苯?jīng)過12年反復(fù)試驗,劉景圣捕捉到玉米呼吸代謝的細(xì)微變化,從降水控酶上找到保質(zhì)減損的突破口。
東北玉米多屬于秋糧晚熟品種,采收時,雖然形態(tài)已經(jīng)成熟,但還未達(dá)到生理上的完全成熟,需要進(jìn)行較長時間的后熟作用?!霸诖诉^程中,玉米籽粒仍在呼吸代謝,從而造成重量的損失?!眲⒕笆フf,“近年來冬季氣溫升高,收獲后的玉米籽粒因含水量較高,呼吸代謝旺盛,有害微生物繁殖加快,造成‘量’‘質(zhì)’雙降。因此,及時烘干、科學(xué)儲存很關(guān)鍵?!闭业椒较蚝螅瑒⒕笆ьI(lǐng)團隊瞄準(zhǔn)玉米采后干燥與儲藏環(huán)節(jié)的技術(shù)瓶頸開展攻關(guān)。
研發(fā)“微波輔助熱風(fēng)勻化脫水干燥技術(shù)”,將干燥時間縮短兩小時、能耗降低16.4%;開發(fā)智能糧倉與多參數(shù)糧情監(jiān)控平臺,實現(xiàn)溫、濕度可視化精準(zhǔn)管理,使原糧損失率降低3.9%;研發(fā)農(nóng)戶專用組合式簡易儲糧倉,使應(yīng)用地區(qū)糧食損耗平均減少6.1%……從理論支持到技術(shù)應(yīng)用,劉景圣不斷優(yōu)化儲糧技術(shù),有效降低了玉米的損失和消耗。
從好玉米到好食品
攻克采收、加工、保鮮全鏈條難題,研發(fā)鮮食玉米全程標(biāo)準(zhǔn)化智能控制技術(shù)體系
撕開包裝,嘗一段鮮食玉米,口感鮮甜軟糯。如今,開袋即食的鮮食玉米,已走上百姓餐桌。鮮食玉米的“鮮”,凝結(jié)著科研人員的智慧。
“鮮食玉米很‘嬌貴’。采早了太嫩,營養(yǎng)成分不足;采晚了太硬,口感不佳?!?000年起,劉景圣將目光聚焦鮮食玉米,連續(xù)幾年,每到秋收,劉景圣的實驗室里總是堆滿了采樣袋,裝著不同時間采摘的鮮食玉米樣品。
什么時間采收?如何加工?怎樣保存?為了找到答案,實驗室的儀器經(jīng)常不分晝夜地高速運轉(zhuǎn)?!盀榱烁闱宄煌瑴囟认迈r食玉米水分、糖和淀粉、酶活性等指標(biāo)變化情況,團隊曾連續(xù)忙了半個多月,每隔4小時測一次樣品指標(biāo),晚上也不回家,就住在實驗室?!眲⒕笆フf。
在一張張折線圖、一組組詳細(xì)數(shù)據(jù)的對照下,劉景圣和團隊逐漸了解鮮食玉米營養(yǎng)品質(zhì)變化、質(zhì)構(gòu)變化對食用品質(zhì)的影響,找到了不同品種的最佳采收時間。
有了理論支撐,還要解決加工問題。“鮮食玉米采摘后,營養(yǎng)和風(fēng)味短時間內(nèi)會發(fā)生較大變化,加工包裝就是與時間賽跑。”劉景圣說。
過去,為了搶時間,車間往往建在農(nóng)田附近,不僅生產(chǎn)成本高、規(guī)模擴張難,而且自動化水平低,品質(zhì)也難以保障。2000年起,劉景圣決心攻克采收、加工、保鮮全鏈條難題,主持國家863計劃“玉米綠色供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與裝備研制”項目,帶領(lǐng)團隊創(chuàng)新研發(fā)“鮮食玉米全程標(biāo)準(zhǔn)化智能控制技術(shù)體系”,利用信息化技術(shù),對鮮食玉米的品種、產(chǎn)地、加工等信息實現(xiàn)全程質(zhì)量控制和安全可追溯,助推鮮食玉米產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展快車道。
瞄準(zhǔn)鮮食玉米的營養(yǎng)和風(fēng)味保持問題,劉景圣帶領(lǐng)團隊首創(chuàng)“適時擇溫采收+產(chǎn)地預(yù)冷”技術(shù),選擇合適的時間和溫度采摘鮮食玉米,并在采后迅速進(jìn)行預(yù)冷處理,將鮮食玉米加工時限從6小時延長至15小時;突破原有加工模式,在加工裝備研制上下苦功,助力鮮食玉米產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè);研發(fā)果穗智能分級系統(tǒng),每小時可分選8000穗鮮食玉米,準(zhǔn)確率超95%;研制全水循環(huán)熟化滅菌裝備,不僅使生產(chǎn)效率提升21%,還可降低23%的能耗……憑借在鮮食玉米研究上的突破,劉景圣主持的“玉米綠色供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”獲2014年吉林省科技進(jìn)步獎一等獎。
從副產(chǎn)品到健康品
鉆研玉米精深加工技術(shù)創(chuàng)新,并將加工副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為功能食品中的有效成分
“空間大、產(chǎn)業(yè)鏈長、產(chǎn)品豐富是玉米加工業(yè)的特點,玉米的加工品或副產(chǎn)品具有較高的附加值?!眲⒕笆タ春糜衩拙罴庸さ那熬?,決定更進(jìn)一步挖掘玉米的價值。
2012年,劉景圣開展玉米蛋白質(zhì)和淀粉分子修飾和分子自組裝技術(shù)研究、玉米粉質(zhì)構(gòu)重組技術(shù)研究,從微觀角度研究玉米,為玉米“變身”成多種不同食物提供了更多可能;應(yīng)用低場強核磁共振、多角度激光散射等技術(shù),研發(fā)出半干法制粉、微波輔助生物修飾等7套核心裝備。近年來,已建成7條萬噸級玉米主食生產(chǎn)線。
“玉米主食化是精加工的重要方向,制粉工藝一直是一個難以突破的瓶頸,不易成團、口感不佳,都是需要解決的問題?!?016年寒冬,歷經(jīng)一次次試驗失敗之后,劉景圣想起讀博期間對食用菌的研究,靈光閃現(xiàn),決定將原料預(yù)處理工藝引入玉米制粉工藝,實現(xiàn)不同粗細(xì)度的顆粒組合,進(jìn)一步提高食用品質(zhì)。
憑借“玉米精深加工關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”成果,劉景圣獲得2019年度國家科技進(jìn)步獎二等獎,為我國玉米主食工業(yè)化發(fā)展提供堅實的理論和技術(shù)支撐。
很長一段時間內(nèi),玉米加工副產(chǎn)物曾被視為“廢料”。早在2002年,看著玉米精深加工中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物,劉景圣有了“變廢為寶”的想法,進(jìn)一步挖掘玉米副產(chǎn)物的價值。
“糧食加工副產(chǎn)物中含有豐富的蛋白質(zhì)、膳食纖維、油脂、多酚和維生素等可利用組分,若把加工副產(chǎn)物高效轉(zhuǎn)化為功能食品中起作用的成分,就能使其成為健康食品和保健食品的原配料。”沿著這個思路,劉景圣帶領(lǐng)團隊突破功能因子高效制備技術(shù),將玉米黃粉、麩皮等加工過程中的副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成活性蛋白、活性多糖等高附加值功能成分,使其成為功能食品中的營養(yǎng)成分。“精深加工和副產(chǎn)物高效利用,充分延伸產(chǎn)業(yè)鏈,讓每一穗玉米發(fā)揮更大價值。”劉景圣朝著這一目標(biāo)不懈努力。
一穗玉米,一生科研。從青絲到白發(fā),劉景圣心里想著的始終是玉米,惦記的是以科研攻關(guān)為糧食安全提供保障?!稗r(nóng)業(yè)科技工作者要時刻關(guān)注田間地頭的需求,讓技術(shù)扎根泥土、造福農(nóng)民。”劉景圣說。
《 人民日報 》( 2025年05月29日 06 版)