图说：以马铃薯为原料制成的月饼科研团队供图
今天是世界粮食日，给您介绍一种颇具科技含量的新主食。“洋山芋”当“饭”吃！马铃薯全粉因耐氧化性能、含水量低等特性储藏期可长达15年，是很好的战略储备粮食；因富含人体必需七大类营养，且富含膳食纤维、花青素、钾元素等物质，是重要健康农产品。如何在尊重中国传统美食文化、迎合百姓口味的同时，让大家享用多元化的马铃薯健康主食？
谷香扑鼻的花卷馒头、爽滑劲道的面条、蓬松酥脆的油条、柔软绵弹的面包、清甜细腻的月饼、入口即化的曲奇、清香可口的发酵饮品等美食，都是以马铃薯为原料制成，颠覆了以往大家对蔬菜马铃薯和薯条薯片的认知。上海交通大学昨日传来消息，对接国家马铃薯主食化战略，上海交大马铃薯工程技术中心王正武教授团队以科技实力助力“舌尖上的主食”，通过校企合作开发健康、本土化马铃薯主食化新路径，使得马铃薯原料能以灵活多样的形式添加到中国老百姓喜闻乐见的各类主食。
图说：马铃薯“饮料”科研团队供图
团队已开发了近40个特色产品，包括生鲜面、乌冬面、馒头、年糕、花卷、发糕、肉/菜包子、蒸饺、汤团、慕斯、泡芙、芝士蛋糕、抹茶蛋糕、雪月饼、绿豆糕、酥饼类、清明果、铜锣烧、马铃薯面包、粗粮饮料等，申请了20多项发明专利。
人均食用量低于世界平均水平
马铃薯并非原产于我国，因此也被俗称“洋山芋”，在欧洲等一直被作为主粮消费，素有“第二面包”的美称。马铃薯营养组成丰富，富含人体必需的碳水化合物、蛋白质、维生素、膳食纤维等全部七大类营养物质，且富含花青素、钾元素等物质。团队成员吴金鸿副研究员指出，马铃薯作为主食可以很好地调整膳食营养结构，例如，一只土豆里有相当于10只苹果的维生素C含量、4颗草莓的花青素含量和4只香蕉的钾含量等，它还因为低热量、低脂肪、饱腹感强而具有减肥功效。
“也有人说，既然马铃薯这么好，我们直接吃不就好了，为什么还要研究、加工呢？”王正武教授解释，目前中国马铃薯产量已居世界第一位，但马铃薯人均食用量低于世界平均水平，目前在我国主要作为鲜食蔬菜直接食用，加工利用率明显不足，其营养价值未被很好利用。
图说：由马铃薯制成的馒头新民晚报记者易蓉摄
舌尖美味中的新科技
直接将马铃薯加工成为健康主食，困难重重。例如，想做馒头、面条，可马铃薯全粉蛋白质含量较低，缺少面筋蛋白质，难以单独成型，且面团醒发难、粘度大，加工的面条易断条、不耐煮、易开裂。我国北方部分传统面食制作习惯就有用“老面”来发酵，欧洲的一些面包制作工艺中也有类似情况，这些自然的传统工艺都是因为环境中的天然物质形成了具有发酵功能的“酸面团”，团队张建华副研究员小组琢磨着要找到其中发挥作用的菌株，让马铃薯“改性”来解决这些问题。
图说：研究团队在和面科研团队供图（下同）
筛选在一开始就陷入了僵局，团队奔赴全国5省找了许多老面、酒曲，都未能找到淀粉酶菌株。“谁能带点样本回来就报销回家车费！”张建华发动实验室来自五湖四海的学生在寒假回家过年时寻找样品，结果真有学生带回来的家庭老面里筛选出了适合马铃薯全粉的高产淀粉酶菌株。经过“DNA鉴定”，竟然还是3株从未被发现的乳酸菌菌株。
这些菌株24小时的淀粉利用率超过80%，加入马铃薯全粉发酵可有效降低粘性，提高直链淀粉含量，改变糊化特性。也就是说，尽管没有面筋，发酵改性后的马铃薯全粉也一样可以用于馒头与面条的加工。
淀粉在储藏中会发生老化，马铃薯淀粉含量高，在冷藏过程会出现硬度增加、咀嚼性下降、组织紧密且易碎断、掉渣等变化，这将影响产品品质。吴金鸿副研究员攻坚小组，将马铃薯馒头开发与冷冻面团技术相结合，筛选抑制淀粉制品老化的品质改良剂，优化配方，通过对发酵特性、质构特性、制品水分迁移特性的分析和探讨，研制出马铃薯添加量达到20%的马铃薯速冻馒头产品。
图说：马铃薯加工而成的花卷
此外，马铃薯全粉加工过程容易丢失天然风味，而且因与小麦面粉的价格差异容易造成“掺假”。不怕！邓云和焦顺山副教授小组研发的高效射流冲击干燥技术，可以提高干燥效率的同时保持品质；赵大云副教授小组创新建立了一套可快速分析测定马铃薯添加量的方法，有效助推市场监管。
“厨房”实验室里的科研
为了加快产学协作，尽快丰富百姓餐桌，在上海市农委、科委的支持下，王正武教授团队与上海市马铃薯产业联盟企业及其他相关科研单位一起，瞄准上海市场消费者最喜爱包子、油条、烧卖、饺子、蛋糕、面包等33种食品，有目标地开发马铃薯主食化新路径。
中华美食文化博大精深，餐桌上的各类传统蒸煮面点虽然都是由小麦粉制作，可不同产品使用不同蛋白含量的面粉（低筋粉、中筋粉），大有讲究。钟宇、岳进等副教授负责的小组负责研发蒸煮类的马铃薯主食，为了“知己知彼”，团队全面分析了不同来源（黑龙江、云南、陕西）、不同品种的马铃薯粉（全粉、雪花粉、紫马铃薯粉）与小麦粉（低筋粉、中筋粉）的营养品质、加工特性、糊化及回生热力学，为马铃薯包子、饺子、小笼、生煎、馄饨、烧麦等主食化产品配方设计和优化提供科学支撑。这些研究未来还将用于方便家庭厨房制作面点的多种预拌粉产品开发。
新研发添加有马铃薯原料的主食产品，营养元素无疑是增加了，但要获得消费者喜爱，还必须在口味、口感等方面与原来保持一直或提升。为了攻关“好吃”的研究目标，科研工作者“上得实验室，下得厨房”。
图说：土豆主食化实验室
岳进小组为了开发加工便利的包子，醒发不同配比的面团不下三十次，才获得最佳配方。面条的实验里，张建华小组首先利用仪器测量弹性、粘度、硬度等物理指标进行对照研究，而糊汤、断条率等感官评定，不仅得靠眼睛看，还得靠“舌尖上的评定”。“我们专门请点心师来解释原理，培训制作技能，实验室里的每个人都动手和面、揉面、制作。基本上大家除了科研，每个人至少有一种拿手面点。”钟宇笑着说，“真的是尝了不少面食呢！而且像春卷这样馅料占比多的点心，为了评鉴更精准，大家都是吃光皮的。”
目前研发的产品中马铃薯全粉添加量达到10％-30%，团队还将通过后续的深入研究提高传统主食中的添加量。最新研发的马铃薯蛋黄月饼中，饼皮添加了马铃薯全粉，馅料是紫土豆泥，包裹着新菌株制成酸奶调制的蛋黄芯，细腻可口，更易消化也更健康营养。随着加工工艺的创新，马铃薯健康饮品、创新食品等更多美味将丰富百姓餐桌。
图说：绿豆馅的马铃薯月饼
从“吃饱”到“吃好”国家马铃薯主食化战略上海进行时
中国马铃薯主食化战略正式启动于年，目标是把马铃薯全粉加工成馒头、面条、米粉等主食，预计到年50%以上的马铃薯将作为主食化深加工产品进行消费。上海并不是种植产地，但作为国家马铃薯主食开发第二批重点城市之一，正以领先的科技力量和海纳百川的市场助推马铃薯主食化。
据了解，粮食刚需不断增长的同时，小麦、水稻等主粮却正受到资源约束和种植效益影响而面临成本不断上升、耕地空间缩小等增产困境。耐寒、耐瘠薄的马铃薯因适应性广而具有扩种、增产的巨大潜力；相较水稻等，马铃薯生长过程需水量少，推进马铃薯主粮化有利于缓解资源压力。另一方面，随着居民健康需求和消费水平提升，富含营养的马铃薯也是健康食品的有益原料。基于这些原因，近年国家马铃薯主食化战略提出和推进，希望实现马铃薯由副食消费向主食消费转变、由原料产品向产业化系列制成品转变、由温饱消费向营养健康消费转变，使其作为我国三大主粮的补充，逐渐成为第四大主粮作物。
图说：马铃薯面包
“近年国家对马铃薯育种、种植等方面的投入很大，也取得很好的成果。目前马铃薯品种很多，主要分为产量高、水分足、口感香脆的菜用薯，及干物质高的加工薯。我国已实现大面值种植并且适合加工薯类达到二十余种。”上海交大马铃薯工程技术中心王正武教授同时指出，市场上缺乏符合中国饮食文化的主食产品和相关的加工技术，也缺乏引导马铃薯主食消费的社会环境和条件。
据了解，目前上海与黑龙江签署战略合作协议，引入来自北方黑土地的优质马铃薯原料，并通过高校科技创新和企业产业化协作研发适合长三角地区消费者口味的马铃薯主食产品。“上海市在人才、科技创新以及经济等方面具有领先优势，应该形成‘营养指导消费、消费引导生产’的理念，加快形成一批成熟的加工技术并开发配套生产装备，带动全国范围内的马铃薯主食产品开发及产业升级。”王正武教授说。
目前除了一系列技术突破，瞄准上海市场消费者喜爱的33种食品开展研发，上海交大马铃薯工程技术中心通过校企合作，目前添加马铃薯原料的花卷、馒头、面条、油条、月饼、蛋糕、曲奇、发酵饮品等约20个产品已走入市场进入百姓餐桌，企业到今年9月已实现销售额万元。
图说：马铃薯曲奇新民晚报记者易蓉摄
未来，上海交大团队还将通过生物工程技术、分子生物技术及发酵工程等现代科技手段，持续改良马铃薯种薯的质量与产量，改善马铃薯相关产品的风味与口感；利用现代加工技术、现代储运与物流技术、现代包装技术，深入研究马铃薯及相关产品的采后生理及包装储运，提高储藏效率与安全性、延长产品质量保证的货架寿命，将更营养、更安全的食品推向市场；此外，对马铃薯所蕴含的天然植物成分和功能因子的深入研究、设备的改造和升级，以及马铃薯添加量界定与检测标准、产品质量评价体系和标准建立和完善工作等都亟待推进。
新民晚报记者易蓉