鄉(xiāng)村振興視角下馬鈴薯類“橡皮泥”產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)

韓麗葉，岳曉寧，侯 超，李 虹，張偉剛，楊 艷

（1.太原科技大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006；2.太原科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，山西 太原 030006；3.太原科技大學(xué)，山西 太原 030021；4.山東公用同太環(huán)保科技有限公司山西武鄉(xiāng)分公司，山西 武鄉(xiāng) 046300）

馬鈴薯為茄科茄屬的一年生草本植物，被喻為“地下蘋果”和“第二面包”，在世界廣泛種植。相比美國的高加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，我國馬鈴薯主要以種植業(yè)為主，高深加工消耗鮮薯量比例較低[1]。2019 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國全年馬鈴薯產(chǎn)值結(jié)構(gòu)中種植型馬鈴薯占65.9%、加工型馬鈴薯只占9.02%。其中20%的馬鈴薯鮮薯加工商品以馬鈴薯淀粉、薯條、薯片、全粉、粉絲、粉皮等初加工型淀粉類產(chǎn)品為主，其他高附加值的加工品，比如饅頭、面條、面包、糕點等市場空白[2]。生產(chǎn)加工附加值低、產(chǎn)品單一、產(chǎn)業(yè)鏈不完整、設(shè)備更新不足、深加工途徑匱乏等，是制約我國加工型馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化的重要難題?；谝陨像R鈴薯類產(chǎn)品發(fā)展特點，本項目團隊以馬鈴薯泥為原料，圍繞薯淀粉類生物大分子的特性，創(chuàng)新性地提出以薯泥橡皮泥代替?zhèn)鹘y(tǒng)碳酸鈣、乙烯共聚物等化工類橡皮泥原料，開發(fā)馬鈴薯面塑產(chǎn)品。本文將圍繞天然馬鈴薯橡皮泥原料安全系數(shù)高、易塑化等特性，對馬鈴薯面塑產(chǎn)品的生產(chǎn)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化過程進行思考與討論。

1 薯泥橡皮泥類產(chǎn)品的研究與開發(fā)的意義

目前本土市場橡皮泥原料多為碳酸鈣類、乙烯共聚物等化學(xué)材料。鑒于馬鈴薯泥易塑化的特點，項目團隊以馬鈴薯泥、糯米粉等為原料，通過添加凝固劑、天然色素、蜂蜜等助凝制劑，開發(fā)了一種純天然薯泥橡皮泥。該類產(chǎn)品無化學(xué)添加、可塑性強，兼具有生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。薯泥橡皮泥類產(chǎn)品有效解決了馬鈴薯產(chǎn)品長期以來精細加工不足的現(xiàn)狀，在提高農(nóng)民收入、帶動就業(yè)等方面具有重要意義。

2 “一線多用”馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新生產(chǎn)平臺搭建

馬鈴薯作為山西省重點培育發(fā)展的優(yōu)勢種植作物之一，隨著《關(guān)于加快推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實施意見》[3]和《加快推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展2021 年行動計劃》[4]的出臺，全省掀起全面推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)“提質(zhì)增效”的熱潮。2021年，山西省馬鈴薯種植面積達18.67×104hm2，位居全國第五，最高單產(chǎn)3 877.5 kg/667 m2[5]。預(yù)計2025 年山西全省馬鈴薯種植面積可達到30×104hm2，預(yù)計總產(chǎn)量800×104t[6]。依托山西省豐富的馬鈴薯種植和生產(chǎn)資源，借助“薯泥橡皮泥”的生產(chǎn)契機，設(shè)計集薯泥橡皮泥、薯生粉、薯減壓玩具等多類薯產(chǎn)品生產(chǎn)為一體的“一線多用”馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新生產(chǎn)平臺，具體情況見圖1。

圖1 “一線多用”馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新生產(chǎn)平臺設(shè)計Fig.1 Design of"one-line multi-purpose"innovative production platform for potato industrialization

該生產(chǎn)平臺基于薯粉、薯泥、薯漿等多類玩具產(chǎn)品的生產(chǎn)為一體，同一生產(chǎn)線交錯使用，打破傳統(tǒng)生產(chǎn)線“一線一產(chǎn)”的生產(chǎn)模式，致力于打造一線多產(chǎn)的生產(chǎn)模式。

3 薯泥橡皮泥類產(chǎn)品推廣對策

3.1 借助創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽搭建薯產(chǎn)品營銷平臺

以青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽為契機，由青年學(xué)生設(shè)計開發(fā)網(wǎng)上銷售平臺、微信購物小程序等，借助視頻號、公眾號、網(wǎng)絡(luò)媒體等渠道，開展薯泥橡皮泥產(chǎn)品的在線銷售。高校青年作為產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的主體，具有思維新穎、創(chuàng)業(yè)激情濃烈等特點。以社會實踐、“互聯(lián)網(wǎng)+競賽”等方式推動農(nóng)產(chǎn)品創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)和大數(shù)據(jù)信息化的交叉，該模式對于推動薯泥類產(chǎn)品的銷售與轉(zhuǎn)化，擴大產(chǎn)品的影響力，帶動農(nóng)民就業(yè)等具有引領(lǐng)性作用。

3.2 綜合配套類薯類項目的創(chuàng)新設(shè)計

伴隨薯泥橡皮泥產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，結(jié)合產(chǎn)品特點，可創(chuàng)辦“薯泥微型制作坊”“兒童手腦開發(fā)啟智項目”等項目，以及在社區(qū)和景區(qū)進行“薯泥親子體驗”等商業(yè)或公益活動，通過配套項目的開展，拓寬馬鈴薯類產(chǎn)品的銷售和生產(chǎn)。同時，結(jié)合大學(xué)生實習(xí)實踐活動，構(gòu)建集“馬鈴薯產(chǎn)業(yè)—學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和研究—馬鈴薯產(chǎn)品銷售”為一體的產(chǎn)學(xué)研平臺，在發(fā)展農(nóng)業(yè)的同時，帶動教育事業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)和教育的協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

3.3 開發(fā)人文類薯村落旅游產(chǎn)業(yè)項目

近年來，人們對于精神文化的需求日益增強，旅游、度假、影視等成為當代人群的重要生活方式，各類商品銷售等呈現(xiàn)明顯增長趨勢。山西作為中華文化的重要發(fā)源地，深度挖掘優(yōu)秀旅游文化資源，構(gòu)建山西全域旅游——薯村落旅游產(chǎn)業(yè)將成為一項重要的薯類產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

2018年9月5 日，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部正式批準對山西“五寨馬鈴薯”實施農(nóng)產(chǎn)品地理標志登記保護[7]；2022 年5 月，五寨馬鈴薯正式入選2022 年地理標志農(nóng)產(chǎn)品保護工程實施公示名單[8]。同時結(jié)合山西優(yōu)質(zhì)薯業(yè)資源，聚焦傳統(tǒng)農(nóng)耕文化，呂梁嵐縣融合鄉(xiāng)村紅色旅游文化的“土豆花開了旅游文化月”，打造出山西特色的地域性文化IP[9]；疊加“嵐縣土豆宴”“土豆花?！薄巴炼姑嫠堋薄巴炼刮幕L廊”等旅游、文化和產(chǎn)品資源，以薯文化打造“山西大糧農(nóng)”形象，建設(shè)人文旅游長效發(fā)展微循環(huán)將成為新的營銷熱點。

3.4 開發(fā)高新馬鈴薯類產(chǎn)品

3.4.1 將馬鈴薯泥加工為新型薯泥3D打印基材

首先使用薯類提取的淀粉原料，經(jīng)糖化為葡萄糖，再由菌種發(fā)酵制成高純度的乳酸類3D 打印基材，借助數(shù)字技術(shù)材料打印機實現(xiàn)馬鈴薯類3D 打印產(chǎn)品的制作和加工[10，11]。薯泥3D 打印基材產(chǎn)品以薯類淀粉物質(zhì)的開發(fā)為主要方向，在產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、科技成果轉(zhuǎn)化等方面具有引領(lǐng)性作用。

3.4.2 開發(fā)薯泥淀粉包裝材料

馬鈴薯泥可進一步開發(fā)“薯泥淀粉包裝材料”。以馬鈴薯為原料，采用高效混合機、剪切、攪拌等設(shè)備，通過配制淀粉、明膠等為原料的膜漿，制作出可延流的淀粉類膜材料[12]。經(jīng)物理或化學(xué)方法改性后所制的薄膜，具有良好的可降解性、抗菌性、耐水性和無毒性等特性，可廣泛應(yīng)用于食品保鮮、生物降解、醫(yī)學(xué)和日化等包裝領(lǐng)域[13]。

3.4.3 開發(fā)薯泥類塑形制劑

以馬鈴薯、石膏等為原料，制作有一定塑形性能和穩(wěn)定性的泥膏類塑形制劑，該產(chǎn)品可代替泥類塑形制劑用于建筑、玩具制造、工藝品制作等領(lǐng)域。

4 結(jié)語

總之，要以自主開發(fā)和創(chuàng)新馬鈴薯泥產(chǎn)品為龍頭，以山西省部分馬鈴薯高產(chǎn)區(qū)為項目開發(fā)的試點，按照“擴量+創(chuàng)新產(chǎn)品提質(zhì)+營銷擴容”的基本思路，構(gòu)建農(nóng)戶、生產(chǎn)者、研究中心、轉(zhuǎn)型加工廠和消費者的多方交流平臺，促進山西科技發(fā)展的同時,為馬鈴薯的生產(chǎn)和銷售提供新渠道與新模式。