顧雪明，袁春新，程玉靜，吳海燕，王系朦，陳建軍，管冬梅，邱曉峰

（1.上海市崇明區(qū)長(zhǎng)興鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，上海 崇明 201900；2.南通市農(nóng)村專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)，江蘇 南通 226000；3.江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 如皋 226541；4.南通科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 南通 226000；5.江蘇中寶食品有限公司，江蘇 海門 226100）

薺菜是一種日常生活中比較常見的野菜，由于其味道鮮美，食用方法較多，成為大眾喜愛的特色蔬菜；而且薺菜具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，深受很多人的歡迎，市場(chǎng)前景廣闊，全國(guó)各地均有栽培。薺菜是饅頭、湯圓、餛飩等的主要餡料，在豐富食物種類、促進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、提高人民生活質(zhì)量等方面扮演著不可或缺的角色。從事薺菜研究的學(xué)者眾多，涉及的內(nèi)容包括遺傳育種、栽培技術(shù)、加工技術(shù)、冷鏈等，但主要集中在栽培方面，品種與加工方面相對(duì)較少，特別是產(chǎn)業(yè)化更是鮮有涉足；基于薺菜的研究現(xiàn)狀，為了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合、實(shí)現(xiàn)加工增值、加快技術(shù)研發(fā)、達(dá)成跨季銷售、推動(dòng)冷鏈發(fā)展、增加勞動(dòng)就業(yè)，必須通過薺菜產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的進(jìn)一步研發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，加快新品種、新技術(shù)、新模式、新工藝、新裝備的應(yīng)用。

1 薺菜的價(jià)值

1.1 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

薺菜有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，富含蛋白質(zhì)、糖類、生物堿、纖維素、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，以及人體所需要的多種氨基酸，如谷氨酸（2.74 g/kg）、天冬氨酸（2.39 g /kg ）等[1]，其中人體必需氨基酸含量占總氨基酸含量的45.21%；另外，含有原兒茶酸、檸檬酸等多種有機(jī)酸，以鈣鹽、鉀鹽及鈉鹽形式存在的薺菜酸、蘋果酸、枸櫞酸、對(duì)氨基苯磺酸、延胡索酸；蔗糖、乳糖等多種糖類物質(zhì)；布枯苷等多種含黃酮類物質(zhì)；還含膽堿、乙酰膽堿、酪胺、馬錢子堿等[2]。

1.2 藥用價(jià)值

薺菜歷來是藥食同源的蔬菜，有民諺“三月三，薺菜當(dāng)靈丹”[3-4]?！侗静菥V目》釋名為護(hù)生草，甘、溫、無毒[5]。薺菜花最早載于《備急千金要方》，歷代本草有所論述。藥理證實(shí)有興奮子宮、氣管與小腸平滑肌，縮短出血時(shí)間，擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，降壓，利尿，退熱，抗應(yīng)激性潰瘍等作用[6]。薺菜是“菜中甘草”，含有豐富的膳食纖維, 促進(jìn)腸道健康的同時(shí), 又有健胃消食、明目降壓等功效；其所含的登皮甙不僅能消炎抗菌，還能抗病毒、預(yù)防凍傷, 對(duì)糖尿病和白內(nèi)障病人也有療效?！睹t(yī)別錄》記載“主利肝氣，和中”?！度沼帽静荨份d“涼肝明目”?！侗静菥V目》記載“明目，益胃”。中醫(yī)實(shí)踐證明，其對(duì)痢疾、水腫、淋病、乳糜尿、吐血、便血、血崩、月經(jīng)過多、目赤腫疼等有一定療效[7]?，F(xiàn)代科學(xué)研究也證明，薺菜酸確能縮短出血凝血的時(shí)間，有良好的止血作用[3,8]。薺菜對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌有抑制作用[9]。薺菜總黃酮具有較強(qiáng)的抗炎作用，是薺菜的主要抗炎成分之一10]。

2 研究的意義

特色蔬菜薺菜的研究，基于產(chǎn)業(yè)前延后伸，既能推動(dòng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，又能促進(jìn)一二三產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，使農(nóng)民能夠分享二三產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的成果；另外，可提高葉類蔬菜加工技術(shù)水平和裝備水平，降低腐損率，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，也可充分挖掘特色農(nóng)產(chǎn)品資源，豐富菜籃子，拓展助農(nóng)增收渠道，促進(jìn)和推動(dòng)本地區(qū)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2.1 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合、勞動(dòng)就業(yè)，大幅度提高農(nóng)民整體收入

薺菜產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)中，中間環(huán)節(jié)的經(jīng)紀(jì)人或物流從業(yè)者占有較多的利潤(rùn)份額，加上薺菜雖然藥食同源品質(zhì)優(yōu)，但產(chǎn)量低，種植效益低，農(nóng)民單純依靠種植獲取的收益相當(dāng)有限。開展產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，不僅可以通過引進(jìn)、篩選、馴化適宜栽培的薺菜新品種，制定高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程，科學(xué)合理安排茬口，有效擴(kuò)大薺菜規(guī)模種植，提高栽培效益，拓展農(nóng)民增收渠道；而且可以帶動(dòng)服務(wù)業(yè)和加工業(yè)的發(fā)展，有效推動(dòng)產(chǎn)業(yè)融合，農(nóng)民還可以通過從事加工生產(chǎn)和物流服務(wù)，分享二三產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的紅利（圖1）。

薺菜全產(chǎn)業(yè)鏈包括前端的品種、栽培、植保，中期的加工，后期的物流、營(yíng)銷等諸多環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要一定的勞動(dòng)力。雖然隨著智能化、機(jī)械化、自動(dòng)化水平不斷提高，產(chǎn)業(yè)鏈前端和中端所需的勞動(dòng)力總量呈下降趨勢(shì)，但高品質(zhì)產(chǎn)品上市后市場(chǎng)需求增加，生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，彌補(bǔ)了勞動(dòng)力總量下降的缺陷；另外，部分菜農(nóng)的剩余勞動(dòng)力可以轉(zhuǎn)移到產(chǎn)業(yè)鏈的后端，從事冷鏈物流或其他服務(wù)工作。所以，農(nóng)民的收入從土地流轉(zhuǎn)、加工生產(chǎn)、服務(wù)社會(huì)等方面得到大幅度提高，分享了產(chǎn)業(yè)鏈延長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)融合所帶來的紅利。

2.2 促進(jìn)加工增值，提高全產(chǎn)業(yè)鏈整體效益

薺菜貯藏期短，通過產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，可以有效延長(zhǎng)其貨架期，解決加工產(chǎn)品色澤黃化、硬脆度低、口感差；加工裝備碎片化，自動(dòng)化生產(chǎn)線不完整；勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低等問題。通過產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，可以完善優(yōu)化原有的加工工藝，形成全程質(zhì)量安全控制技術(shù)體系，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量安全的期望，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)業(yè)鏈整體效益的目的。

2.3 促進(jìn)技術(shù)研發(fā)，提高全產(chǎn)業(yè)鏈科技水平

針對(duì)薺菜產(chǎn)業(yè)化過程中生產(chǎn)效率低下、整體效益偏低和產(chǎn)品質(zhì)量滿足不了消費(fèi)者需求等關(guān)鍵技術(shù)與裝備問題，開展攻關(guān)研究，必將形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果，增強(qiáng)薺菜產(chǎn)業(yè)的科技競(jìng)爭(zhēng)力，并形成一支創(chuàng)新能力強(qiáng)、協(xié)作能力優(yōu)、管理能力佳、具有較高競(jìng)爭(zhēng)能力的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)。

2.4 促進(jìn)跨季銷售，滿足城鄉(xiāng)居民消費(fèi)需求

目前，薺菜物流裝車大多在露天而非在冷庫和保溫場(chǎng)所操作，90%以上都是用普通卡車運(yùn)輸，在采收、運(yùn)輸、貯存等物流環(huán)節(jié)上損失率就達(dá)30%；同時(shí)，受到薺菜集中上市后保鮮貯運(yùn)能力的制約，“賣難”和價(jià)格季節(jié)性波動(dòng)的矛盾突出，農(nóng)民增產(chǎn)不增收的情況時(shí)有發(fā)生。通過產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，既可以減少農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后損失，又可以帶動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品跨季節(jié)均衡銷售；而且，解決了薺菜冷鏈物流中的關(guān)鍵技術(shù)與裝備問題，產(chǎn)品質(zhì)量得到有效保障，滿足了城鄉(xiāng)居民對(duì)高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)需求。

2.5 促進(jìn)冷鏈發(fā)展，提高農(nóng)產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力

通過產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，有效貫徹落實(shí)歷年中央一號(hào)文件中關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品加工和冷鏈物流發(fā)展的精神，加快發(fā)展現(xiàn)代化倉儲(chǔ)物流設(shè)施，完善鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系。薺菜作為特色農(nóng)產(chǎn)品的一個(gè)種類，出口量極少，且極大多數(shù)是初級(jí)產(chǎn)品，在國(guó)際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。特別是隨著近年來發(fā)達(dá)國(guó)家不斷提高進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)質(zhì)量、技術(shù)和綠色壁壘已經(jīng)成為制約農(nóng)產(chǎn)品出口的重要障礙。加快發(fā)展薺菜的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與冷鏈物流，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，突破貿(mào)易壁壘，增強(qiáng)產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

3 薺菜研究現(xiàn)狀分析

薺菜是極具代表性的野生葉菜，集美食、營(yíng)養(yǎng)、保健、藥用于一身，深受消費(fèi)者青睞。從事薺菜研究的學(xué)者眾多，但主要集中在栽培方面，品種與加工涉及較少，特別是產(chǎn)業(yè)化更是鮮有涉足。

3.1 遺傳育種研究

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所楊維才研究組揭示的薺菜花粉管信號(hào)識(shí)別和激活的分子機(jī)制，有望用來通過基因工程手段建立打破生殖隔離的方法，為雜交育種開辟新途徑[11]。利用生長(zhǎng)素報(bào)告系統(tǒng)可以初步證實(shí)生長(zhǎng)素參與了薺菜心形心皮的發(fā)育過程，CbPIN3基因在薺菜多種組織中均表達(dá)，在莖中表達(dá)量最高，果莢中表達(dá)量最低[12]。CbPIN1基因可能參與調(diào)控薺菜根、莖、葉、花的建構(gòu)過程；通過同源克隆的方法獲得了CbPIN1cDNA 編碼區(qū)，生物信息學(xué)預(yù)測(cè)了蛋白結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；對(duì)CbPIN1進(jìn)行了基因亞細(xì)胞定位、組織表達(dá)分析以及原核表達(dá)[13]。薺菜CbSPT基因在擬南芥中的組成型表達(dá)對(duì)擬南芥心皮形態(tài)和大小都產(chǎn)生了一定的影響，但并沒有使擬南芥表現(xiàn)出薺菜短角果的形態(tài)[14]。

3.2 栽培技術(shù)研究

野生薺菜人工馴化栽培包括適期播種、化控與除草、肥水管理、病蟲防治等環(huán)節(jié)[15]。施用生物質(zhì)炭能促進(jìn)薺菜根區(qū)土壤養(yǎng)分、微生物特性和酶活性的累積和改良土壤肥力[16]。薺菜植株能忍受-5 ℃低溫，但不耐22 ℃以上高溫；種子發(fā)芽溫度在20～25 ℃，12～20 ℃時(shí)其較短日照生長(zhǎng)迅速[17]；種子發(fā)芽率在pH值7時(shí)最高，過酸或過堿條件下，急劇下降；種子萌發(fā)對(duì)鹽濃度的敏感性不高，在120 mmol/L NaCl的條件下仍然可以萌發(fā)；種子播在土壤表層時(shí)出苗率最高[18]。薺菜在土質(zhì)疏松、排水良好的土壤上均可種植，但肥沃、疏松的黏壤土更適合薺菜生長(zhǎng)[19]。夏季薺菜的栽培要處理好整地筑畦、品種選擇、播種、田間管理、病蟲害防治、采收等環(huán)節(jié)[20]。應(yīng)用外源水楊酸（0.9 mmol/L）處理，鹽脅迫下薺菜的保護(hù)酶和葉綠素含量均達(dá)到峰值，抵抗鹽脅迫的效果最佳[21]。棗莊地區(qū)多元多熟模式核桃—薺菜—西瓜—花生，實(shí)現(xiàn)了果品、蔬菜、油料3種作物的高產(chǎn)高效[22]。寬窄行栽植的桑園中套種薺菜，有利于桑園復(fù)合經(jīng)營(yíng)[23]。青蒜—薺菜—甜玉米1年3茬栽培，667 m2利潤(rùn)達(dá)2萬元[24]。此外，薺菜還具有修復(fù)重金屬Zn和Cd 污染土壤的潛能[25-26]。

3.3 加工技術(shù)研究

薺菜在0～4 ℃的低溫貯存條件下，維生素C和可溶性糖含量隨貯存天數(shù)的增加而降低；氨基態(tài)氮含量隨貯存天數(shù)的增加而增加；總酸性物質(zhì)含量在貯存第5天達(dá)高峰，以后有所下降；硝酸鹽含量隨貯存天數(shù)的增加呈增加趨勢(shì)，亞硝酸鹽含量在貯存到第3天達(dá)高峰，以后逐漸下降[27]。保鮮袋挽口包裝與敞口包裝相比能顯著抑制新鮮薺菜的水分散失, 有利于延長(zhǎng)保鮮期[28]；薺菜在0 ℃和挽口包裝的條件下，貯藏時(shí)間在12 d以上[29]。以小根蒜醇提物為原料的保鮮劑可以延長(zhǎng)薺菜的貨架期，小根蒜醇提液+6-BA效果最好，用該種保鮮劑處理薺菜，貯藏12 d，薺菜的商品率在90%以上，維生素C含量保留87.7%，葉綠素保留率為80.37%[30]。薺菜中的主要酚類物質(zhì)是焦性沒食子酸，POD 的最適底物是綠原酸，酶促反應(yīng)的最佳底物濃度為8 mmol/L[31]。480 W微波干燥條件下，薺菜干制品感官品質(zhì)較好，葉綠素和維生素C的保留率高，揮發(fā)性物質(zhì)保留率高達(dá)93.68%[32]。60 ℃熱風(fēng)干燥條件下，薺菜干制品感官品質(zhì)較好，葉綠素和維生素C的保留率較高，風(fēng)味物質(zhì)保留率達(dá)81.65%[33]。制作薺菜罐頭時(shí)，燙漂溫度92 ℃，燙漂時(shí)間為2 min處理薺菜殺青效果最好；護(hù)色劑選用Zn(CH3COO)2、Na2SO3二者的組合，以填充液的形式注入成品罐頭中，其在護(hù)色劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為60、50 mg/kg；硬化劑選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400 mg/kg的CaCl2溶液；殺菌條件為95 ℃下處理15 min[34]。薺菜香腸的最佳配比為薺菜添加量8%、乙?；矸哿姿狨?%、脂肪含量15%、卡拉膠0.3%～0.5%[35]。采用超聲輔助提取薺菜多酚的最佳工藝條件為乙醇濃度為48%，超聲提取時(shí)間為27 min，提取溫度為57 ℃，料液比為1∶33（g∶mL）；通過體外自由基（·OH、O2·和NaNO2）清除能力和還原能力評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示薺菜多酚是一種天然的抗氧化活性劑和自由基清除劑[36]。在溫度65 ℃，乙醇體積分?jǐn)?shù)50%，超聲時(shí)間40 min，液料比25∶1（mL∶g）的工藝條件下，薺菜總黃酮提取率達(dá)89.26%[37]。綜合運(yùn)用析因?qū)嶒?yàn)和響應(yīng)面法可以較好地優(yōu)化薺菜多糖提取工藝：以水為提取劑，料液比1∶20，添加0.27%的石灰水，超聲功率300 W，提取溫度控制在71.64 ℃，超聲提取44.17 min[38]。

3.4 薺菜冷鏈研究

薺菜是時(shí)鮮作物，貯藏與物流的貨損率高，需要冷鏈技術(shù)與裝備解決這一問題。品種、采收時(shí)期以及溫度、濕度、氣體成分等都能影響薺菜的貯藏，薺菜的貯藏方式有簡(jiǎn)易貯藏、冷藏、凍藏、氣調(diào)貯藏、減壓貯藏、試劑保鮮、綜合保鮮等[39]。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用的主要冷鏈物流技術(shù)包括預(yù)冷、氣調(diào)、自動(dòng)化冷庫、微生物控制等。特別是通過建立信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)冷鏈物流全程溫度的控制，對(duì)商品的實(shí)時(shí)跟蹤和冷藏車的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并確保冷鏈物流信息快速、可靠的傳遞，可以顯著降低流通過程中的損耗，延長(zhǎng)運(yùn)輸期和貨架期。基于RFID的低溫食物冷鏈溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度信息，并利用程序?qū)Ω鱾€(gè)食品的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和處理[40]。在建立農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流配送路徑優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了求解該優(yōu)化問題的粒子群優(yōu)化算法[41-42]。

4 展望

特色蔬菜薺菜具有較高的開發(fā)價(jià)值和重要的研究意義。通過薺菜產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的進(jìn)一步研發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的前延后伸，加快新品種、新技術(shù)、新模式、新工藝、新裝備的應(yīng)用，前景廣闊。要以全產(chǎn)業(yè)鏈和全程質(zhì)量控制的思路，通過栽培研究、工藝優(yōu)化、裝備創(chuàng)新，以自主創(chuàng)新成果為主體，集成創(chuàng)新成果；同時(shí)，將已有的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果投入生產(chǎn)實(shí)踐，形成可觀的產(chǎn)業(yè)效益。新增效益部分用于增加企業(yè)的研發(fā)投入，形成科技創(chuàng)新的良性循環(huán)；部分用于農(nóng)民分享產(chǎn)業(yè)融合帶來的紅利，提高農(nóng)民收入；部分用于增加研發(fā)人員的收入。由此可見，項(xiàng)目相關(guān)各方都能分享科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化的好處，自然會(huì)增加項(xiàng)目實(shí)施的動(dòng)力，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新的活力，其競(jìng)爭(zhēng)力自然會(huì)得到提升。

通過研發(fā)，在原料生產(chǎn)上，克服農(nóng)業(yè)投入品使用不當(dāng)造成產(chǎn)品農(nóng)殘超標(biāo)的質(zhì)量安全問題，通過單季分次播種、多次采收標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)規(guī)程的應(yīng)用，可使薺菜單茬667 m2產(chǎn)量在1 000 kg以上，增產(chǎn)50%左右，以平均保護(hù)價(jià)4 000元/t收購原料，每667 m2收益可達(dá)4 000元；與種植越冬青蠶豆的單季667 m2收益1 000元左右相比，增收3 000多元，66.7 hm2（1 000畝）基地農(nóng)民增收達(dá)300萬元，對(duì)發(fā)展當(dāng)?shù)芈兜馗咝мr(nóng)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收起到積極的推動(dòng)作用。通過研發(fā)，在產(chǎn)品加工上，克服色澤黃化、硬脆度低、口感差，原料采收、預(yù)處理、初加工過程中存在的功效低、效果差，產(chǎn)品中雜質(zhì)、異物去除不盡等問題，形成成熟的加工工藝和質(zhì)量安全控制技術(shù)體系，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過研發(fā)，在勞動(dòng)生產(chǎn)率和勞動(dòng)強(qiáng)度上，應(yīng)用自主研發(fā)的新型裝備，集成組裝全自動(dòng)生產(chǎn)線，克服勞動(dòng)生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題，避免因勞動(dòng)力緊缺影響產(chǎn)業(yè)規(guī)模的現(xiàn)象發(fā)生。