毛豆（edamame）是广受喜爱的平民美食，不仅可当下酒配菜，也是健康美味的零食。如果能以植物工厂栽培毛豆，就能超越季节与极端气候限制，全年无休稳定供应新鲜、无农药的毛豆。最近东京大学实验以三种水耕系统于植物工厂栽培毛豆，营养膜技术（nutrient film technique，NFT）生产的毛豆品质几乎超越田间所栽培的品质。论文刊登于《Scientific Reports》期刊。
毛豆其实就是尚未成熟、豆荚仍呈青绿的黄豆。营养价值高，富含蛋白质、膳食纤维、维生素C及丰富的异黄酮（isoflavone），能有效补充能量，更有助于保护心血管及骨骼健康。相较干燥黄豆，毛豆的“鲜嫩与甘甜”更适合当即食零食或餐桌配菜。然而，因毛豆采收后糖分会迅速转成淀粉，甜味与风味迅速流失，无法长时间保存，只能依赖冷冻供应产品，口感终究不如新鲜现采。如何突破“必须鲜采又难保存”限制，成为农业与食品供应链的大挑战。
植物工厂是毛豆生产的解决方案？
人工光源植物工厂（plant factory under artificial light）以精确调节光照、温度、二氧化碳浓度及营养液组成，有机会为毛豆提供最适生长条件，不受季节、气候或病虫害影响，全年无休的生产。对鲜采毛豆而言，这种模式尤其有优势，能缩短从产地到餐桌的时间，保持毛豆的甜味与鲜嫩口感，克服传统栽培受限于季节与保存期短的问题。此外，植物工厂的垂直设计与高密度栽培，能有限空间提升单位面积产量，这不仅让毛豆有机会成为都市农业、垂直农场，甚至是未来太空农业稳定供应来源，更能满足消费者对高品质、新鲜且营养的多样需求。
研发适合植物工厂的水耕系统
团队比较三种水耕系统：营养膜技术、岩棉（rockwool）栽培及雾培（aeroponics, mist culture）。NFT系统表现最突出。NFT条件下栽培毛豆，产量不仅稳定，甚至可媲美田间栽培。考虑到毛豆收获后品质流失快速，在植物工厂生产可缩短产地到餐桌的距离，对维持“鲜甜口感”大有帮助。
不只鲜甜，植物工厂毛豆的营养加倍
再分析NFT系统栽培的毛豆，游离氨基酸（free amino acids）含量仅略低于田间栽培，但总糖（total sugar）含量约1.5倍，多种异黄酮（isoflavone）成分含量是田间栽培两倍以上。糖分提升意味甜味更明显，异黄酮则是具抗氧化与保健效果的植物化合物，对注重养生的消费者很有吸引力。换言之，植物工厂不仅突破毛豆保存限制，也成功增值营养与风味。
虽然本次研究已展现NFT系统生产毛豆的优势，但仍有许多改善空间。如调整光谱组合（不同红光、蓝光比例）是否能再提升甜度与营养含量？不同营养液设计能否延缓收获后品质下降？未来不仅植物工厂提高产量，更要创建“即采即供”模式，才能极大化以植物工厂栽培毛豆与价值。将来技术持续发展，毛豆有可能成为都市农业，甚至是太空农业的核心作物。
（首图为示意图，来源：Pixabay）
