中国甘薯淀粉产业发展现状与前景展望.doc

中国甘薯淀粉产业发展现状与前景展望收稿日期：2015-09-15基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项基金项目（CARS-11-B-20）作者简介：戴起伟（1955），男，江苏扬州人，硕士，研究员，主要从事甘薯产业技术经济研究。E-mail： 戴起伟1 钮福祥2 孙 健2 曹 静1（1江苏省农业科学院农业经济与信息研究所 江苏 南京 210014；2江苏徐淮地区徐州农业科学研究所/中国农业科学院甘薯研究所 江苏 徐州 221121）摘 要：本研究对中国当前甘薯淀粉加工产业现状和问题进行了分析，提出了发展对策和前景展望。目前中国甘薯淀粉加工方式仍然以家庭作坊式、中小型企业机械加工为主，大型企业自动化加工已开始起步。山东、河南等省是目前中国甘薯淀粉生产比较集中的地区。影响甘薯淀粉产业发展的主要制约因素是技术工艺落后、能耗高、环境污染大、副产物综合利用率低等。今后甘薯淀粉产业发展应着力推进规模化、集约化，从根本上改变小而散的加工方式，同时加强高淀粉甘薯品种选育及专用型甘薯淀粉加工机械研制与工艺创新，进一步提高甘薯淀粉加工产出率和经济效益。关键词：甘薯；甘薯淀粉加工产业；现状；前景The Analysis of Situation and Prospect of Sweet Potato Starch Processing Industry in ChinaDai Qiwei1, Niu Fuxiang2, Sun Jian2, Cao Jing1（1Institute of agricultural economy and information, Jiangsu academy of agricultural sciences, Nanjing 210014, Jiangsu; 2Institute of xuzhou agricultural science of Xu Huai area; Sweet potato Institute of Chinese academy of agricultural sciences, Xuzhou 221121, Jiangsu）Abstract: The current status and problems of sweet potato starch processing industry in China are analyzed and the development countermeasures and prospects are also put forward in this paper. The small and medium-sized enterprises with mechanization for sweet potato starch processing is mainly made priority now in China, while the large enterprise with mechanized automation processing is in developing. Shandong and Henan as well as other provinces are the sweet potato starch production concentrated areas. The restricting factors in the development of sweet potato starch industry mainly included technology backward, high energy consumption, big environmental pollution, low rate of comprehensive utilization for by-product of processing waste discharge directly, etc. The development of Sweet potato starch processing industry in the future should be strived to promote the large-scale intensive, fundamentally change the way of small and scattered processing, meanwhile, strengthen the high sweet potato starch variety breeding and special machinery innovation and technology research for sweet potato starch processing, to improve highly the efficiency of sweet potato starch processing and to raise the economic output.Key words: sweet potato; sweet potato starch processing industry; status; prospect1 中国甘薯淀粉加工产业概况1.1 甘薯淀粉加工生产方式与规模目前，我国甘薯淀粉加工生产方式主要有以下几种：即以人工操作为主的从事淀粉加工的家庭作坊、实现了机械化生产的中小型淀粉加工企业和实行全流水线自动化生产方式的大型淀粉加工企业。1.1.1传统型纯手工加工结合机械（1）小型农户家庭淀粉厂：总投资一般在0.5万1万元，其特点是投资小，主要以手工操作为主，辅之以简单的机械，每小时可加工鲜薯0.51 t，可提取淀粉100200 kg/h，若一天进行8 h的加工作业，可生产粗淀粉1 t/d左右，可获利5001 000元/d，若1个季度加工作业3040 d则可获利3万元左右。（2）农户专业型粗制淀粉厂：纯手工操作劳动强度大，辅之以简单的机械加工可提高生产效率。如投资2万3万元购置专业粉碎机，无净化与烘干设备，每小时可加工粉碎鲜薯35 t，提取淀粉0.61 t/h，若日加工10 h，可生产粗淀粉610 t。（“专业设备”请明确是甘薯粉碎专业设备吗？另红色“总投资10万15万元”是否是指中型的家庭作坊，若是，前述纯手工作业的家庭作坊是否需明确是小型家庭作坊）1.1.2 小型企业：中小型淀粉加工企业以机械加工代替了人工，生产效率大大提高，但根据机械化程度不同，其规模差别较大。初级投资规模的淀粉加工企业，其投资额在15万20万元，厂房约100m2，有机械加工与净洗全套设备。可直接对甘薯进行加工生产淀粉，每小时可粉碎鲜薯510 t，日产淀粉1020 t；也可从农户收购甘薯干粉，再加工成精制淀粉。1.1.3中型加工企业：中等投资规模的淀粉加工企业，其投资额在50万100万元, 实行全机械化流程生产作业，工艺精、分工细。除有净化、烘干成套设备，还包括输送机、清洗转笼、清洗输送机、粉碎机、浆渣分离离心筛、过细园筛机、不锈钢旋流除砂器、蛋白分离设备旋流器机组、真空过滤自动脱水机、中转泵、烘干机等，并以“酸浆”工艺代替净化设备。中等投资规模的淀粉加工企业每小时可加工鲜薯1015 t，日产淀粉2030 t。1.1.4大型企业：大型甘薯淀粉加工企业投资规模一般在100万300万元，淀粉产量20 t/d以上，有的大型企业甚至可达100 t/d。实行自动化生产方式，加工设备先进，为全机械化密闭式一条龙淀粉生产线，淀粉提取率约为85%，日加工处理鲜薯达200500 t。近年来，投资规模在千万甚至亿元的大型甘薯加工企业也已出现。1.2 甘薯淀粉及其淀粉类制品产能概况1.2.1 甘薯淀粉产能概况按照目前全国鲜薯产量7 800万t、甘薯加工比例50%计算，甘薯淀粉及其淀粉类制品的产量在750万t左右。但由于现阶段我国的甘薯淀粉生产，其规模化和集约化程度不够，还是以植根于农村千家万户的家庭作坊、小规模家庭企业以及甘薯专业合作社联户经营为主，其产品数量和产品流向目前还无法获得全面准确的统计数据。通过对部分规模化加工企业的调研与跟踪，可获得相关统计资料，据此对全国甘薯淀粉生产状况和发展趋势做出一些估测。据中国淀粉协会甘薯专业委员会理事长木泰华研究员提供的全国部分规模企业20112013年的统计数据，2012年全国甘薯淀粉和粉条产量较2011年分别增长87.7%和39.4%，2013年增长较2012年有所缓和，但较2012年也分别增长25.2%和15%。其中，甘薯全粉产量增幅最大，2013年较2012年增长了近7倍。目前，我国甘薯淀粉生产主要集中在山东、河南、湖北、安徽4省，20122013年甘薯淀粉产量排名前2位的省份均为山东和河南，2013年两省的甘薯淀粉产量分别为15.79万t和4.34万t，占统计数据总产量的85.87%，且甘薯淀粉产量年增长率均超过10%；其次为湖北和安徽两省，2013年甘薯淀粉产量分别为1.23万t和0.84万t。（“2013年”为后添加，请核对；另请核对，之前四个主要生产省中没有“安徽”是“江西”，但后文中提到的是“安徽”）1.2.2 甘薯全粉加工产量甘薯全粉在我国湖北、山东、四川、河北均有生产，但2013年主要集中在湖北和山东两省的几家规模化企业，这几家企业上马了产量较大的全粉生产线，其产量占到统计数据总产量的90%以上。2013年，湖北、山东两省的甘薯全粉产量分别为5 635 t和4 233.2 t，四川和河北两省仅分别为455 t和179 t。上述纳入统计的全粉生产企业主要以生产熟粉为主，但也有生产生粉的，主要用于挂面等非即食产品上。随着国内甘薯加工企业看好甘薯全粉加工项目前景，2014年又有几家企业投产，预计未来一个时期全粉产量将有大幅度增长。（“生产”为后添加，请审定）1.2.3 甘薯粉丝及粉条产量据统计数据，2013年甘薯粉丝及粉条产量比2012年上升13.7%。20122013年，山东、河南和四川3个省部分规模企业甘薯淀粉的产量占统计数据的89.1%，仅山东就占到63.18%。2013年，四川、安徽、河北、江西分别为1.91万t、0.41万t、0.34万t和0.3万t。据2013年全国甘薯淀粉行业协会统计数据，全国持证经营的粉丝及粉条加工企业产能约100 万t，无证经营的产能约400 万t，估计全国年加工粉丝、粉条及粉皮共计350万-380万t，而年产规模达1万t以上的粉丝及粉条加工企业数量仅为10 家左右。（“2013年”为后添加，请审定；另“估计全国年加工粉丝、粉条及粉皮共计350万-380万t”指的是2013年的“产能”吗？）1.2.4 甘薯薯干食品产量福建是我国食用甘薯干的主要生产省份，福建连城红心地瓜干股份有限公司产量为全国最大的食用甘薯干生产企业，2013年总产量达15.5万t，约占统计数据的90%以上。其次为四川省，年均甘薯干产量为0.9万t。除此之外，全国各地还有许多中小型甘薯食品加工企业从事甘薯干、甘薯片等休闲类食品加工，这些产品的数量约达数十万吨之多1-4 。2 中国甘薯淀粉产业发展的制约因素2.1 技术工艺需要改进创新 在甘薯淀粉生产加工过程中存在诸如含有的酚类物质受到氧化酶作用时，将形成黑色素；含有的果胶（胶体物质）会影响淀粉颗粒与纤维、蛋白质的分离；含有的淀粉酶会使少量淀粉转化为糖，故甘薯中含有较多的可溶性糖，致使加工淀粉时不仅影响淀粉收率，而且当发酵现象产生时，会使pH值降低，当降至甘薯蛋白质与淀粉的等电点时，则水溶性蛋白质变为暗绿色不溶性浆状物，附着于淀粉表面，会降低淀粉品质等难题。而目前，在我国甘薯淀粉产业中，以人工操作为主的家庭作坊和实现了部分机械化生产的中小型淀粉加工企业由于生产工艺、技术、设备较落后无法有效解决以上这些难题，其生产的淀粉及其制品普遍存在质量差、白度低、灰分和杂质含量高及易氧化褐变等现象，要改变这一局面，实现甘薯淀粉质量的稳定和提升，关键在于要对甘薯淀粉生产加工企业特别是以人工操作为主的家庭作坊和实现了部分机械化生产的中小型淀粉加工企业的淀粉生产加工技术和工艺进行改进和创新。2.2 加工过程中能耗高、污染大且副产物综合利用率低 甘薯易腐烂，对温度、湿度较敏感，其保鲜、贮藏、转运成本高，目前，甘薯淀粉的加工总成本已达到5 0006 000元/t，需消耗水资源约25 t、电量约250千瓦，烘干淀粉需要的热量值折合耗煤量为0.14 t，但淀粉提取率仅在20%左右。随着国内甘薯淀粉加工产业的发展，发展薯渣加工动物饲料的产业已经出现，但对于甘薯淀粉加工过程中产生的废液大多直接废弃，而废液中仍富含蛋白、多酚、多糖、膳食纤维、果胶等多种可回收利用的有机物，这些有机资源的回收，需要复杂的设备和较高的投资成本，目前国内几乎尚无能提取这些副产品的成熟工艺和相关配套设备，资源损失大,目前每生产1吨甘薯淀粉要产生1520m3的废液。甘薯淀粉加工废液的废弃排放又直接导致环境污染。对于甘薯淀粉加工废液，最理想的方式是回收其有用成分后再净化排放，但投资大、技术难度高。目前国内甘薯淀粉加工面广、量大，规模较小且分散的家庭作坊仍是主要生产方式之一，对其来说废液治理即缺乏资金也缺乏相应技术，生产加工过程中的环境污染问题较严重。（整体做了编辑，请审定）2.3 行业工业化程度较低，营销组织化程度不高 我国甘薯淀粉的机械化加工起步较晚，发展缓慢，行业工业化程度较低，大中型加工企业数量还不多，整体上淀粉加工集聚度不高，目前产品生产方式仍以小企业和家庭小作坊为主。此外，农户销售淀粉粉条的营销组织化程度不高，销售市场较窄，缺少有效渠道，加之市场营销信息不通畅，销售难的问题依然突出5-9 。3 甘薯淀粉加工企业发展对策3.1 大力推进规模化集约化加工，从根本上改变小而散的加工方式据估计，目前我国年产量1万吨以上的大型甘薯淀粉生产企业，其生产总量约占国内甘薯淀粉总产量的10%；年产量0.5万1万t的，占40%左右；年产量0.5万t以下的，占50%左右。同时，企业同质化竞争严重，多数年产量加工企业出现产能过剩、设备闲置、效益不高。据调查，大中型甘薯淀粉生产企业的年产量可达到产能的2/3，而一些小型企业只能达到产能的1/3。据估计，目前，我国每年进入市场的甘薯淀粉及其淀粉类制品数量约800万t，而能够统计到的少数规模企业的甘薯淀粉及其淀粉类制品的年产量在80万t左右，仅占全国甘薯淀粉总产量的10%左右，传统的手工加工或结合小型机械的加工比例仍然占到80%90%。（“每年”为后添加，请审定）3.2 制定国家甘薯淀粉质量标准，确保甘薯加工制品食用安全目前，甘薯淀粉加工企业主要参照地方标准及其他淀粉类标准进行生产，已不适合淀粉加工行业快速发展的需要，亟待制定甘薯淀粉及其制品的相关国家标准和行业标准。市场上大多数淀粉粉丝产品来自小规模的生产厂家，其中部分厂家没有获得国家相关部门颁发的食品生产许可证和卫生许可证。据有关资料，农村淀粉加工持证经营的占19%，无证经营的占77%。不少粉丝（条）缺乏名牌和包装；有的加工户在粉条加工过程中随意添加化学添加剂，导致铝元素和二氧化硫等有害物质严重超标。3.3 加强淀粉专用型甘薯品种选育，提高甘薯淀粉加工产出率高淀粉含量的甘薯品种是甘薯淀粉产业提高经济效益的重要基础资源和关键技术因素。淀粉率每提高1个百分点，淀粉加工经济效益可提高5%。目前我国主要甘薯品种的淀粉率一般只有20%左右，甚至更低。据我国高淀粉甘薯品种育种实践经验，甘薯品种的淀粉率提高到25%甚至更高并不困难，甘薯种质资源库中不乏淀粉率高达40%的高淀粉材料。育种上的困难是高淀粉含量与高产在到达一定水平后存在遗传负相关矛盾，这种遗传特征在农作物育种上具有一定的普遍性。由于甘薯淀粉率和鲜薯重在高产情况下存在严格的反相关，因此同时大幅度提高淀粉和鲜薯产量是非常困难的。育种上过度重视淀粉率的提高，而忽视鲜薯产量，或追求鲜薯产量而放松淀粉率的选择，都是不可取的，最终都不利于淀粉综合产量的提高。甘薯育种实践经验证明，鲜薯重性状的遗传潜力大于淀粉率，且改良也相对容易一些。（是否是说“负相关”）淀粉专用型甘薯品种的选育要重视遗传改良目标策略和技术手段的综合应用。应从甘薯遗传育种基础与生产需求的双重实际出发，确立一个合理的选择目标和平衡点，在此基础上，注重开拓鲜薯重的遗传潜力。适合淀粉加工的专用型甘薯品种，春薯和夏薯的鲜薯淀粉含量应分别达到26%和24%以上，这是我国“九五”期间提出的高淀粉甘薯育种攻关目标，目前仍然具有指导意义。此外，要注重高产亲本的选配和配合力的遗传测定，在“中干”的基础上进行合理亲本选配。同时，要进一步研究分析甘薯不同生长时期光合生理指标的动态变化，从提高光合效能、建立理想株型，以及源、库、流等生理育种的角度来研究提高甘薯干物质生产能力，扩大块根贮积能力，并实现光合产物合理分配和提高转运速率，以克服鲜薯产量和淀粉率之间的反相关，促进甘薯高淀粉高产育种的突破。10-12 （是否是说“负相关”；另“中干”的具体含义最好能说明）4 前景展望近年来我国甘薯淀粉加工行业逐步走向规模化、机械化，发展速度正在加快。随着甘薯种植业集中程度的提高，必将促进甘薯淀粉加工行业的转型升级，摒弃技术落后、污染较大、低效、耗能的传统方式，走向高效、生态的现代农产品加工之路。同时，近年来新型甘薯淀粉加工机械的研制推广和甘薯产业科学技术不断升级，我国农村由纯手工加工向半机械、全机械流程的加工方式转变的速度也正在加快。国内甘薯淀粉及淀粉制品行业己培育出一批产业化、规模化的大型龙头企业，现代化的淀粉加工企业，设备先进配套，工艺流程实现了自动控制，大大提高了生产效率和产品质量，形成了品牌优势，显著增强了市场竞争力。此外，还出现了年鲜薯加工能力达10万t的超大型淀粉加工企业，优质甘薯淀粉的年产量可达2万t。特别是应用“甘薯渣多酶联用制糖”“混合糖源生物发酵”新技术后，可日处理甘薯废渣1 000 t，提取甘薯糖60 t。目前,已经形成甘薯种植-甘薯淀粉加工-甘薯渣酶法制糖-酵母-酵母抽提物-生物饲料-生物有机肥产业链，采用先进的多级旋流法生产加工工艺进行全封闭、全管道、全自动化生产作业，从甘薯进入生产线到生产出精制淀粉只需15分钟，生产效率大大提高13-18。参考文献1 马