外國玉米深加工研究論文

時間:2022-12-09 05:21:00

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外國玉米深加工研究論文

摘要:美國和中國是世界上最重要的兩個玉米生產國家,玉米深加工市場也是世界最大的。美國在玉米加工及其新產品開發(fā)方面走在世界前列,為我國玉米產業(yè)的發(fā)展提供了經驗,值得我國學習和借鑒。

關鍵詞:玉米深加工;玉米產業(yè);發(fā)展趨勢

美國是世界上最大的玉米生產國,玉米產量占全球玉米總產量的40%,中國占20%。美國每年用于深加工的玉米量已超過5000萬噸,占玉米產量的20%左右。美國的玉米經濟實力最強,技術最先進,并以此為基礎形成了發(fā)達的玉米深加工業(yè)。美國玉米深加工產品,由19世紀的淀粉、葡萄糖、飼料、玉米油,到20世紀的變性淀粉、淀粉糖和燃料酒精,尤其是目前作為玉米深加工的兩大主導產品淀粉糖和燃料酒精,成為推動美國玉米深加工產業(yè)發(fā)展的主要動力。

一、美國玉米深加工現狀

(一)玉米深加工產品多樣。美國玉米深加工已有150多年的歷史,玉米深加工產品伴隨技術的進步而不斷豐富,已制造出3500種以上的產品,由過去單純的淀粉產品發(fā)展到淀粉糖、各種發(fā)酵產品、變性淀粉、玉米油和蛋白飼料等多門類的產品體系。玉米深加工產品主要包括:一是玉米淀粉。美國的玉米淀粉工業(yè)發(fā)展迅猛,是世界淀粉生產產量最大的國家,2003年美國淀粉產量占世界淀粉總產量為50.8%。由于美國淀粉原料基地連片集中,所以淀粉廠的規(guī)模大,一般年生產能力在數十萬噸。二是玉米淀粉糖。與其它淀粉糖相比,玉米淀粉糖具有成本低、副產品多、效益高等優(yōu)點。美國玉米原淀粉有70%左右被用作制糖原料,僅用于生產糖類的玉米就達3300多萬噸。玉米淀粉糖除用于食品工業(yè)外,還應用于其它工業(yè),如用于空氣清潔劑和煙草的保濕劑,也用于磚瓦制造中,通過防止干燥過程中水分移動減少破裂和變形,還可用于水泥中延遲其凝固時間。三是酒精。美國酒精用玉米的消費增長近幾年來非常強勁,酒精生產消費的玉米量已超過淀粉行業(yè),成為美國工業(yè)用玉米消費的主體。2003年度燃料酒精生產消費玉米2340萬噸,比上年同期增加520萬噸,增長幅度高達28.9%。在2005年,美國玉米產量的14.56%用于生產酒精,2006年,這一比重上升到20%以上。這主要是玉米燃料酒精迅猛發(fā)展所致,燃料酒精將成為未來玉米酒精加工的主要方向。四是賴氨酸。玉米深加工產品中,氨基酸類的產品主要是味精(谷氨酸鈉)和賴氨酸。味精的生產主要在中國,賴氨酸的生產主要在美國和日本。目前,世界上95%以上的賴氨酸都作為飼料添加劑。隨著世界飼料工業(yè)的發(fā)展,賴氨酸的消費量逐年增加。世界賴氨酸生產規(guī)模最大的是美國ADM公司,約占全球賴氨酸總產量的一半。

(二)有專業(yè)的玉米深加工組織。為提高玉米生產貿易及加工的組織化程度和產業(yè)競爭力,美國成立了玉米生產者協會、玉米貯藏與加工協會和玉米精加工協會,且3個協會間長期保持穩(wěn)定的協同關系,使美國玉米加工產業(yè)具有規(guī)?;?、組織化、集約化、現代化等特征。美國玉米精加工協會有9家公司,下屬28家企業(yè),年加工玉米3556萬噸,平均每個企業(yè)日處理玉米3500噸以上。

(三)玉米深加工技術先進。美國在發(fā)展玉米精深加工業(yè)中不斷進行科技創(chuàng)新,特別是節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約原料和提高產品質量、提高效率和效益、降低成本費用和減輕環(huán)境污染的技術工藝。乳酸和琥珀酸等有機酸采用膜分離與細菌連續(xù)發(fā)酵生物反應器耦合技術和雙極膜電滲析分離技術,賴氨酸生產采用連續(xù)離交法進行分離提純。采用快脫纖維法和快脫胚芽法,提高了加工效率,提升了飼料副產品的價值。此外,經過改造的研磨技術有效提高了發(fā)酵罐的實際產量。

(四)政府對玉米深加工產業(yè)進行扶持。美國玉米深加工業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個重要原因是采取了財政補貼和金融扶持。財政補貼一種是政府直接補貼給加工企業(yè),另一種是政府在農業(yè)政策中對種植玉米的農戶提供直接補貼。采取這種補貼措施取決于玉米的市場價格和銷售量,農戶的玉米出售量越大,自然得到的補貼款越多。政府對種植玉米的農民提供補貼后,降低了企業(yè)收購玉米的價格,相應降低了玉米加工企業(yè)的成本,有利于玉米加工業(yè)的發(fā)展。美國對玉米資源開發(fā)提供金融扶持的金融機構主要有兩種:一種是商業(yè)銀行。許多玉米加工企業(yè)建廠的一半資金是從商業(yè)銀行得到的貸款,政府給予一定扶持。另一種是農業(yè)合作發(fā)展服務機構,當地政府為農業(yè)合作社提供無息貸款。另外,美國對玉米資源深度開發(fā)關鍵科學技術的研究提供支持。

二、美國玉米深加工業(yè)發(fā)展趨勢

(一)玉米深加工產品不斷豐富,應用范圍不斷擴大。在傳統工業(yè)產品淀粉、糖、油和飼料中,淀粉已成為工業(yè)應用的龍頭;在一些工業(yè)領域,淀粉已得到很好的應用。玉米深加工產品市場空間不斷拓展,不斷開發(fā)新用途和擴展原有用途。除繼續(xù)淀粉及其深加工產品在傳統領域的應用,更注重開發(fā)和開拓以下三領域的產品和市場:建筑產品中的增稠劑、粘合劑噴涂劑;鑄造和陶瓷中的脫膜劑、防裂劑,日用化工中的填充劑、粘合劑等;高檔產品,如高檔醫(yī)藥生化產品、功能性食品及添加劑、精細化工產品及用化學方法或很難生產的產品(微生物多糖、工業(yè)酶制劑表面活性劑、高分子材料等)。

(二)玉米加工不斷向精深發(fā)展。目前美國采用的玉米乙醇轉化工藝分干磨和濕磨兩種,前一種工藝投資成本相對較低,除生產乙醇外,其余產品都加工為動物飼料;后一種工藝則是把玉米籽粒分解成淀粉、麩質、胚芽和纖維。與干磨比較,濕磨具有延長產業(yè)鏈的重要優(yōu)點:一方面,利用玉米的多價值屬性分別加工出多種產品。諸如利用玉米胚芽生產高營養(yǎng)玉米油;利用玉米糠麩生產高蛋白飼料;纖維和液流混合干燥后也可當作低蛋白動物飼料出售。另一方面,利用濕磨工藝生產的純淀粉通過延長產業(yè)鏈進一步加工出多種下游產品。玉米淀粉除經過發(fā)酵制取乙醇外,還可制作變性淀粉用于食品業(yè)、紡織業(yè)、造紙業(yè)及粘合劑等。用酶法可以把淀粉轉化為一系列高純度的葡萄糖下游產品,然后再通過發(fā)酵制成各種不同的終端產品。

(三)玉米開發(fā)利用向綜合方向發(fā)展。美國在玉米利用方面進一步實現了綜合化,在產品開發(fā)方面,生產出更多種類的變性淀粉。21世紀以來,為應對石油危機,美國大力開發(fā)石油替代品玉米燃料乙醇。隨著對玉米成分和價值屬性認識的提高,加上加工技術的革新,玉米綜合化開發(fā)利用路線完全改變了玉米單一化開發(fā)利用路線。采用玉米綜合化開發(fā)利用路線,有效突破傳統的只加工生產低附加值產品的玉米初加工業(yè)的局限和束縛,開拓加工生產包括醇、氨基酸、微生物、低聚糖和多糖、酶制劑、單細胞蛋白、抗生素等高附加值產品在內的現代玉米產業(yè),因而被提高到發(fā)展“玉米產業(yè)經濟”的高度。(四)現代生物技術不斷推動玉米深加工業(yè)的發(fā)展。玉米深加工業(yè)的發(fā)展離不開現代生物技術的支撐。玉米深加工業(yè)未來新產品的開發(fā)、市場的開拓依然要依賴于現代生物技術,尤其是現代生物酶技術和基因工程技術。引用現代生物酶技術,色譜分離、膜分離技術,噴射、超微以及自動化微機控制等技術,使產業(yè)進入高科技、高產出的快速發(fā)展階段。現代生物技術尤其是基因工程技術方面的進步,導致了一系列酶產品方面的創(chuàng)新和酶產品成本的降低,極大提高了玉米深加工產品在市場上的競爭力。

三、對我國玉米產業(yè)發(fā)展的借鑒

(一)不斷開發(fā)新產品,發(fā)展玉米綜合利用。玉米綜合利用是提高玉米附加值的重要途徑,也是美國等發(fā)達國家玉米深加工業(yè)的發(fā)展趨勢。我國應積極開發(fā)、引進玉米綜合利用技術和聯合生產方式,努力提高玉米加工的綜合效益。適應市場需求、發(fā)揮現有優(yōu)勢和克服薄弱環(huán)節(jié)是確定玉米深加工業(yè)主導產品的決定因素。我國要在充分發(fā)揮味精、檸檬酸的生產規(guī)模和技術優(yōu)勢的同時,加快酒精(尤其是燃料酒精)、淀粉糖和變性淀粉的發(fā)展速度。

(二)不斷進行技術創(chuàng)新,提高玉米加工效益。在中國玉米深加工的過程中,技術是一個瓶頸,因此,中國要以實現“玉米的精深加工”為目標,不斷進行技術創(chuàng)新。目前,在玉米加工過程中,許多中國企業(yè)只是在模仿國外企業(yè)的核心技術,始終得不到高額壟斷利潤。所以,中國玉米加工企業(yè)應加大技術的投入,盡快開發(fā)自己的核心技術,同時國家應對玉米加工業(yè)的技術創(chuàng)新活動制定相應的保護和支持的政策。

(三)加大生物研發(fā)力度,密切跟蹤工業(yè)生物技術前沿。高度關注世界生物技術及其產業(yè)發(fā)展的趨勢,國務院成立了“國家生物技術研發(fā)與促進產業(yè)化領導小組”,明確未來20年生物技術和產業(yè)發(fā)展的重點和方向。以化工醇、聚乳酸等新產品為代表的玉米化工轉化產品已成為各企業(yè)開發(fā)的重點。據統計,全國約有政府資助的生物技術重點實驗室200個,擁有研發(fā)人員3萬多人,現代生物技術企業(yè)500余家,從業(yè)人員超過5萬人。

(四)做大企業(yè)規(guī)模,發(fā)揮行業(yè)協會功能。要做大企業(yè)規(guī)模,提高產量,降低成本,增強企業(yè)的國際競爭力。從總體來看,目前中國玉米加工企業(yè)的規(guī)模普遍較小,很難與國際性企業(yè)相提并論。因此,政府和企業(yè)應共同努力把企業(yè)規(guī)模做大,實現企業(yè)的規(guī)模經濟效益。在玉米產業(yè)的發(fā)展過程中,要充分發(fā)揮玉米行業(yè)協會的作用。行業(yè)協會的職能是協調各部門之間的關系,為會員單位提供培訓、市場信息、產品開發(fā)、銷售等服務,并代表會員單位向政府提出有利于玉米加工業(yè)發(fā)展的建議。中國應借鑒美國的經驗,結合實際,盡快成立并完善相應的玉米行業(yè)協會,充分發(fā)揮行業(yè)協會的功能,引導、協調中國玉米的生產、加工和貿易的發(fā)展,使我國玉米加工業(yè)的經濟效益和社會效益得到極大提高,并成為食品工業(yè)的支柱產業(yè)。

(五)發(fā)揮政策導向作用,加大對玉米加工業(yè)的扶持力度。國家應對玉米等農產品加工業(yè)技術創(chuàng)新活動制定相應的保護和支持政策,加大對玉米產業(yè)的補貼扶持,從而促進玉米增產,滿足對玉米需求的日益增長,減少玉米加工業(yè)的原料成本。要加大對玉米加工業(yè)的金融扶持力度,加快農村金融改革步伐,繁榮農村金融,加大農業(yè)發(fā)展銀行對糧食加工企業(yè)的扶持力度和范圍,對玉米主產區(qū)和加工企業(yè)帶給予有力的金融扶持。