专题调研
2017年第38期:关于加快我省马铃薯开发利用的研究报告
2017年12月2日 点击 [628]


省科顾委食品专家组

马铃薯是除了水稻、玉米、小麦排在第四位的主要粮食作物,其耐抗逆、适应性广、生长周期短、营养价值高和产业链长,已成为我国脱贫致富、农业开发的重要支柱产业和食品加工的重要原料,为增加我国粮食产量、促进农民增收,做出了巨大贡献。随着农业产业结构调整、大宗粮食作物比较效益降低以及膳食结构的改变,马铃薯对保障我国粮食安全的重要性日益凸显。为此,省科顾委食品专家组开展了对我省马铃薯开发利用的调研,并提出研究成果。

一、开发利用马铃薯食品的必要性

(一)马铃薯食品加工是保障我国粮食安全的需要

2008年,为缓解粮食危机,实现千年发展目标,联合国将2008年确定为“国际马铃薯年”,充分说明了马铃薯在保障粮食安全方面的重要地位,其加工与应用将肩负着保障国家粮食安全、改善国民营养膳食结构、提供多种工业、食品原料及保障我国农业可持续健康发展的多重任务,将成为我国粮食加工发展的新生力量。

2012年,工信部、农业部颁布了《马铃薯加工业“十二五”发展规划》明确要求“重点发展科技含量和附加值髙的变性淀粉系列产品、食品添加剂、精细化工产品、双降解产品、医药辅料产品、膳食纤维产品等以及马铃薯深加工食品、方便休闲食品、膨化烘焙食品、功能食品等,鼓励发展薯类保鲜制品、半成品等马铃薯产品加工业,形成高端产品与低端产品、终端产品半成品相结合的马铃薯加工产品结构,满足不同层次不同领域的消费需求”,为马铃薯产业的发展指明了方向

2015年,随着粮食需求不断增加,我国提出马铃薯主粮化战略。马铃薯主食开发已经引起了全国高度重视,马铃薯加工上升到国家战略高度。中国农科院农产品加工研究所牵头成立了“马铃薯产业联盟”,为马铃薯产品的加工搭建了产学研一体化平台,实现马铃薯在我国主食化提供了强有力的支撑。

(二)马铃薯食品加工是发挥我省马铃薯资源优势的需要

以黑龙江为代表的东北地区种植马铃薯具有得天独厚的优势,种薯质量好、黑土地、病害较轻,地势平坦,适合大规模机械化作业,马铃薯品质优良。我省成为我国重要的马铃薯科研和生产基地,种植面积约占全国总种植面积的三分之一左右,近几年,我省马铃薯产量维持500-600万吨左右。马铃薯生产的市场前景良好,区位优势和经济优势明显。

而且,随着市场经济的发展和生活水平的提高,绿色有机食品将成为市场上的新宠。陆昊省长在出席“2013中国黑龙江省绿色食品产业发展主题推介会”时指出,黑龙江省具备发展绿色食品产业的良好基础和一些重要条件。我省绿色食品种植面积全国领先,发展绿色食品产业有很好的基础和突出的优势。

在马铃薯资源优势条件下,开发马铃薯深加工产品将促进我省马铃薯产业的健康发展,提升马铃薯产业在我省GDP的贡献率。因此,充分挖掘我省马铃薯资源,开发高值化马铃薯绿色食品意义重大。

(三)马铃薯食品加工是延长马铃薯产业链条的需要

目前,我国已成为马铃薯生产第一大国。专家预测,到2025年,我国马铃薯产量新增加520亿斤(折粮)。但是值得深思的是,马铃薯作为重要的工业原料,我国目前加工比例仅为8%(联合国粮农组织数据),且90%以上是淀粉以及以淀粉为原料的粗加工产品,如粉条、粉丝等,而精淀粉、变性淀粉及马铃薯加工食品较少,马铃薯主食品的市场占有率更低,而发达国家的马铃薯加工比例一般在50%以上,加工产品上千种。

我省马铃薯加工与开发尚处于初始阶段,但已呈现出规模化、产业化发展趋势,加工技术水平显著提高、加工增值链条得到延伸。充分利用我省马铃薯生产优势,研究开发出新型马铃薯产品,提高马铃薯产业化进程,提高我省马铃薯生产能力和生产技术创新,为实现马铃薯加工增值势在必行。

二、我国马铃薯产业发展现状

(一)马铃薯的生产及消费

马铃薯是世界上除玉米、小麦以外的第三大淀粉原料作物,特别是在高寒地区,马铃薯显得更为重要。作为我国第四大粮食作物,2014年全国马铃薯种植面积5570千公顷,鲜薯产量9500多万吨,面积和产量均占世界的四分之一左右;2016/17年度,中国马铃薯产量预期增加达到一亿吨,

中国每年新鲜马铃薯出口量稳定在30万至45万吨,与总产量相比可以忽略不计。马来西亚、越南和俄罗斯是排名前三的出口市场。国内快餐厅和便利店需求不断增加,2016/17年度中国冷冻炸薯条产量预期增加9%达到23万吨,预期进口量增加5%,

我省是我国重要的马铃薯科研和生产基地,西部、北部为薯类主产区;全省现有精淀粉加工、薯条、薯片、全粉等各类产品龙头加工企业30多家,年加工原料薯能力300万吨,实际加工量在50%左右。主要马铃薯生产企业有北大荒马铃薯集团有限公司、大兴安岭丽雪精淀粉公司、讷河市北方马铃薯开发有限公司、黑龙江希森马铃薯全粉有限公司、海伦市乾坤园马铃薯制品有限公司、讷河市白雪马铃薯制品厂等。

 

     1 中国马铃薯优势区域布局示意图

(二)马铃薯食品产业发展现状

 1、马铃薯主食

马铃薯在我国有400多年的种植历史,但在消费方式上仍然以贫困地区的口粮、饥荒时期的救济粮和日常鲜食用为主。2015年至今,利用马铃薯全粉先后研发出了马铃薯馒头、马铃薯面条、马铃薯米粉、马铃薯复配米等主食食品,研发呈现井喷态势。2015年7月农业部选择北京、河北、湖北等9省(区、市)开展马铃薯主食产品及产业开发补助试点项目。在我省一些地区,很早就用利用鲜马铃薯全粉加工成马铃薯馍馍的历史,而且成为地方的特色主食。

2、马铃薯淀粉及全粉食品

淀粉加工属于马铃薯传统加工技术,通过改性可以大幅度提高马铃薯原淀粉的附加值。改性以后的马铃薯淀粉,其功能特性会进一步提高,如黏度特性、表面活性、酶解特性、抗剪切力能力等。变性淀粉已广泛地应用于纺织、造纸等行业,尤其是食品工业上,它还是快餐食品中不可缺少的原料。马铃薯全粉可作冲调马铃薯泥、马铃薯脆片等各种风味和各种营养强化的食品原料;用马铃薯全粉可加工出许多方便食品,可制成各种形状,可添加各种调味和营养成分,制成各种休闲食品。

马铃薯粉条加工在我国有着悠久的历史,我省除几个较大规模的加工企业外,更多的加工集中在乡镇企业,个体规模不大,但所占的市场份额较大。

3、马铃薯加工食品

根据马铃薯制品的工艺特点和使用目的,可将其分为四大类:第一类是干制品,如马铃薯泥、干制马铃薯、干制马铃薯半成品;第二类是冷冻制品,如马铃薯丸子、马铃薯饼等;第三类是油炸制品,如油炸马铃薯片、酥脆马铃薯等;第四类是在公共饮食服务业中用马铃薯配菜,如利用粉状马铃薯制品作馅的填充料,利用粒和片来生产肉卷、饺子、馅饼等配菜。  

4、马铃薯加工副产物资源化利用

马铃薯加工副产物资源化利用在是在提取马铃薯淀粉的同时,回收马铃薯中的纤维、蛋白、肥料(浓缩有机质)及马铃薯本身所含的水,实现了“无废料马铃薯淀粉加工”。

马铃薯淀粉加工的薯渣含水量高达87%(国产淀粉加工设备含水量更高),其他化学成分以干基计算包括淀粉37%、纤维素17%、半纤维素14%、果胶17%、蛋白质和氨基酸4%等。薯渣可用于发酵生产丙酮、丁醇和乙醇,也可以用于发酵生产聚β-羟丁酸,还可以用于发酵生产纤维素酶、羧甲基纤维素酶、木聚糖酶等酶制剂。另外,薯渣还可以用于发酵生产单细胞蛋白以及与其他农副产品混合发酵制备青贮饲料以改善其适口性。回收马铃薯蛋白,成为近年来马铃薯淀粉加工副产物高值化利用的热点和难点。

 

1 马铃薯主要用途

三、马铃薯加工业存在的主要问题

虽然我省马铃薯加工产业优势明显,产品种类逐渐增加,但与发达国家和其他省份相比,目前我省马铃薯加工业还存在一些不足。一是产品结构不完善、品种单一,同质化严重;二是企业科技的自主创新、延伸产业链能力弱;三是深加工程度低、工艺相对落后、综合利用程度低、产品档次不高以及产品质量和安全不稳定等;四是缺乏统一的产品标准,不能适应现代消费需求和出口需要;五是缺少马铃薯食品产业具有拉动作用的大型龙头企业,多数是中小型企业重复建设,存在设备落后、产品科技含量不高、加工层次低、消耗大、成本高、产出效率低等突出问题,难以实现产业规模效益和提升产品档次。

这些都是我省马铃薯食品产业升级的瓶颈问题,极大地制约了产业的发展。如何将黑龙江的马铃薯资源变成高价值、高品质、高品位的食品,使黑龙江的马铃薯资源得到效益最大化的开发和利用,关键是引导黑龙江省马铃薯主粮产业化走依靠科技进步和智力支撑的发展道路,冲出科技水平低的“瓶颈”,改变技术落后状态,加快技术进步和技术引进,通过实施科技工程支撑黑龙江省绿色食品产业的发展。

、我省进一步开发利用马铃薯资源的对策与建议

我国是马铃薯产业大国,马铃薯加工业正在成为我国农业的重要产业和世界级的大产业;虽然马铃薯加工产业在产品种类及加工技术存在一些问题,但其发展趋势迅猛。未来原料薯加工尤其是精淀粉的加工量将大幅增加,将根据资源特点重点发展以马铃薯淀粉、传统粉丝类产品、新型马铃薯营养休闲类食品为主的多种系列精深加工产品,开发生产马铃薯全粉、变性淀粉、淀粉糖等产品,发展薯条、薯片和营养粉丝等休闲食品,发展传统地方特色的主食品和方便食品。通过实施五大科技工程、构建四大驱动发展体系促进我省马铃薯产业健康、快速发展。

(一)实施五大科技工程,助力马铃薯食品产业飞速发展

1)实施传统马铃薯主食的工业化工程以科学发展观为统领,以市场为导向,以科技为支撑,以龙头企业为带动,突破传统马铃薯食品的加工生产瓶颈问题,解决传统马铃薯食品的主食关键生产技术,在产业化基础、产业比较优势条件地区,加快传统马铃薯传统食品工业化进程,实现推广与示范。

2)实施新型马铃薯主食化创制及产业化工程以鲜马铃薯为原料,通过不同组分、质构分析研究马铃薯不同品种的加工适宜性,建立马铃薯组分对产品品质的影响规律;采用发酵技术研究以马铃薯和小麦粉为主要原料,突破马铃薯全淀粉在主食中应用的关键技术,开发利于储藏、运输、防回生的马铃薯主食系列产品。

3)实施马铃薯变性淀粉关键技术创新工程主要研究以马铃薯淀粉为原料,采用物理改性、酶改性技术制备马铃薯变性淀粉,研究马铃薯变性淀粉的物化及功能特性,提高马铃薯淀粉在食品中的应用比例,提高马铃薯类主食制品的附加值。

4)实施休闲马铃薯食品研制及工业化工程以马铃薯、大豆为基料,研究鲜马铃薯护色预处理,预糊化高压处理技术,并通过挤压膨化将马铃薯与大豆蛋白、谷元粉等组织化重组,实现马铃薯营养成分的全价互补,开发豆薯休闲能量食品和薯豆速食食品。

5)实施马铃薯副产物综合利用工程研究以马铃薯淀粉生产的主要副产物马铃薯渣为原料,采用物理、化学改性和酶改性及多菌协生发酵技术制备高品质膳食纤维、膳食纤维脂肪替代物和马铃薯渣菌体高蛋白饲料的关键技术,提高马铃薯渣附加值,解决马铃薯加工业的环境污染。

(二)构建马铃薯食品产业发展四大体系化,实现我省马铃薯产业规模化和现代化

1)马铃薯原料实现标准化体系对马铃薯食品生产中关键技术的研究、集成与示范,初步构建起具有我省区域特色的马铃薯优质高效生产技术创新体系,发展和建立具有地域特色的专业化、标准化种薯、商品薯和加工原料薯生产示范基地,建立种薯质量检测认证与跟踪溯源体系,满足不同食品对马铃薯原料的需求。

2)马铃薯食品加工企业规模化体系随着为数众多的马铃薯加工企业的竞争与合作程度的提高,马铃薯产业整体发展能力日益增强,龙头大型加工企业将脱颖而出,通过产业整合与兼并,产业集中和升级成为必然。加工企业在不断开拓国内市场的进程中,将形成巨大产能和国际市场开拓能力,最终形成马铃薯产品的强大出口能力,我国的主要马铃薯制品生产和贸易企业将在世界市场上占居主要地位。

3)马铃薯食品科技创新升级驱动体系在工业应用领域,马铃薯淀粉及其衍生物是纺织、造纸、化工和建材等领域的添加剂、增强剂与稳定剂等;在医药应用领域,马铃薯可用于生产酵母、酶、维生素和人造血液等;在食品制造领域,以马铃薯及其加工品为原料配制的营养美味健康食品多达几百种。拓宽马铃薯的应用领域,增加马铃薯产品的附加值,关键在于应用高科技,要走精深加工、综合利用和减排环保的路子,必须依靠科技进步和创新。目前国内马铃薯加工业主要生产中低端产品(比如淀粉),中低端市场利润率低且市场已趋于饱和,企业必将把眼光转向高端市场,依靠科技创新,走精深加工之路。

4)马铃薯食品产业质量安全控制系统我国马铃薯加工业发展的后发优势将得到凸显,在借鉴欧美发达国家马铃薯产业发展经验的基础上,加快国内选育品种和生产专用化进程,推进商品薯及原料薯生产的机械化、规模化,实现马铃薯主食加工工艺、设备、包装、储运、运输和销售等各个环节的全程质量控制和信息化,不断创新马铃薯全粉、薯片、薯条、脆片和主食产品、膨化食品等加工技术。同时,积极发挥马铃薯行业协会和合作组织作用,行业协调和自律作用得到更充分发挥,马铃薯产品质量检测体系和信息服务体系得到完善,行业发展和管理不断规范。

 

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