粮食加工副产物

我国粮食加工副产物综合利用的现状与发展趋势课程名称：粮食加工副产物综合利用授课教师：陈志成教授学号：姓名：2015年12月15日摘要：粮食加工是指通过处理将原粮转化成半成品粮、成品粮，或者将半成品粮转化成成品粮的经营活动。粮食加工主要包括：稻谷碾米；小麦制粉；玉米及杂粮的加工；物油脂的提取、精炼和加工；植物蛋白质产品的生产和淀粉加工；以米面为主要原料的粮油食品加工；粮油加工副产品的综合利用等。粮食加工业是粮食再生产过程中的重要环节，是关系到粮食生产满足市场消费需求，提高原粮加工度和附加值的一项重要产业，是国民经济的基础性行业。粮食加工业的发展，一方面，对于满足全面建设小康社会对粮食食品多样化、优质化、营养化和方便化的需求，对于促进食品工业发展，改善人们的食物结构和营养结构，提高人民生活和健康水平具有重要作用；另一方面，能引导粮食生产结构调整，延伸粮食产业链，对促进粮食资源的综合利用和转化增值，提高农业综合效益和增加农民收入具有重要作用；此外，发展粮食加工业对提高粮食企业经济效益，增强我国粮食的综合竞争力，保障国家粮食安全都具有十分重要的意义。我国粮油加工过程中副产物较多，很少用于深加工和再利用，经济价值不高，且浪费大量的资源。许多粮油加工副产物含有丰富的膳食纤维、低聚糖、活性肽、多元糖醇、功能性油脂、抗氧化剂等功能性成分，因此对粮油加工副产物的综合利用可获得较高的经济效益和社会效益。关键词：副产物现状发展趋势粮食加工正文：粮食是指烹饪食品中各种植物种子总称，也可概括称为“谷物”。粮食作物含营养物质丰富，主要为蛋白质、维生素、膳食纤维、脂肪等。古时行道曰粮，止居曰食。后亦通称供食用的谷类、豆类和薯类等原粮和成品粮。供食用的谷物、豆类和薯类的统称。联合国粮食及农业组织（简称粮农组织）对粮食概念就是指谷物，包括麦类、豆类、粗粮类和稻谷类等。粮食产品含有淀粉、蛋白质、脂肪及维生素等。栽培粮食作物不仅为人类提供食粮和某些副食品，以维持生命的需要，并为食品工业提供原料，为畜牧业提供精饲料和大部分粗饲料，故粮食生产是多数国家农业的基础。通常，粮食作物也是农作物中的主导作物，世界粮食作物种植面积约占农作物总播种面积的85%，其中小麦、稻谷和玉米约占世界粮食总产量的80%。中国是世界上最大的产粮国，粮食作物占农作物总播种面积的76.8%，粮食总产量及稻谷、小麦、谷子、甘薯的产量均居世界前列。1、粮食加工状况1.1谷物类加工现状小麦：食品用量90%左右，工业转化量为10%左右。玉米：食品用量10%左右，饲料用量40%左右，工业转化量为45%左右。稻谷：食品用量95%左右，工业转化量为5%左右。近5年我国稻谷的产量稳定在1.75～1.99亿吨之间，占粮食总产量的30%以上，稻谷加工的大米是我国最重要的口粮，全国2/3左右的人口以大米为主要食粮。小麦是世界上最重要的谷物，我国小麦年平均总产量约1亿吨，占世界总产量的18.5%，居世界首位。我国的谷物加工以满足日常生活需要为主要加工任务，同时由于国家的粮食保障性政策，我们的小麦加工、稻谷加工的产物以及加工方式受到严重限制；1.2杂粮加工状况杂粮几乎在我国各地都有种植，主要种植地在我国的高原地区。我国杂粮年种植面积在900万公顷以上，产量达2000万吨，在加工领域通常把小棕谷物和豆类统称为杂粮，杂粮加工由于受产量的影响，装备和技术发展较为缓慢，但产品开发的附加值较高。近年来，杂粮加工倍受青睐。杂粮营养含有与谷物有很大不同，尤其是在粗纤维与矿物质元素上1.3薯类加工状况我国马铃薯和甘薯产量均居世界首位，是位于稻谷、玉米、小麦之后的第四大粮食作物，在保障国家粮食安全及促进国民社会经济发展中起着重要作用。我国马铃薯种植面积约为520.5万hm2，主要分布在西南山区、西北、内蒙古和东北地区，其中以西南山区的播种面积最大，约占全国总面积的l／3。我国薯类主要用于淀粉生产，然而薯类淀粉加工规模及水平却是参差不齐。按加工规模分，可分为三类：小作坊、小型企业和大中型企业。2、主要副产物的综合利用2.1小麦胚芽的综合利用小麦胚芽含有较多的脂质，可以提炼小麦胚芽油，小麦胚芽油能够有效促进皮肤的新陈代谢，加强皮肤的保湿功能，调理女性的内分泌，从而由内而外改善肌肤，减少黑斑及色素斑，加强皮肤抗衰老性和抗皱保湿功能，令女性肌肤变得柔润而富有弹性。胚芽本身具有很高的营养物质，我们可以将它加入带面粉中提高面粉的营养含量，或者作为营养添加剂添加到食品制品中，独特的麦香味可以改善食品的质量如：胚芽面包、胚芽挂面、胚芽奶茶2.2小麦麸皮的综合利用小麦麸皮具有抗衰老、减肥、通便等重要生理特性，并且已被制作成各种流行保健食品。小麦麸皮中起生理作用的主要成分为膳食纤维。麸皮中含有丰富的膳食纤维，在40%左右，是一种很有开发前景的保健食品资源。小麦麸皮的提取是在小麦磨粉的过程中提取大麸皮，同时麸皮中含有较高的蛋白质，也可以作为后续加工的原料2.3稻谷米糠的综合利用米糠是稻谷脱壳后精碾糙米时的副产物，由外果皮、中果皮、交联层、种皮及糊粉层组成。现代研究表明，米糠中含有脂肪、蛋白质、水溶性多糖、膳食纤维、矿物质及多种维生素。2.3.1米糠油米糠油具有的气味芳香、耐高温煎炸、耐长时间贮存和几乎无有害物质生成等优点。米糠油可用于制造人造奶油、人造黄油、起酥油和色拉油等。米糠油中含量很高的不饱和脂肪酸可以改变胆固醇在人体内的分布，减少其在血管擘上过高的沉积，有防治心血管病、高血脂症及动脉硬化等病的功能。米糠油是用途很广的油脂化工原料，进行深加工开发利用，可生产表面活性剂、化妆品、香料等产品。还可应用于洗发及护发配方中，使头发柔软、产生光泽感。2.3.2米糠饼脱脂糠饼中除有丰富的蛋白质外，还有质量分数为10％左右的植酸钙，有较大的经济价值，提取出的植酸钙经进一步加工可获得肌醇、植酸。2.3.3米糠蛋白稻米蛋白是一种低过敏的优质蛋白，它是已知谷物中过敏性最低的蛋白质。营养价值较高。因此米粉是最常见的婴幼儿辅助食品，从大米或米糠中提取的蛋白质可作为低敏性蛋白质原料用于婴幼儿食品中。稻谷是我国第一大农作物，种植面积广、产量大，因此其蛋白质资源的数量是不容忽视的。2.3.4米糠多糖米糠多糖是一类结构复杂的杂聚多糖，主要有脂多糖、阿拉伯木聚糖和葡聚糖等。另外还发现米糠多糖不仅具有一般活性多糖的生理功能，还具有抗肿瘤、降血糖、降血压和降低胆固醇等功能。因此，米糠多糖既可用来生产预防、治疗肿瘤和提高免疫功能的药品，以及预防高血压、心脏病和肝硬化等疾病的营养保健品，也是生产化妆美容品的优质原料。2.4稻谷谷壳的综合利用稻谷加工成米，稻壳约占30%。根据稻壳的主要成分是纤维素、木质素和硅的化合物，热值约为13144～15154MJ/kg的特点。目前的利用方法主要有:1、作为燃料2、粉碎后做掺合饲料3、天然复合材料4、提取物质综合利用。2.5玉米胚芽的综合利用玉米胚芽油含有丰富营养成分和较高营养价值，其脂肪酸组成中80%以上是油酸、亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸，不含胆固醇，且富含维生素E，具有防止动脉粥样硬化病变和抗衰老作用。长期食用玉米胚芽油具有改善人脑细胞功能，增强记忆力，缓解人体机制老化及老年斑形成等作用。2.6玉米浆的综合利用玉米浆，是玉米深加工得到的主要副产物。玉米浆富含多种化学营养物质。在制取肌醇、植酸钙方面有很大用途2.7玉米皮的综合利用玉米皮指的是玉米籽粒的表皮部分，有的称玉米纤维或玉米渣，是玉米加工淀粉的副产物，在湿法加工淀粉时，被分离出来。由于破碎分离过程不可能很完全，所以玉米皮中往往还夹杂着不少淀粉，还附着在玉米内侧的未被剥离的淀粉。可以用在作为饲料的原料、生产饲料酵母、制备膳食纤维产品等3、农产品及加工副产物综合利用出现的问题我国是农业大国，粮油和畜禽等产品总量多年位居世界首位。但由于农产品加工业起步较晚，副产物（含农业生产副产物和农产品加工副产物，是指农业生产和加工过程中产生的非主产物）综合利用水平低，秸秆、稻壳、残次果、畜禽骨血等副产物大部分未得到有效利用，不仅造成了资源浪费、效益流失，而且还污染了环境，甚至影响农业可持续发展，已经到了必须引起高度重视和迫切解决的时候了，否则，不良后果将越来越严重。农产品及加工副产物综合利用问题事关农产品有效供给，事关农民就业增收和农业增值增效，事关美丽乡村与城镇环境建设。迫切需要通过规划引导、政策扶持、科技支撑、多元投入、加强监管等措施，全面提升农产品加工综合利用水平，促进农产品加工业持续健康发展。3.1当前我国农产品及加工副产物综合利用现状令人堪忧3.1.1农业生产副产物综合利用问题主要产品有秸秆、残次果、菜叶菜帮、竹藤副产品等，主要表现是多数农户对副产物简单处理、随意丢弃或焚烧。以冬小麦秸秆为例，小麦收获后需要尽快播种二季作物（如玉米、花生等），若采取单一的粉碎还田方式，常会影响播种和出苗率，所以农民宁愿采取焚烧方式，承担受罚的风险。此类现象的主体是农户、合作社等初级生产者，问题集中在资源浪费、收入流失、环境污染甚至公共安全事件。3.1.2农产品加工副产物综合利用问题主要产品有稻壳、米糠、麸皮、饼粕、油脚、果皮、果渣、菜渣、蔗渣、畜禽骨血、皮毛、内脏、动物脂等，这些副产物富含蛋白质、脂肪、维生素等营养成分，仍是可增值的加工原料。但一方面由于工艺落后、装备简陋，只能低值化处理。如目前多数花生高温压榨后，饼粕中蛋白质严重变性，只能用作饲料或肥料，导致花生中25%的蛋白质被浪费；如果采取低温压榨工艺，饼粕中蛋白质加工成蛋白粉可售价7000元/吨，加工成花生浓缩蛋白可售价1.2-1.5万元/吨，加工成花生多肽可售价2.6万元/吨。另一方面由于副产物收集、运输、储存有难度，投入产出比不大，多数企业将其作为燃料、饲料或直接丢弃。如多数榨汁企业都视果渣为没有价值的剩余物，随意堆弃在厂区及周边。此类现象的主体之一是广大中小企业，问题集中在副产物物腐烂变质引发环境灾难，增加社会处置成本。主体之二是新兴的综合利用企业，问题集中在收集成本高、加工链条短、增值空间小。3.1.3农产品加工废弃物无害化处理问题主要表现是加工产生的浸泡水、清洗水、废气、废渣等。如全国上万家淀粉加工企业吨产品用水比例是拥有先进设备企业的3-4倍，后期排放水中含有大量的蛋白质、维生素等成分，如果购置昂贵的环保处理设备，企业难以承受，如果不处理排放，则面临严厉处罚。从涉及面广、关联度大的主要行业和品种看，突出的是四类现象：一是大宗农产品的粗放加工利用。广大加工企业多数采用传统工艺。如稻谷的一级磨制、油料的高温压榨、玉米淀粉的湿法加工等等，直接导致产品优品率低，产业链条短，附加值不高。二是秸秆、果皮、果渣等的弃用。焚烧事故与事件仍是环境质量和交通安全的一大隐患。尽管秸秆养畜还田、制造草毯、发电、提取酒精等技术已经过关，但由于投入大、产出低，产业化进展不快。三是副产物资源的低值化使用。目前粮食加工副产物1.8亿多吨，水果的皮、渣、籽、壳、核等总计达3000万吨，是生产食品、药品、保健品、能源、化工等产品的好原料，但多数只是作为肥料、饲料等低值化处理。如米糠综合利用比例不足20%，与国外相比，日本达到90%，印度达到50%-70%。四是加工废弃物的随意排放。目前，我国农产品加工平均耗水量是发达国家的3倍以上，由于能耗偏大、排放偏高、污染偏重，往往建一个加工厂就增加一个污染源。一些不宜食用的副产物（骨、肺、腺体、胰脏等）被遗撒到城市下水道、河流、湖泊、海洋、废弃井矿、采石场或山洞等，污染水体，导致水生物死亡，还会产生臭气，影响居民生活。4、粮食加工副产物未来的发展方向4.1高营养附加值的提取物在生物医药方面的利用肌醇与植酸钙在生物医药中的应用已将粮食副产物的提纯工作提到首要的位置，同时为粮食加工副产物提供了一个新的发展方向肌醇是广泛存在于食物中的一种物质，结构类似于葡萄糖。纯的肌醇为一种稳定的白色结晶，能溶于水而有甜味，耐酸、碱及热。在动物细胞中，它主要以磷脂的形式出现，有时则称为肌醇磷脂。在谷物中则常与磷酸结合形成六磷酸酯即植酸，而植酸能与钙、铁、锌结