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隨著中國淀粉工業的發展,對淀粉的需求正在增長,而淀粉加工業中玉米淀粉所占比重也在不斷增加,行業高層人士估計未來五年內,中國玉米淀粉產量料平均年增5-10%,因食品添加劑需求增加。
淀粉糖是我國食品工業的重要原料,是人們日常消費食糖的有益補充。進入2000年以來,淀粉糖發展形勢看好,攀升很快。1999年蔗糖產量880萬噸,而淀粉糖僅60多萬噸。市場放開后,蔗糖連年虧損局面越來越重,全國糖業連續4年虧損累計人民幣100億元。
由此國家制定一些措施,促使淀粉糖大幅度增長,我國淀粉糖2000年度約67萬噸,主要是液體葡萄糖漿和麥芽糖占到60%以上,果葡糖漿產量很少,實際產量不到1萬噸,而且產品都為淀粉糖的初級產品。但是到了2005年,淀粉糖的產量達到了420萬噸,而國家農業部預計2006年淀粉糖產量達到520萬噸,將替代食糖消費量50萬噸左右。目前淀粉糖甜度和生產成本相對較低,屬于國家鼓勵發展的行業,其產能正不斷擴大,低價淀粉糖產量不斷增加。
變性淀粉是在淀粉具有的固有特性基礎上,為改善其性能和擴大其應用范圍,而利用物理方法、化學方法和酶法改變淀粉的天然性質,增加其性能或引進新的特性而制備的淀粉衍生物。
變性淀粉是近幾年新發展起來的產品,用途廣泛,國外已開發出3000多個品種,而中國只開發出50多個品種。它廣泛應用于造紙、紡織、食品、飼料、醫藥、日化、石油等工業使用量最大的是造紙、食品和紡織品等行業,前景很好。
變性淀粉的最大用戶是造紙,最有發展前途的是食品。美國是世界變性淀粉最大的生產國,年產約200萬噸,主要用于造紙。美國年產紙及紙板7000萬噸,使用150萬噸的變性淀粉,占紙及紙板重量的2.1%,占美國變性淀粉總產量的3/4。
中國有豐富的淀粉原料資源,目前中國已有生產40余萬噸變性淀粉的能力,但實際生產只有20余萬噸,此外每年還從國外進口幾千噸。國內迄今最大的用戶是造紙行業,每年用8萬多噸變性淀粉,1997年中國紙及紙板年產量已達2700萬噸,變性淀粉用量只及紙及紙板的千分之3。
近幾年,國家重點組織了多項玉米變性淀粉技術產業化開發,實現了關鍵設備國產化,逐步解決中國變性淀粉品種少、系列化程度低,部分產品還需進口的狀況。部分產品可替代國外同類產品。2004年,中國變性淀粉實際產量在50萬噸左右。中國各業變性淀粉需求量年平均遞增速度達到27%,遠遠高于中國經濟發展速度。玉米變性淀粉加工產業化示范項目使玉米生產變性淀粉產品的附加值顯著提高,是玉米原值的幾十倍,發展變性淀粉產業潛力巨大。隨著技術的不斷進步與發展創新,變性淀粉是淀粉深加工的必然趨勢。
二、玉米化工醇
玉米化工醇的地位相當于石油化工中的乙烯。有了玉米化工醇,就能衍生出石油化工醇所能生產的一切產品,比如合成纖維、工程塑料、特種樹脂、聚氨酯,幾乎無所不能。玉米化工醇與石油化工醇具有同樣的分子式,同樣的用途,唯一的差別就在于原料不同。
玉米化工醇用在紡織上,著色度更好。玉米化工醇的投產和應用,使玉米深加工的發展空間更加廣闊。生產1噸化工醇,需要消耗石油8噸,如用玉米取代石油,僅消耗玉米1.76噸。用石油生產的噸成本是7000元左右,而用玉米生產的噸成本是4200元左右。玉米產業的資源和成本優勢由此可見。玉米化工醇生產使玉米深加工科技含量提高,石油化工醇能夠生產的產品,玉米化工醇同樣能生產出來。
在國際能源價格居高不下的情況下,玉米作為重要可再生能源的屬性更加突出,其市場前景和開發潛力將非常廣闊。
三、玉米深加工的其他產物
1、玉米油
玉米油是玉米深加工的產品之一,我國的玉米含油率一般在3.5%~4%左右,國外培育出的高含油玉米的含油率可達7.2%~7.5%,我國培育出的高油玉米可達8%~10%。在玉米深加工過程中生產的玉米油,可再進一步加工成玉米色拉油,可以使玉米增值。
玉米油是一種值得大力推廣的食用保健植物油,它的不飽和脂肪酸含量高達85%以上,主要有油酸和亞油酸,吸收18達97%以上,是一種很好的功能性保健食品。長期食用不僅供給人體熱量,也是人體營養所必需。玉米油中含有的谷固醇,具有抑制膽固醇增加,減輕動脈硬化,治療冠心病,促進人體健康的作用。隨著人們生活水平的提高,玉米油的市場需求將會越來越大。
2、玉米粕
玉米粕是玉米油生產的副產品,是一種以蛋白質為主要成分的營養物質,是較好的營養強化劑。目前國內供不應求,市場潛力大,經濟效益高,有關方興未艾的發展前途和遠景。
3、玉米糖化、發酵
玉米糖化、發酵精餾后的廢渣經脫水干燥得到的粉狀或加工成顆粒狀可制成DDGS蛋白飼料。玉米原料在發酵過程中只消耗淀粉,其它營養成分不僅未減少,而且相對增加,如增加蛋白質,使氨基酸的組成更加合理。DDGS產品經測試表明,它含有18種動物生長所需要的氨基酸,亦有作食品添加劑之用的。國內外大量實驗和實際應用表明,DDGS作用牛、雞、魚的混配飼料,增重快、產出高、成本低、效益好。我國DDGS生產是近十年發展起來的新型產業,其生產能力較小,據行業協會統計,DDGS年生產能力約25萬噸,還沒有形成大的生產能力,因此根本滿足不了國內飼料業對蛋白飼料的需要。2001年,蛋白飼料的總需求量只滿足了50%,市場潛力巨大。
4、水溶性蛋白
(黑龍江省龍江縣龍江鎮畜牧獸醫綜合服務站161100)
玉米秸稈是來源豐富、價格低廉的牛羊等反芻家畜主要粗飼料,傳統是將玉米秸稈直接飼喂,結果是由于收獲后的玉米秸稈已經失去大部分水分和青綠的氣味,秸稈逐漸變干,牛羊適口性下降,消化利用率不高,飼喂效果降低,影響其生產性能,另外損失較多,利用的較少。因此,人們開始研究改變其適口性和增加其營養問題,以提高牛羊應用玉米秸稈的利用率。目前在生產中最常見、最多用的主要有以下幾種加工制作方法。
1青貯
玉米秸稈的青貯是借助溫度、水分將玉米秸稈自然發酵的方法。玉米果實快速收獲后趁濕及早收割,用揉碎機鍘成3~5厘米,填入青貯窖,每25~30厘米為一層,用人踩踏或四輪拖拉機進行碾壓,每層必須填滿、壓實,不留空隙,然后填裝另一層,同時,隨時檢查玉米秸稈的水份含量,玉米秸稈濕度為 65%~75%最優。簡單方法是用手抓起碾壓后的玉米秸稈,雙手扭擰,手指縫間有水分溢出但不滴水,濕度為正好;手指縫間滴水呈線狀,說明玉米秸稈水分太大,濕度偏高,需去除水分,降低濕度;手指縫間無水分溢出,說明玉米秸稈太干,濕度偏低,需添加水分,增加濕度。青貯窖不能填的太少,玉米秸稈要超過青貯窖沿半米左右,在上面均勻拋撒一層食鹽,然后覆蓋塑料薄膜,周圍用濕土壓嚴、不通空氣,上面再覆蓋一層無紡布,周圍也同樣用濕土壓嚴、不通空氣。玉米秸稈裝填后在室溫16~20℃,45~60天即可開窖使用;在室溫25~30℃,15~20天即可開窖使用。使用時首先要鑒別青貯的好壞,青貯的好玉米秸稈為青綠色或者黃綠色,質地緊密,黃葉保持原狀,有酸香味;青貯的不好,玉米秸稈變墨綠色或黑色,發粘,沒有形狀,呈腐爛狀態,有臭味,這種青貯玉米秸稈發生變質,不可利用。
2微貯
玉米秸稈的微貯是微生物利用玉米秸稈的某些營養物質生長繁殖,并分解玉米秸稈纖維、蛋白等,提供給牛羊。將玉米秸稈用揉碎機鍘成2 ~3 厘米大小,堆放在水泥地上或墊有塑料布的地上,用水充分攪拌,使含水量在40%~ 50%;將微生物制劑、玉米面按1:10比例混合,充分攪拌均勻,再按2%的比例均勻撒入揉碎的玉米秸稈上,充分攪拌均勻,用鍬拍實,不能留有空隙,上面覆蓋塑料薄膜,四周用東西壓緊、密封。微貯的玉米秸稈在室溫16~20℃,20~25 天即可使用;在室溫25~ 30 ℃,10~15天即可使用。質量好的微貯玉米秸稈氣味清香,秸稈變柔變軟,可提高粗蛋白含量 30%~40%。
3酶貯
玉米秸稈酶貯是利用多種消化分解酶,將干玉米秸稈中的蛋白、糖類、纖維等營養成分分解,既能提高玉米秸稈適口性,又能增加牛羊使用的利用率。具體方法是將玉米秸稈用揉碎機鍘成 3 ~ 5 厘米長短,堆放在水泥地上或墊有塑料布的地上,用水充分攪拌,使含水量在65~ 75%;將酶貯復合酶、玉米面、鹽按1∶10∶2比例混合,充分攪拌均勻,再按1%的比例均勻撒入揉碎的玉米秸稈上,充分攪拌均勻,用鍬拍實,不能留有空隙,上面覆蓋塑料薄膜,四周用東西壓緊、密封。酶貯的玉米秸稈在室溫16~20℃,10~15 天即可使用;在室溫25~ 30 ℃, 5~7 天即可使用。質量好的酶貯飼料色澤鮮艷呈原有的青玉米秸的顏色,秸稈變柔變軟,具有醇香的果品味,粗蛋白含量50%~60%、粗纖維利用率提高80%~90%。
近幾年來,我國玉米深加工業發展迅速,對引導農業結構調整,推動產業化經營,實現工業反哺農業,促進農民增收發揮了積極的作用。但是,一些地區也出現了玉米深加工能力擴張過快、低水平盲目建設嚴重、資源加工轉化利用效率低等問題。為避免玉米深加工項目繼續盲目建設,控制過快發展,實現飼料加工業和玉米深加工業的協調發展,保障國家食物安全,國家了《關于促進玉米深加工業健康發展的指導意見》(以下稱《指導意見》)。
一、國內玉米生產與消費狀況
(一)生產狀況
我國玉米生產一直保持波動增長的態勢?!笆濉逼陂g玉米產量從2000年的1.06億噸增長到2005年的1.39億噸,年均增長5.6%。2006年國內玉米產量達到1.45億噸的歷史最高水平,比2005年增長3.6%,產量增長中單產增長貢獻率占58%。從“十五”期間播種面積和單產對產量增長的貢獻率來看,單產的比重在繼續提高。
我國玉米生產具有產區相對集中的特征。東北地區常年玉米產量占全國的35%左右,華北黃淮地區占34%左右。盡管東北和華北黃淮兩個地區都是玉米產區,但在全國的購銷地位不同。東北地區是國內最大的商品玉米調出區,常年均可調出玉米,年調出量為1700萬-2000萬噸。而華北黃淮海地區則是季節性玉米調出地區,即當地新產玉米上市后的半年時間內可以實現玉米自給,并有一定外運,而其后的半年則供給不足,需從東北調入。
(二)消費狀況
國內玉米消費保持剛性增長態勢?!笆濉逼陂g我國玉米消費量從2000年的1.12億噸增長到2005年的1.27億噸,年均增長2.5%。2006年國內玉米消費量(不含出口)為1.34億噸,比2005年增長5.5%。從玉米的消費結構看,2006年飼用消費玉米數量為8400萬噸,占國內玉米消費總量的64.2%;深加工消費玉米3589萬噸,占26.8%左右,比重呈增長趨勢;種用和食用消費相對穩定。
1.國內飼料加工業對玉米的消費需求
玉米是公認的“飼料之王”,在生豬和肉禽、蛋禽飼料生產中,需要添加60%的玉米作為能量飼料原料,才能最佳發揮飼料效力。豆粕、玉米蛋白粉等蛋白類原料不能替代玉米單獨作為飼料。以水稻、小麥等其他能量飼料糧來替代玉米,在可供量和效率比等方面都不具備條件。
隨著經濟社會的發展,對動物性食品的需求不斷增加,飼用玉米需求也同步增長。2006年全國工業飼料總產量1.11億噸,較2003年的8711萬噸增長27.4%,年均增長8.4%。飼料產品中豬飼料占總量的33%左右,肉禽飼料占30%左右,蛋禽飼料占20%左右,水產飼料和反芻類飼料占17%左右。東部沿海十省市和中部六省是飼料主要生產地區,產量約占全國的64%,東北三省的份額約為14%。2006年全國用于飼料養殖業的玉米用量為8400萬噸,較2003年的7520萬噸增長11.7%,年均增長3.8%。
2.國內深加工業對玉米的消費需求
2003年以來,以玉米淀粉、乙醇及其衍生產品為代表的玉米深加工業發展迅速。2006年深加工業消耗玉米數量達到3589萬噸,比2003年的1650萬噸增長117.5%,年均增幅高達29.6%。
二、全球玉米生產消費總體情況
(一)生產狀況
全球每年玉米種植面積1.40億~1.45億公頃,總產量6.5億~7.0億噸,占全球谷物總量的35%,美國、中國、巴西、阿根廷等四國玉米總產量約占全球總產量的70%,其中美國40%以上,中國20%,巴西7%,阿根廷3%。2006年全球玉米產量約為6.9億噸,預計2010年將增長到8.2億噸,增長18.8%。
(二)消費狀況
全球玉米消費量從1999年開始就保持在6億噸以上,并呈剛性增長之勢。美國、中國、巴西、日本等四國總消費量占全球的63%左右。2006年全球玉米消費量約7.2億噸,預計2010年將達到8億噸左右,累計增長11.1%。
(三)全球貿易狀況
玉米貿易量在世界上僅次于小麥居第2位,占世界農產品貿易總量的四分之一以上。2006年全球玉米貿易量為7891萬噸,預計2010將增至8390萬噸,累計增長6.3%。近年美國國內以玉米為原料生產乙醇等加工業發展消費更多的玉米,預計將影響其出口增長,從而影響玉米全球貿易量的增長。
(四)全球玉米庫存狀況
2006年全球玉米庫存為9300萬噸,比2001年的1.5億噸降低38%,為過去20年來的最低水平,預計2010年全球玉米庫存約為9471萬噸,仍將是歷史較低水平。同期,我國國有糧食企業玉米庫存分別從2000年的1203萬噸和2005年的736萬噸減少到2006年的629萬噸,減幅分比為47.7%和14.5%。
(五)全球玉米供需與貿易前景
從供給看,玉米產量有繼續增長的潛力,但短期內空間有限。全球玉米增產主要依靠巴西、阿根廷和美國,由于我國耕地資源有限,玉米增長潛力主要在東北改造低產田。從需求看,全球養殖業和深加工業對玉米需求將繼續提高。預計未來5年全球玉米供求將處于緊平衡的格局,全球玉米貿易增長有限,低庫存將成為一種常態。
三、我國玉米深加工業發展現狀
玉米深加工產業鏈長、產品附加值高、應用領域廣,深加工產品可廣泛應用于紡織、汽車、食品、醫藥、材料、環保、能源、航空、航天等多個領域,市場前景廣闊。近年來,隨著化石能源在全球范圍內的供需關系趨緊和國家對農產品加工業的高度重視,玉米主產區依托資源優勢,玉米深加工業得到快速發展。主要有以下幾個特點:
(一)玉米深加工業高速增長,產量大幅度提高
“十五”期間,我國玉米深加工業得到了快速發展,“十五”期間平均增長率保持在15%以上,主要產品的產量分別增加了2~7倍。2006年深加工消耗玉米數量達到3589萬噸,深加工消耗玉米數量占國內玉米產量的比重從2003年的14.0%提高到2006年的24.7%。一是玉米酒精產量急劇增加,二是以淀粉和淀粉糖為主的深加工業高速發展。
(二)企業規模和產業集中度不斷提高,產業競爭力有所增強
“十五”時期,通過新建、兼并和重組等方式,培育了一批馳名中外的大型和特大型加工企業,整個玉米深加工產業向著集團化、規模化、集約化的方向發展,產業結構得到有效調整,集中度逐步提高,如2006年度全國20強淀粉糖企業產量占全國淀粉糖總產量的90%。同時一部分行業涌現了一批龍頭企業,如長春大成集團目前已成為玉米綜合加工能力亞洲第一、世界第三且擁有化工醇核心技術的大型企業集團;山東西王集團公司年加工玉米達到100萬噸,年產淀粉糖70萬噸,居世界前列。
(三)產業布局向原料產地轉移,集群式發展格局初顯
圍繞玉米主產區,已形成了東北和黃淮海兩個玉米加工業密集帶,集群式發展的格局初步顯現。2006年,東北三省、內蒙古、山東、河北、河南和安徽等8個玉米產區深加工消耗玉米合計2791萬元,比2000年增長了31.9倍,占全國深加工消耗玉米總量的82.6%。新增能力最快的省區是內蒙古、吉林、黑龍江和遼寧。
(四)技術水平不斷提高,產品結構進一步優化
近10多年來,隨著高新技術的研發和推廣應用,我國玉米加工業傳統工藝的改造步伐加快,玉米深加工業利用現代化的技術和裝備對生產技術進行了創新和改革,促進了產業的技術進步和水平不斷提高,無論是在噸產品原料消耗、能耗、綜合利用、污染治理,還是在新產品開發方面都取得了長足進步。同時,產品結構也進一步優化。目前,我國玉米加工產品由傳統的初級產品淀粉、乙醇向精深加工擴展,玉米生化制品、化工醇、淀粉糖、有機酸等產品所占比重不斷擴大,產業鏈不斷延長,資源利用效率逐步提高。
(五)對種植業結構調整和農民增收的帶動作用日益增強
2006年我國玉米種植面積達到2705萬公頃,占谷物面積的32.7%,比2003年提高了2.2個百分點。其中,深加工專用玉米播種面積也較快增長。以玉米深加工轉化為主導的農產品加工業發展成為玉米主產省區的支柱產業和新的經濟增長點,有效緩解了農民賣糧難問題,促進了農民增收。
四、我國玉米深加工業存在的主要問題
(一)玉米深加工產能擴張過快,盲目投資、低水平重復建設問題突出
2001年我國深加工消耗玉米僅為1250萬噸,2006年上漲到3589萬噸,比2001年增長1.87倍,年均增長高達23.5%,而同期玉米產量僅增長了26.2%,平均僅增長4.8%,已經出現深加工能力擴張過快,原料供應緊張,價格持續上漲的局面。以酒精為例,我國酒精年消費量為300~400萬噸,而東北地區和內蒙、山東、河北、河南、安徽等8省的酒精加工能力已超過1000萬噸,產能嚴重過剩。
(二)部分企業粗放型加工,初級產品多,玉米轉化利用效率不高
與發達國家相比,我國相當部分玉米深加工企業多為初加工或一次性加工,初級產品多,產品結構不合理,深加工轉化率低,資源綜合利用率。目前,我國玉米淀粉行業原料平均利用率為95%,比國際先進水平的99%低4個百分點;淀粉得率大型企業為68~69%,小型企業在65%以下;谷氨酸行業部分產品噸產品耗水量為100噸,大大高于20噸的國際先進水平。
此外,我國玉米深加工產業能耗和水耗還較高,與國際先進水平相比,差距還較大。如味精行業大多數企業噸耗原煤高達2噸以上,檸檬酸行業噸耗水高達50噸以上,味精行業噸耗水高達200噸以上,因此,節能、節水的任務仍相當艱巨。
(三)部分企業不搞循環經濟,污染比較嚴重
現階段,我國玉米深加工企業成品收率普遍較低,如味精總收率只有90%左右,檸檬酸80%左右,玉米發酵行業尚有10~20%的有機物質在生產過程中流失而成為污染源。玉米深加工生產過程中會產生大量高濃度的有機廢水,如果未經有效處理就直接排放,會對環境造成污染。目前,我國年產3萬噸或以下的小型玉米淀粉加工企業占20%左右,很多企業工藝技術水平不高,又不搞循環經濟、環保工程,全年直接排放的高濃度有機廢水超過400萬噸,成為新的污染源。
(四)專用玉米生產基地不足,產業化經營格局尚未最終形成
我國不乏高淀粉玉米、高蛋白玉米、高油玉米品種,但我國玉米種植缺乏專用基地,混種混收現象嚴重,玉米種植標準化水平低,貿工農一體化的產業化經營格局尚未真正形成,導致原料質量參差不齊,不僅未體現優質優價,影響了農民種植專用原料的積極性,也使加工產品質量不一致,增加了企業的加工成本,影響了玉米深加工企業的效益,制約了玉米深加工業的健康發展。
適度發展玉米深加工產業,對調動農民種糧積極性、穩定玉米生產、保障糧食安全、促進農民增收、推動地方經濟發展具有積極的促進作用。但我國人多地少的基本國情,以及耕地和水資源減少趨勢的不可逆轉性,決定了在今后一個相當長的時期內,我國糧食產需關系處于緊平衡的態勢不會改變。因此,如果玉米深加工產業發展不考慮國內的資源情況而盲目擴張,將會對國家食物安全產生一系列負面影響,不僅不利于農業結構的調整,也不利于玉米深加工業本身的健康發展。
一是可能會打破國內玉米供求格局。東北地區是國內最大的商品玉米調出區,如玉米深加工業健康有序增長,常年均可調出玉米,年均調出量在1700-2000萬噸,滿足國內需求,實現國內玉米自平衡。如果玉米深加工業增長過快,盲目擴張,將會打破目前國內玉米供應格局,東北地區調出玉米量將大大減少,出現無糧可調的局面,使南方主銷區的飼料原料從依靠國內供給轉為依靠進口,增加國家食物安全風險。
二是影響飼料工業的健康發展。玉米是最主要的飼料原料,飼用玉米消費在消費總量中將長期占據主導地位,且消費數量呈現剛性增長的態勢。若盲目發展玉米深加工業,將會擠占飼料玉米的供應總量,影響飼料工業、畜牧業的健康發展,進而影響到肉禽蛋奶等人民生活必需品的正常供應,使人民食物安全得不到保證。
三是影響玉米深加工業的健康發展。玉米深加工業盲目過快發展,將導致市場競爭更加激烈,加工企業會面臨更大的風險,不僅影響玉米深加工業的健康發展,而且會造成玉米供求關系變化和價格波動,直接影響農民收入的穩定增長。
四是引發主要糧食品種生產格局的調整。玉米深加工業的過快發展,將導致玉米需求量的上升和供求關系的緊張,推動國內玉米價格持續上揚,進而改變玉米和大豆、稻谷、小麥等主要糧食作物的正常比價關系,刺激玉米生產的過度擴張,導致擠壓大豆、稻谷、小麥生產的發展空間,引發糧食品種結構的失衡。
五是引發國際糧價的波動。隨著我國東北玉米供應量的減少,我國南方飼料等加工企業有可能依靠進口玉米彌補國內缺口,一方面國際上不能提供足夠的貨源,另一方面中國一旦開始大量進口玉米,將改變全球玉米供求格局,不可避免帶來國際玉米價格的大幅波動,進而影響我國糧食安全。
五、玉米加工業發展的基本原則和總體目標
(一)基本原則
一是控制規模,協調發展。嚴格控制玉米深加工項目盲目投資和低水平重復建設,堅決遏制過快發展的勢頭,使其發展與國內玉米生產能力相適應。
二是飼料優先,統籌兼顧。在充分保證飼料養殖業、食用和生產用種對玉米需求的基礎上,根據剩余可用玉米數量適度發展深加工業,確保飼用、食用和生產用種玉米供應安全。
三是合理布局,優化結構。優化飼料加工業和玉米深加工業布局,在確保東北地區及內蒙古作為商品玉米產區地位不動搖的前提下,積極發展飼料加工業,適度發展深加工業。
四是立足國內,加強引導。玉米加工產業發展應以滿足國內市場需求為基本思想,加強對玉米初加工及部分深加工產品出口的必要控制,避免加劇國內玉米資源的短缺局面。同時,鼓勵適度進口一定數量的玉米,以滿足國內市場需求。
五是循環經濟,綜合利用。堅持循環經濟的理念,加快玉米深加工業的結構調整,堅持上規模上水平,提高資源利用水平和效益,減少污染物排放,降低單位產品能耗、物耗。
(二)總體目標
通過政策引導與市場競爭相結合,加快產業結構、產品結構和企業布局的調整,淘汰一批落后生產力,提高自主創新能力,提升行業的技術和裝備水平,形成結構優化、布局合理、資源節約、環境友好、技術進步和可持續發展的玉米加工業體系?!笆晃濉睍r期主要目標如下。
――保持協調發展。“十一五”時期飼料玉米用量的年增長率保持4.7%左右;控制深加工玉米用量的增長,保持基本穩定。
――用糧規??刂圃诤侠硭?。玉米深加工業用糧規模占玉米消費總量的比例控制在26%以內。
――區域布局更加合理。以東北和華北黃淮海玉米主產區為重點,加強玉米生產基地和加工業基地建設。到2010年東北三省及內蒙古玉米輸出總量(不含出口)力爭不低于1700萬噸,輸出總量占當地玉米產量的比重不低于30%。
――產業結構不斷優化。企業規?;?、集團化進程加快,資源進一步向優勢企業集中,骨干企業的國際競爭力明顯增強。
――基本建立起安全、優質、高效的玉米深加工技術支撐體系和監管體系,可持續發展能力增強。
――玉米利用效率顯著提高,副產物得以綜合利用,產業鏈不斷延長。到2010年,深加工單位產品原料利用率達到97%以上,玉米消耗量比目前下降8%以上。
――資源消耗逐步降低,污染物全部達標排放。單位產值能耗降低20%,單位工業增加值用水量降低30%,玉米加工副產品及工業固體廢物綜合利用率達到95%以上,主要污染物排放總量減少10%。
(四)需要說明的幾個問題
第一,關于基本原則
《指導意見》指出,未來玉米深加工業發展需要堅持控制規模、協調發展,飼料優先、統籌兼顧,合理布局、優化結構,立足國內、加強引導,循環經濟、綜合利用的原則。確定這些原則的基本出發點:一是玉米是公認“飼料之王”,在我國飼料養殖業中具有無可替代的地位。玉米是我國飼料養殖業中最重要的能量飼料,國內飼料養殖業消費玉米數量占玉米消費總量65%-70%。豆粕、玉米蛋白粉(玉米深加工的副產品)等蛋白類原料必須與能量飼料混合后才能飼喂畜禽,而不能單獨作為飼料來使用。但是,隨著玉米深加工業的快速發展,深加工業與飼料養殖業爭玉米原料的矛盾開始顯現,然而飼料養殖業的產品附加值一般低于玉米深加工業,在原料競爭中往往處于劣勢。為滿足人民生活水平不斷提高對肉蛋奶等畜產品的需求,必須優先保證飼料發展對玉米需求。二是玉米深加工業對平衡市場供求關系具有重要作用,有利于穩定和提高玉米市場價格,調動農民種糧積極性,推動地方經濟發展。但是,如果玉米加工過快發展乃至超過國內玉米供給能力,東北及內蒙古地區調出玉米量將大大減少,使南方主銷區的飼料原料從依靠國內供給轉為依靠進口,增加國家食物安全風險。因此,必須合理控制深加工業消耗玉米的規模,保持適度發展。三是受耕地減少、水資源短缺等因素制約,糧食生產持續保持較大幅度增產的可能性不大,糧食供求將處于緊平衡狀態,玉米中長期也將存在供給缺口。因此,從供求平衡的角度出發,玉米深加工業發展應堅持滿足國內市場需求為基本原則,不鼓勵發展出口導向型玉米加工業。
第二,關于發展目標
1.飼料玉米需求的增長速度?!吨笇б庖姟诽岢?,“十一五”時期飼料玉米將保持2.8%的速度增長。主要是根據當前國內肉蛋奶的消費現狀與未來發展趨勢推算得到。預測表明,2010年我國肉類、禽蛋和奶類總產量將分別達到9194萬噸、3447萬噸和4492萬噸,超過《全國畜牧業發展第十一個五年規劃》設定的目標;據此預測,2010年養殖業對飼用玉米的需求量將達到1.01億噸,“十一五”期間年均增長預計為4.7%。
2.深加工玉米用量的增長速度?!吨笇б庖姟诽岢觯罴庸び衩子昧勘3址€定,主要基于以下考慮:國內玉米生產首先要保證飼料加工業、食品工業發展對玉米的需求,在此基礎上,剩余的玉米可用于發展深加工業;只有這樣,才能實現飼料加工業和玉米深加工業的協調發展,才能實現玉米加工業發展與玉米生產能力相適應。根據前述關于2010年養殖業對飼用玉米需求的預測,加上食品工業和種子用糧的需求,預計2010年這三項需求合計將達1.12億噸,而2010年國內玉米產量預計為1.5億噸左右。在不考慮到進出口和庫存因素的情況下,這就意味著2010年國內可用于深加工的玉米數量為3800萬噸,占同期國內玉米產量的比例為25.3%左右。據此推算,“十一五”后4年深加工玉米用量的年增長率為1.4%左右??梢姡磥碛衩咨罴庸I發展主要是加強產業結構調整和升級,提高發展質量,而不是產能的盲目擴張。
3.東北三省和內蒙古的玉米輸出總量?!吨笇б庖姟诽岢?,到2010年時東北三省及內蒙古玉米輸出總量(不含出口)力爭不低于1700萬噸,輸出總量占當地玉米產量的比重不低于30%。這個指標主要基于以下預測:從需求方面看,南方地區作為國內最發達的豬、禽養殖業地區的地位不會改變,對能量飼料的需求將繼續保持穩定增長,盡管目前南方部分飼料企業因玉米價格上漲嘗試用稻谷或小麥替代部分玉米作為能量飼料,但由于豬、禽對這些替代品的消化能力較低,因此,南方地區飼料加工業對玉米的需求將繼續保持在一個比較高水平,需要從玉米主產區調入一定數量的飼料玉米;從供給方面看,2010年東北三省和內蒙古的玉米生產在滿足當地飼料和深加工需求后,仍然有能力向國內其他省區外調不低于1700萬噸玉米余糧。一是“十一五”期間東北地區玉米產量將保持年均2.0%的趨勢增長,預計2010年玉米總產量達到5550萬噸。二是“十一五”期間東北和內蒙古地區飼用玉米需求將以1.8%的趨勢增長,預計2010年飼用玉米需求為1430萬噸;玉米深加工業受市場需求、原料供應和宏觀調控等因素的影響,預測2010年東北和內蒙古地區深加工玉米需求量達到1700萬噸,加上食用等其他需求約700萬噸, 需求總量預計為3830萬噸。預計到2010年東北和內蒙古地區有超過1700萬噸的玉米余糧。而過去幾年東北和內蒙古地區正常年玉米調出量為1700萬-2000萬噸。
4.資源節約和環境保護?!吨笇б庖姟芬螅笆晃濉睍r期玉米深加工業單位產值能耗降低20%、單位工業增加值用水量降低30%、工業固體廢物綜合利用率達到95%以上、主要污染物排放總量減少10%等的目標。這是參考《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》的目標確定的。同時,考慮到玉米加工業的固體廢物綜合利用率目前雖然已處于較高水平,但很有很大的利用空間,因此把工業固體廢物綜合利用率的目標提高到95%,比《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》的目標高35個百分點。
六、產業布局及產業準入
(一)關于產業準入
由于十一五時期,未出臺過玉米深加工方面的產業政策,對地方發展玉米深加工業缺乏科學引導和宏觀調控。特別是國家投資體制改革后,玉米深加工業項目投資管理權限已經下發到地方,且都是采用備案制,不少省區已將備案權下放到縣。由于缺乏國家監管和宏觀調控,各地在利益的驅動下,為爭奪資源,競相上馬玉米深加工業項目,從而導致一些地方玉米加工能力快速擴張和無序發展。為規范企業的投資行為,防止一哄而上、盲目建設和投資浪費,需要區別不同情況,調整玉米加工項目的管理方式,從項目建設規模、企業資格、資源節約和環境保護等方面,對進入玉米深加工產業的企業制定嚴格的產業準入條件。一是調整項目的管理方式,對新建或改擴建玉米深加工項目,改備案制為核準制?;谀壳坝衩咨罴庸I發展的狀況,“十一五”時期基本停止核準新建或擴建玉米深加工項目;二是明確行業發展導向;三是對進入玉米深加工的企業提出資格要求,明確了從事玉米深加工企業的資本金、總資產、資產負債率、省級金融機構信用等級標準,提高行業的整體綜合素質和競爭實力;四是設立最低的資源節約和環境保護門檻,如玉米、能源、水資源消耗標準等。
(二)關于產業布局
玉米加工業發展的布局依據:一是靠近原料產地,盡可能發揮玉米主產區的比較優勢;二是達到合理經濟規模;三是形成集聚效應;四是水資源、環境容量、交通運輸等條件優越。
七、政策措施
一是加強對新建、擴建項目宏觀調控,全面清理在建、擬建項目。
二是保持玉米食用消費、飼料和深加工的協調發展。
三是加快產業結構調整。
四是適當調整玉米及加工產品進出口政策。
五是推進行業技術進步。
六是提高資源綜合利用效率。
七是大力開發飼料資源,提高保障能力。
八是增強扶持力度,鼓勵玉米生產。
一、加工機理
首先通過蒸汽熱處理,使谷物(玉米)淀粉得到凝膠糊化,而后經機械壓力,破壞細胞內淀粉結合的氫鍵,使淀粉從蛋白質的包被中釋放出來,同時也使谷物(玉米)中蛋白質的化學結構發生改變,有利于動物機體對谷物(玉米)中淀粉和蛋白質的消化利用。
二、加工流程
首先,將收購的谷物(玉米)用篩選和磁選設備清除雜物;其次,將清理干凈的谷物(玉米)用提升機輸送到蒸汽加熱調質罐,通過蒸汽蒸煮,使谷物(玉米)淀粉得到充分糊化;再次,將糊化好的谷物(玉米)輸送到預先加熱的軋輥壓片機,軋成需要密度的薄片;最后,將軋好的谷物(玉米)薄片輸送到干燥冷卻機,當溫度降至常溫、水分達到要求時,即可計量、包裝。
加工流程圖如下:
三、主要技術參數
1. 蒸汽溫度:100~110℃。
2. 蒸汽調質時間:35~60分鐘,以40分鐘最佳。
3. 軋輥擠壓壓力:定壓法3.5兆帕,定距法6兆帕。
4. 壓片密度:320~360克/升。
5. 成品含水量:10%以下,以8%最佳。
四、技術的先進性
1. 與干式壓片飼料加工技術相比,該技術可使谷物(玉米)中的淀粉糊化度提高30%,瘤胃淀粉消化率提高15%,小腸淀粉消化率提高25%,全消化道淀粉消化率提高7%。
2. 與干式壓片飼料加工技術相比,該技術可使谷物(玉米)中的飼料蛋白質向微生物蛋白質的轉化效率提高10%以上,小腸氮消化率提高10%,總腸道氮消化率提高8%。
3. 與干式壓片飼料加工技術相比,該技術可殺滅谷物(玉米)中的有害微生物、病原體、霉菌毒素、大腸桿菌、沙門氏菌等,杜絕了病原的傳播,有利于提高動物產品質量。
4. 與干式壓片飼料加工技術相比,該技術可使谷物(玉米)的消化利用率從70%提高到100%,由此可節約谷物(玉米)飼料40%以上。
5. 與干式壓片飼料加工技術相比,該技術可使動物排糞量減少15%以上,糞便中氮排放量從145克/天下降到129克/天,從而減輕了對環境的污染,有利于畜牧業健康可持續發展。
關鍵詞:青貯玉米;栽培;加工;技術
中圖分類號:S513 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-11-0136-2
0 前言
玉米是世界上主要的糧飼兼用作物,青貯玉米具有生物產量高、營養豐富、耐存儲、易消化等特點[1,2],對當今玉米產業發展乃至農牧業協調發展越來越具有導向作用。據報道,截止到2010年,美國青貯玉米種植面積約40.0×104hm2,而法國青貯玉米種植面積達150×104hm2,占玉米播種總面積近82.1%[3]。青貯玉米單位面積生物產量高,營養品質好,是奶牛、肉牛和其他食草牲畜的優質飼料[6]。在保證牲畜營養和健康的同時,飼喂青貯玉米飼料明顯降低了其日糧成本,增加收益[3]。近幾年,隨著畜牧產業的飛速發展,對飼料玉米需求量逐漸增加,玉米生產將從單純利用籽粒的普通玉米生產轉為飼用玉米生產。
1 不同類型高產優質青貯玉米
1.1 青貯玉米與普通籽實玉米區別
1.1.1 外部形態不同 青貯玉米一般表現為植株高大,多數在2.2~3.6m,有的品種甚至可高達4m,葉片數較多,在生產中多以新鮮秸稈飼用,而籽實玉米則主要為籽實生產。
1.1.2 收獲期不同 青貯玉米收獲時要求生物產量高,營養品種較好,當籽粒生長至乳熟末期至蠟熟前期時,為最佳收獲期[4]。而籽實玉米的最佳收獲期必須在完熟期以后。特別要注意的是,為提高復種青貯玉米的產量和品種,在生產中應做到早播、晚收獲。
1.1.3 用途不同 青貯玉米在生產中主要用于奶牛、肉牛和其他食草牲畜的飼料,而籽實玉米除用作飼料外,還是重要的糧食及輕工業原料[5]。
1.2 青貯玉米的種類
1.2.1 優質型青貯玉米 該類型玉米主要表現為蛋白質、脂肪、賴氨酸含量較高,適口性較好,容易消化[6]。高油玉米是典型的優質青貯玉米,雖優點很多,但由于不耐密植、產量偏低,在推廣應用的過程中受到限制。
1.2.2 高產型青貯玉米 該類型玉米在生產中主要表現為植株高大、生長速度快、群體生物產量較高等特點,群體生物鮮產量可達150000kg/hm2以上。其代表品種包括兩種:一種是單稈耐密型,另一種是多穗型。單稈耐密型青貯玉米在美國、法國等發達國家被廣泛推廣,而多稈多穗型青貯玉米是我國選育的特色品種。
1.2.3 兼用型青貯玉米 該類型玉米在生產中主要表現為籽粒產量較高、鮮生物(秸稈)產量較高的特點。一般植株較高,晚熟。同時種植該類型青貯玉米可根據糧用玉米和其他飼料作物的市場需求,適時調整應用方式,獲得較高的經濟收益。
1.3 青貯玉米的評價指標
建立青貯玉米產量與品質的評價指標體系,可以正確指導鑒定品種優劣、制定合理的栽培管理措施。青貯玉米復種栽培時應充分考慮生物產量和品質兩方面因素,由于多數采用全株青貯,籽粒沒有完全成熟,所以籽粒的營養物質對于青貯品質的優劣影響較大。
青貯玉米品質標準主要從營養成分、纖維素含量及類型和動物離體試驗指標來衡量。在生產中通過測定全株粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、粗灰分和無氮浸出物含量,參照青貯玉米國家標準(GB/T25882-2010)定級衡量。
2 青貯玉米復種的栽培技術
2.1 關于品種
我國青貯玉米種植面積較普通玉米小很多,并且多選擇生育期較長青貯品種,主要適用于光熱條件較好、春播一季的地區種植。作為復種青貯玉米種植品質選擇級加工要求,要考慮以下幾點:品種的生物產量高;生育期適中,在收獲時最好能夠達到乳熟期;品種適應能力強,生產中抗病性強,抗倒伏。
在復種栽培時應多選用生長速度較快、籽粒灌漿程度較好、群體生物(秸稈)產量較高、保綠性好,符合國標要求,籽粒飽滿無病害、整齊度較高,有藥劑包衣的早熟優良玉米種子。
2.2 關于播期、播量及播種方式
2.2.1 播期 光熱資源不足是復種青貯玉米的主要限制因子,因此必須在一定的時間范圍內及時播種才能確保復種成功。如果播期過遲,青貯玉米的生物產量和品質要求都將無法保證,導致種植失敗。以寧夏為例,盡可能在7月初播種,在條件允許情況下,適時早播是保證生物產量和品種要求的關鍵[7]。
2.2.2 播量 播量37.5~45kg/hm2,群播密度控制在7.3~10.0萬株/hm2。
2.2.3 播種方式 播種時可采用寬、窄行種植,窄行30~40cm,寬行70cm左右,株距30cm左右[7]。如用人工播種,保證籽粒播種均勻,開溝深淺一致,播后踩實覆土。機械播種后要及時鎮壓保墑。
2.3 關于田間管理、施肥以及灌水
2.3.1 間苗與定株 出苗后4至6葉期一次性間苗、定株,確保出苗長勢一致,如若缺苗,則在旁邊留雙株,確保苗齊。出苗至拔節前中耕2~3次,深中耕可除去田間雜草同時促進玉米根系生長[7]。
2.3.2 施肥 青貯玉米種植密度較普通籽粒玉米大,群體生物產量較高,在生長發育過程中需肥較多,因此,要適當增施化肥,以獲得較高的飼草產量。施足底肥和追肥,其中是追肥以拔節肥為主。在8至9葉時,結合中耕追施尿素300kg/hm2,磷酸二銨150 kg/hm2。
2.3.3 灌水 在播種前,要確保播種墑情,一般在幼苗期不灌水。在拔節期灌水并結合追肥。在抽雄期、灌漿期是玉米的需水高峰期,可根據降雨和田間濕度情況及時灌水,保綠防早衰。
3 復種青貯玉米的青貯加工利用技術
3.1 青貯的原理
青貯就是要抑制微生物的生長,保存青飼料的營養價值。在青貯過程中,利用乳酸菌能夠在厭氧條件下發酵從而產生乳酸,貯藏環境的pH值則會下降到4.2以下,其他的細菌生長被抑制或死亡,進而實現青貯目的。
3.2 青貯發酵的階段
第一階段為玉米收獲后,植物細胞維持在正常的生活狀態,可進行呼吸,此過程溫度不斷上升,可達30℃;第二階段為在短暫的好氧細菌產生醋酸后進入厭氧乳酸菌糖酵解過程;第三階段為乳酸菌在厭氧條件下迅速繁殖,形成大量乳酸,貯藏環境的p H值迅速降低至4.2以下,其他細菌死亡。至此,以上階段共需25天左右;第四階段轉入穩定狀態,青貯飼料發酵階段基本完成,可長期保存或取出飼喂牲畜。
3.3 復種青貯玉米的利用方法
第一,可以將收獲后的莖、葉和鮮穗一起青貯(全株青貯);第二,可以將復種青貯玉米與其他青貯飼草混貯[8];第三,可將能夠食用的鮮穗摘下,只將莖葉進行青貯;第四,可以將復種青貯玉米與干秸稈混貯。
3.4 青貯玉米的加工工藝
青貯玉米的加工在生產中要求很高,一般包括青收獲、裝填、密封貯存和取用。在整個過程中要注意密封、水分、溫度和菌種等問題。
3.4.1 收獲與切碎 做青貯飼料首先作物秸稈要適時收割,確保青貯飼料的水分和營養物質最優水平。玉米秸稈一般在進入完熟期前(果穗成熟、有葉片枯黃)立即收割青貯。復種青貯玉米力爭早播,進入乳熟后期,適當晚收獲,以便使營養水平處在較高階段。收割后用鍘草機將秸稈切碎窖鍘,最好在半天內完成,以減少氧化產熱過程。為了保證乳酸菌的前期正常生活,在切碎過程中適當加糖青貯,含水量控制在65%~75%為宜。
3.4.2 填裝 青貯玉米切碎后應及時裝填,通常做法15~20cm為一層,逐層填裝、踩實后繼續裝填。在此過程中一定注意將貯藏池周邊踩實,防止漏氣。一種新的青貯方式——大型袋式玉米青貯技術,在填裝過程中用到灌裝機和新型復合材料袋。這套設備可完美實現填裝、壓實的工藝流程。操作過程中使用到螺旋式的喂料裝置,青貯袋套住螺旋式運送裝置,邊運送邊后退,直至青貯袋填滿,然后封存起來。
3.4.3 封存 封存設施要求建在干燥、地勢較高、容易開展機械操作的空地,注意遠離水源和糞坑。貯存設施內部表面要求必須光滑平坦,盡可能做到密封。為取用方便,應盡量選擇靠近圈舍的地方。
3.4.4 取用 青貯飼料封存后完成發酵過程,一般需要45天左右。在霜降、立冬后,就可以進行取用。取用過程中應做到隨取隨喂,取后蓋好封口。
4 建議與展望
隨著畜牧業的發展,粗飼料短缺很大程度制約著草食畜禽發展。然而,由于我國的基本國情決定我們不能依靠大面積種植青貯玉米,來滿足市場對粗飼料的需求,培育高產品種是青飼玉米發展的主要方向。然而,我國青飼玉米品種繁育工作剛剛起步,尚有很長的發展道路要走。當前就應在品種選育、栽培技術、種植模式、推廣方式等方面加強投入,盡快選育出適合我國國情的青飼玉米雜交種。同時要在更深層次加強農牧協調發展,大膽研究符合畜禽產業發展的新模式、新技術;發展適合我國國情的青貯玉米生產鏈條,確保農牧產業的健康發展。
參考文獻
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