【文章內(nèi)容簡介】 5） 發(fā)酵－滲透汽化膜耦合技術(shù)此法能提高原料轉(zhuǎn)化率和降低能耗。 但是，以上改進(jìn)方法，由于種種原因迄今未見有工業(yè)化的報(bào)道。在以上的改 15 進(jìn)方法中，除改良干法和序列萃取法以外，均未涉及高附加值副產(chǎn)物的生產(chǎn)，因此其效果相當(dāng)有限，更不必奢望突破性的進(jìn)展。 2 國內(nèi)外玉米深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 就玉米利用而言，大體經(jīng)歷了 作為人類口糧、牲畜飼料和工業(yè)生產(chǎn)原料的三個(gè)階段?？诩Z消費(fèi)占玉米總消費(fèi)的比重大約在 5%左右，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，這個(gè)比例有逐步降低的趨勢(shì)。飼料消費(fèi)是玉米最重要的消費(fèi)渠道，約占消費(fèi)總量的 70 左右。作為工業(yè)原料使用也是玉米消費(fèi)的主要渠道。玉米不僅是“飼料之王”，而且還是糧食作物中用途最廣，可開發(fā)產(chǎn)品最多，用量最大的工業(yè)原料。以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，可得到化學(xué)成份最佳，成本最低的產(chǎn)品，附加值超過玉米原值幾十倍，廣泛用于造紙、食品、紡織、醫(yī)藥等行業(yè)。以玉米淀粉為原料生產(chǎn)的酒精是一種清潔的“綠色”燃料，有可能在 21 世紀(jì)取 代傳統(tǒng)燃料而被廣泛使用。 國外玉米深加工發(fā)展現(xiàn)狀 世界玉米加工工業(yè)在近幾十年發(fā)展迅速，是玉米增值的重要方式。發(fā)達(dá)國家的玉米加工企業(yè)一般規(guī)模較大，所以他們擁有品種繁多的產(chǎn)品系列。在國外以玉米為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品已達(dá) 3000 多個(gè)品種，加工回收率高達(dá) 98%。主要有飼料、淀粉、淀粉糖、酒精、玉米油、淀粉塑料、玉米食品及其它深加工產(chǎn)品。應(yīng)用在養(yǎng)殖、化工、醫(yī)藥、造紙、食品、燃料等諸多領(lǐng)域上。玉米是強(qiáng)大的再生資源，產(chǎn)量極高，且用其加工產(chǎn)品的成本較低。 美國玉米深加工的發(fā)展現(xiàn)狀 美國年產(chǎn)玉米 億 t， 居世界第一，是美國最大的農(nóng)作物，也是世界上玉米深加工最發(fā)達(dá)的國家，對(duì)美國經(jīng)濟(jì)有著重大的影響。 早在 1848 年就成立了面向國際市場(chǎng)的玉米加工廠 ——奧斯威溝淀粉廠。 目前美國年加工玉米超過 4000萬 t， 占玉米產(chǎn)量的 15%以上，其余大部分是飼料，其次是出口，年出口量40006000 萬 t，玉米加工業(yè)在美國是支柱產(chǎn)業(yè)之一，美國政府在政策上給予很 16 大的扶持。美國的玉米單價(jià)，過去一直在 80 美元 /t，出口有競(jìng)爭力。 1999 年，中美貿(mào)易協(xié)議規(guī)定，中國每年要從美國進(jìn)口玉米 450 萬 t，相當(dāng)于我國每年從東北地區(qū)調(diào)入關(guān)內(nèi)各省區(qū) 1000 多 萬 t 的 45% 。 在玉米深加工技術(shù)方面，現(xiàn)代生物技術(shù)和電子智能技術(shù)等一系列高新技術(shù)已廣泛應(yīng)用在該行業(yè)中，使美國、歐洲等國家玉米深加工企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品品種不斷增加，收益率不斷提高，成本日趨下降。 伴隨著 隨著谷物化學(xué)、微生物學(xué)、酶學(xué)等科學(xué)的發(fā)展，今天美國玉米產(chǎn)品已有 3500 多個(gè)品種，除了我們所熟知的飼料外，其主要產(chǎn)品如下： 淀粉：世界淀粉 83%是由玉米加工而成，美國的比例幾乎是 100%。在美國大部分玉米都在果葡糖漿、酒精廠中用濕磨法加工成淀粉使用，淀粉原粉很少作為商品直接出售。美國是世界變性淀粉最大的生產(chǎn)國 ，年產(chǎn)約 200 萬噸，主要用于造紙。 糖類：美國淀粉糖包括山梨醇、木糖醇、甘露糖醇、淀粉水解產(chǎn)物氫化和麥芽糖醇等，其中一些品種可防齲齒，是美國主要的食用糖類。在美國，可口可樂和百事可樂兩大集團(tuán)所用甜味劑 100%和 55%用此類糖。 有機(jī)酸：在過去的 15 年里開發(fā)出多種發(fā)酵工藝用于經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)賴氨酸、蘇氨酸和色氨酸作為飼料添加劑，用于全球豬和家禽的飼養(yǎng)。 酒精： 70 年代的石油危機(jī)引發(fā)了把酒精作為汽油添加劑的研究。當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)表明酒精作為汽油添加劑可以提供更加清潔的燃料，美國規(guī)定汽車燃料中必須加入 10%的工業(yè)酒精 。 玉米 油：在國際市場(chǎng)上價(jià)格高于花生油，玉米油的經(jīng)濟(jì)效益很大，精煉玉米油國際市場(chǎng)價(jià)每噸 700 美元，是玉米原糧價(jià)格的 7 倍。玉米油的國際市場(chǎng)逐年穩(wěn)步增長。 環(huán)糊精：該產(chǎn)品做香味膠囊是美國最通用的做法。 世界玉米深加工的發(fā)展趨勢(shì) 目前世界上發(fā)達(dá)國家玉米深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)有如下幾個(gè)方面。 一是用生物可再生資源替代石化資源的資源戰(zhàn)略大轉(zhuǎn)移漸露端倪。玉米加工產(chǎn)品向有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品和高分子材料領(lǐng)域推進(jìn)，一個(gè)全球性的產(chǎn)業(yè)革命正在朝著以 17 碳水化合物為基礎(chǔ)迅速發(fā)展，這是可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。正在開發(fā)的多聚乳酸、多聚氨基酸、多 羥基烷酸以及各種功能寡糖等可視為這個(gè)碳水化合物經(jīng)濟(jì)時(shí)代來臨的前奏。到 2020 年，預(yù)計(jì)將有 50%的有機(jī)化學(xué)品和材料產(chǎn)自生物質(zhì)原料。 二是玉米深加工產(chǎn)品市場(chǎng)空間不斷拓展。國外除了繼續(xù)拓展玉米加工產(chǎn)品。特別是淀粉及其深加工產(chǎn)品在傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用，更注重開發(fā)和開拓以下三個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品和市場(chǎng)。建筑產(chǎn)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，并向高檔產(chǎn)品，如高檔醫(yī)藥生化產(chǎn)品、功能性食品及添加劑、精細(xì)化工產(chǎn)品及用化學(xué)方法或很難生產(chǎn)的產(chǎn)品 (微生物多糖、工業(yè)酶制劑、表面活性劑、高分 子材料等 )方向發(fā)展。 三是技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)玉米加工不斷向精深發(fā)展。從玉米加工業(yè)態(tài)勢(shì)看，未來的玉米深加工技術(shù)將是生物轉(zhuǎn)化技術(shù)和化學(xué)裂解技術(shù)的組合，包括改進(jìn)的木質(zhì)纖維素分級(jí)和預(yù)處理方法、可再生原料轉(zhuǎn)化的反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計(jì)和合成、生物催化劑及催化工業(yè)的改進(jìn)。如美國繼續(xù)致力于新酶的研究，以加快淀粉糖類精深加工產(chǎn)品的開發(fā)；同時(shí)致力于新發(fā)酶菌種的研發(fā)，以提高酒精轉(zhuǎn)化率 20%，使乳酸的生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。 我國通過玉米加工的食品目前只有 130 多種。玉米的加工既是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的延伸和深化，又是工業(yè)加工的 上游產(chǎn)業(yè)。 國內(nèi)玉米深加工產(chǎn)品主要 淀粉、淀粉糖、變性淀粉、酒精、味精、檸檬酸和燃料乙醇等。 玉米深加工副產(chǎn)品玉米胚芽、玉米皮、玉米蛋白、玉米漿等 。 18 20212021 年玉米深加工消費(fèi)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)如下。 表 2021 至 2021 玉米深加工消費(fèi)情況統(tǒng)計(jì) 年份 玉米深加工消費(fèi) 玉米當(dāng)年產(chǎn)量 比例 (%) 2021 1650 12500 2021 2021 13000 2021 2650 13200 2021 3189 14200 2021 3600 14600 2021 3800 15600 從 08 年來看，玉米深加工增漲勢(shì)頭有所減緩，玉米深加工消費(fèi)占玉米產(chǎn)量的比例首次下降，但深加工消費(fèi)的整體數(shù)量仍舊較 07 年有所增加。 雖然我國玉米深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是由于技術(shù)等原因，我國玉米深加工副產(chǎn)品利用情況不佳。 通常我國玉米的主要成分見表 表 我國玉米主要組成部分 組分 淀粉 蛋白質(zhì) 脂肪 礦物質(zhì) 纖維及半纖維 其他糖類 含量， % 6870 810 45 710 從玉米深加 工目前現(xiàn)狀來看，玉米深加工副產(chǎn)品主要用于飼料工業(yè)或以廢液形式被排放掉，玉米資源僅利用了 70%的玉米淀粉，還有 30%的非淀粉部分沒有得到充分利用， 不僅造成極大的浪費(fèi)，還污染了環(huán)境。 中國玉米深加工規(guī)模 近年來，我國玉米加工轉(zhuǎn)化能力增長迅速，年增長速度在 20%左右。特別是在吉林、黑龍江、遼寧和山東等玉米主產(chǎn)區(qū)，玉米深加工行業(yè)發(fā)展迅速。原有的玉米深加工企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新建和擬建的深加工企業(yè)不斷涌現(xiàn)。 我國的玉米深加工企業(yè)主要分布在產(chǎn)區(qū)，以山東和吉林最多。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2021年山東省的玉米深加工企業(yè)玉米轉(zhuǎn) 化能力達(dá)到 1500 萬 t，實(shí)際轉(zhuǎn)化玉米超過 1000萬 t。吉林省的玉米深加工企業(yè)加工能力超過 1200 萬 t，實(shí)際轉(zhuǎn)化玉米 850 萬 t左右。兩省不但有眾多的中小玉米加工企業(yè)，而且都有幾家年加工能力超過 100 19 萬 t 的企業(yè)。從其他省份來看，黑龍江省玉米深加工企業(yè)近年來發(fā)展迅速，其玉米加工能力約為 650 萬 t，實(shí)際年轉(zhuǎn)化玉米在 450 萬 t 左右。遼寧省的玉米深加工企業(yè)發(fā)展較晚，上規(guī)模的不多，全省年玉米加工能力在 320 萬 t 左右，實(shí)際轉(zhuǎn)化玉米在 200 萬 t 左右。河北省的玉米深加工能力在 400 萬 t 左右，實(shí)際轉(zhuǎn)化玉米在 250 萬 t 左右。河南省 的玉米深加工能力在 420 萬 t 左右，實(shí)際裝化玉米量在 300 萬 t 左右，加工規(guī)模普遍不大。內(nèi)蒙古的玉米深加工能力在 480 萬 t 左右，實(shí)際加工能力在 200 萬 t 左右。主產(chǎn)區(qū)之外的其他地區(qū)的深加工企業(yè)較少，加工能力有限。 據(jù)黑龍江省農(nóng)委統(tǒng)計(jì)，截止 06 年 黑龍江省已建成各類玉米加工企業(yè) 1326家，年玉米加工能力 1417 萬噸，實(shí)際加工量在 650 萬噸以上。其中，省級(jí)以上玉米加工龍頭企業(yè)有 12 家，加工能力 258 萬噸。正在建設(shè)的較大玉米加工企業(yè)有 6 家，加工能力 245 萬噸。 12 家全省玉米加工龍頭企業(yè)，大部分分布在綏化、大慶、牡丹江和齊 齊哈爾等地。 2021 年吉林省玉米深加工能力為 280 萬噸， 2021年已達(dá)到 600 萬噸左右， 4 年的時(shí)間擴(kuò)大了一倍多。 吉林省玉米加工企業(yè)有 580家左右，總加工能力達(dá) 850 萬噸。長春大成公司有 240 萬噸產(chǎn)能 (長春 60 萬噸淀粉、姚家一期 120 萬噸淀粉糖、錦州 60 萬噸淀粉 )，公主嶺黃龍公司有 60 萬噸產(chǎn)能，松原賽力事達(dá)有 30 萬噸產(chǎn)能，華潤生化 30 萬噸產(chǎn)能，吉安生化酒精 55萬噸產(chǎn)能，吉林燃料乙醇 160 萬噸能。遼寧省基本上是 500 多家左右，但其加工量比較低，在 200 萬噸左右。玉米深加工企業(yè) 15 家左右，大型企業(yè)只有３家，正在籌 建廠的企業(yè)有 2 家，目前年加工能力只有 150 萬噸，遼寧每年的玉米調(diào)出量在 300 萬噸左右。山東省加工能力也相當(dāng)大。山東省年玉米深加工能力近 2021萬噸。 中國玉米深加工發(fā)展現(xiàn)狀 我國玉米深加工業(yè)的發(fā)展是從 90 年代初期開始的， 2021 年之后，伴隨著國際市場(chǎng)上以石油為代表的國際能源價(jià)格的飛速上漲，在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了尋求替代能源的熱潮，刺激了我國玉米深加工業(yè)的飛速發(fā)展，加工能力不斷提高，其消耗玉米量也呈現(xiàn)出了快速增長的勢(shì)頭。 “十五 ”期間我國玉米消費(fèi)量從 2021 年的 億噸增長到 2021 年的 億 20 噸，年均增長 %。 2021 年國內(nèi)玉米消費(fèi)量 (不含出口 )為 億噸，比 2021年增長 %；其中，飼用消費(fèi) 8400 萬噸，占國內(nèi)玉米消費(fèi)總量的 %，比重呈下降趨勢(shì)；深加工消耗玉米 3589 萬噸，占消費(fèi)總量的 %，比重呈增長趨勢(shì)；種用和食用消費(fèi)相對(duì)穩(wěn)定。特別需要注意的是，近兩年來隨著化石能源在全球范圍內(nèi)的供應(yīng)趨緊，以玉米淀粉、乙醇及其衍生產(chǎn)品為代表的玉米深加工業(yè)發(fā)展迅速，成為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)之一，并表現(xiàn)出如下特點(diǎn)： 1) 深加工消耗玉米量快速增長。 2021 年深加工業(yè)消耗玉米數(shù)量比 2021 年的1650 萬噸增加了 1839 萬噸，累計(jì)增幅 %，年均增幅高達(dá) %。 2) 企業(yè)規(guī)模不斷提高。玉米加工企業(yè)通過新建、兼并和重組等方式，提高了產(chǎn)業(yè)集中程度，出現(xiàn)了一 批馳名中外的大型和特大型加工企業(yè)，擁有玉米綜合加工能力 且在多元醇加工領(lǐng)域擁有核心技術(shù)的大型企業(yè)。 3) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。玉米加工產(chǎn)品逐漸由傳統(tǒng)的初級(jí)產(chǎn)品淀粉、酒精向精深加工擴(kuò)展，氨基酸、有機(jī)酸、多元醇、淀粉糖和酶制劑等產(chǎn)品所占比重不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)鏈不斷延長，資源利用效率不斷提高。 4) 產(chǎn)業(yè)布局向原料產(chǎn)地轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)明顯。 2021 年，東北三省、內(nèi) 蒙古、山東、河北、河南和安徽等 8 個(gè)玉米產(chǎn)區(qū)深加工消耗玉米量合計(jì) 2965 萬噸，占全國深加工玉米消耗總量的 %。 2021 年玉米為原料的深加工主要產(chǎn)品及玉米消耗情況見下表。 表 2021 年玉米為原料的深加工主要產(chǎn)品及玉米消耗 行業(yè) 產(chǎn)品 產(chǎn)量 玉米消耗量 淀粉加工產(chǎn)品 發(fā)酵制品 460 1069 淀粉糖 500 850 多元醇 70 120 變性淀粉 70 120 其他醫(yī)藥、化工產(chǎn)品等 150 酒精 食用酒精 174 560 工業(yè)酒精 142 448 燃料乙醇 85 272 合計(jì) 3598 21 5) 對(duì)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民增收的帶動(dòng)作用日益增強(qiáng)，玉米種植面積保持穩(wěn)定增長。以玉米深加工轉(zhuǎn)化為主導(dǎo)的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)已發(fā)展成為玉米主產(chǎn)省區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，有效緩解了農(nóng)民賣糧難問題，促進(jìn)了農(nóng)民增收。 中國玉米深加工存在 問題 雖然近年來發(fā)展較快，但與美國相比仍存在加工規(guī)模小、加工企業(yè)分散、深加工產(chǎn)業(yè)鏈條短，外銷的產(chǎn)品大多是原料，玉米增值幅度小，從而壓低了玉米的價(jià)格和消費(fèi)量。 目前，我國玉米深加工業(yè)的加工深度不夠，綜合利用度低，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待調(diào)整，但有一些產(chǎn)品市 場(chǎng)前景很好，如能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，必將帶來可觀收益，帶動(dòng)整個(gè)玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 目前我國玉米深加工產(chǎn)業(yè)存在的問題表現(xiàn)在： 一是玉米深加工產(chǎn)能擴(kuò)張過快，增長幅度超過玉米產(chǎn)量增長水平?！笆濉逼陂g，我國玉米深加工轉(zhuǎn)化消耗玉米數(shù)量累計(jì)增長 94%，年均增長 14%；而同期玉米產(chǎn)量僅增長了 31%，年均增長率僅為 %，遠(yuǎn)低于工業(yè)加工產(chǎn)能擴(kuò)張的速度。部分主產(chǎn)區(qū)玉米深加工項(xiàng)目低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重，一些產(chǎn)區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)加工能力過快擴(kuò)張、原料緊張的傾向。 二是 規(guī)?；髽I(yè)比例低，小型分散加工企業(yè)占據(jù)主要地位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國目前玉米 淀粉加工企業(yè)近千家，其中， 目前，全國年產(chǎn) 3 萬噸或以下的小型玉米淀粉加工企業(yè)占 20%左右 ，大部分是千噸規(guī)?；蛞韵碌淖鞣黄髽I(yè)。這些小型企業(yè)規(guī)模不經(jīng)濟(jì)，布局分散，產(chǎn)品單一，質(zhì)量和檔次不高，