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                2020年中國植物油料加工和油脂加工技術研究發展規劃意見

                時間:2020-02-15 15:32:35

                1、前  言


                油脂是人們生活的必需品,是供給人們最基本的三大營養素之一。我國的油脂工業經過近半年世紀的發展,發生了翻天覆地的變化,取得了巨大成就。特別是改革開放以來,我國的油脂工業與科學技術發生了巨大的變化。先后依靠自主創新和研究開發,借鑒國外先進管理經驗和消化吸收引進的先進技術裝備,中國的油料加工能力、生產過程的機械化、自動化程度大大提高,植物油脂產品花色品種琳瑯滿目,質量不斷提高。制油過程中副產物的綜合利用不斷發展,油料中具有高附加值的生物活性物質的研究開發初見成效。

                隨著中國社會主義市場經濟體制的建立和逐步完善,糧油市場的完全放開,多種經濟成分并存,國有企業、股份制企業、民營企業、合資及獨資企業相互競爭,給我國的油脂工業帶來生機與活力,中國油脂工業的發展在某些領域已經接近國際先進水平。

                目前,全國油料加工能力達5000萬t,油脂精煉能力達700萬t。從不同油料生產的普通食用油發展到高級烹調油、煎炸油、色拉油、營養及風味調和油、人造奶油、起酥油及其它專用油脂:富含生物活性成分的特殊油料加工不斷取得進展,如谷類胚芽、沙棘、紫蘇籽、葡萄籽、月見草籽及番茄籽等。

                我國的油料蛋白和資源綜合利用也得到了一定的發展。目前,全國已有30多條大豆分離蛋白生產線,年產量為3萬噸。已能生產大豆濃縮蛋白、分離蛋白及組織蛋白。


                2、中國植物油料與油脂加工技術的當前現狀和存在的主要問題


                據不完全統計,目前全國較具規模的油廠已達2000多家。油脂產品的需求量越來越大,而且隨著近幾年制油業的技術發展,油脂產品的品質得到了很大改善,生產設備的自給能力也在不斷的加強。

                多年來,我國制油業一直把目光盯在如何提高出油率降低生產成本上,而忽略了對油料餅粕和制油下腳料的開發利用,將潛在的“經濟能量”低價出售。

                我國的油脂加工設備產品門類品種齊全。我國的油脂加工設備包括了從大豆、油菜籽、花生、棉籽、葵花籽、米糠、玉米胚芽等各種不同油料作物收獲后的干燥、清理、分選、儲藏及輸送;油料的預處理、預榨、浸出、精煉、包裝與副產品的精深加工等全過程各個單元操作所需的各種專用設備和通用設備。有些以前國內沒有能力生產,只能依靠進口的技術含量較高的設備,現在都能由國內的企業生產制造。同時,由于國內相關工業部門的技術進步,也滿足了國內油脂加工行業對泵類、閥門、換熱器、真空泵、自控元器件和設備等基礎件和通用件的需求。到目前為止,我國的油脂加工裝備企業已具備了為建設預榨浸出3000 t/d,油脂精煉500t/d及其他油脂綜合利用加工生產線提供全套的國產化裝備的能力。

                我國大豆加工、大豆蛋白深加工和綜合利用方面都有了一定的進展,大豆蛋白和大豆磷脂加工企業技術裝備整體水平落后,深加工能力小,產品技術含量、附加值、增值率及市場占有率較低。綜合開發利用水平不高和深度加工增值能力不強,豐富的大豆資源還只是一種潛在的經濟優勢,大豆低聚糖、膳食纖維、異黃酮、皂甙、天然VE、蛋白肽等深加工產品在國內仍處在工藝中試和中試成果熟化的技術水平,產業化的條件、生產工藝技術和裝備方面與發達國家相比還有較大的差距。傳統大豆制品缺少國家統一規定的包裝,保鮮保質技術水平低,手工作坊生產比重較大。我國以生產非轉基因大豆為主,在品質和質量方面,與美國、巴西等國的大豆相比具有較強的國際競爭優勢,但在高含蛋白大豆品種的種植上沒有形成規模經濟優勢,混種、混收、混儲現象嚴重,無法實現專用品種的規?;庸?。大豆蛋白加工業以分離蛋白為主、品種少、功能性單一,大豆蛋白系列產品的結構不合理,產品質量不穩定,且在加工關鍵技術和裝備、功能性的研究與開發及大豆蛋白的應用等方面與國外還存在較大的差距。


                3、2020年中國植物油料與油脂加工技術開發重點 


                3.1油脂加工技術的研究開發


                3.1.1  現狀及存在問題


                以大豆浸出加工為主,在建及已建成的1000~2500 t/d大型油廠近80個,最大的達5000 t/d。浸出制油占整個制油能力的優勢明顯上升。膨化浸出、混合溶劑浸出、液態烴浸出、超臨界流體浸出等有不同規模的應用。


                目前,全國較大多數油脂廠還停留在低水平的重復生產上,所謂低水平重復生產也就是將原料簡單制油,而不對其進行延伸一步的開發研究。油脂產品的需求量越來越大,而且隨著近幾年制油業的技術發展,油脂產品的品質得到了很大的改善,生產設備的自給能力也在不斷的加強。而制油業卻陷入了一片困境,究其原因主要有兩點,一是我國制油業的產品定位、產品結構不對路,仍停留在低水平重復階段,國外在華大量建廠,大量進口油料,沖擊了國內的油脂行業。


                3.1.2  研發重點及方向


                (1)建立油脂加工工藝過程中動態變化數學模型,實現油脂工業全自動控制。利用計算機、模糊數學和概率統計等技術。


                (2)水酶法制油工藝的研究。在水溶劑法應用基礎上,采用纖維酶、半纖維酶或果膠酶,來破壞油料的細胞結構,提高油料蛋白和油脂提取率。


                (3)生物技術在油脂改性或結構脂質制備中的研究。酶促水解和酶促定向酯交換,生產出功能性油脂和結構脂質,化學或酶法合成共軛亞油酸。


                (4)膜分離技術在油脂工業中的應用研究。用膜分離進行水化脫膠,用膜分離對油脂浸出中混合油分離溶劑來替代混合油的蒸發與汽提,回收溶劑,節能降耗。


                (5)可再生油脂浸出溶劑的開發研究。


                (6)功能性油脂及脂肪代用品的研究。開發適合不同消費群體的功能性油脂,如運動員專用、降血脂、促進少兒增長發育、減肥:油二酯和中碳鏈、食品專用和營養保健等油脂產品。


                (7)特種油料資源的開發利用。特種油料的開發利用,如油茶籽和茶葉籽高效增值全價開發及產業化工程;月見草油、大蒜油、紫蘇油、葡萄籽油、紅花籽油、沙棘油、南瓜籽油、富硒油、山蒼籽核仁油、翅果油、核桃仁油和杏仁油等;微生物油脂:利用生物技術制備特殊功能的微生物油脂,PUFAs主要包括亞油酸,γ-亞油麻酸(GLA),雙高γ-亞麻酸,α-亞麻酸(ALA)、花生四烯酸(ARA),廿碳五烯(EPA),廿二碳六烯酸(DHA)等;谷物油脂:如米糠油、玉米胚芽油和小麥胚芽油都是上乘的功能性營養保健油,同時在其精深加工中還可以提取維生素E、谷維素、牙周寧、甾醇、糠蠟等副產品。對谷類油脂深加工的研究與應用,用米糠中的糠蠟制備二十六烷醇、二十八烷醇、三十烷醇的開發與利用。


                (8)開展油脂基礎理論研究。進一步弄清油脂生物活性成分、結構、作用機理和功能性的評價。


                (9)再生能源—生物柴油的研究與開發。由植物油制備生物柴油作為石油燃料的替代物。生物柴油不僅具有可再生的特點,而且生物柴油可生物降解,發展生物柴油有益于保護生態環境。


                (10)雙低油菜籽加工技術。對雙低油菜籽采取脫皮分離、菜籽仁冷榨、擠壓膨化、低溫浸出技術的開發。


                3.2大豆蛋白、綜合利用的研發


                3.2.1  現狀存在問題


                據不完全統計,目前全國具有一定規模的大豆加工企業共4200多家,其中油脂加工企業2300多家,傳統豆制品加工企業1650多家,新興豆制品加工企業近200家。

                2002年我國大豆總產量為1560萬t,進口大豆1420萬t,其中68%—70%用于大豆制油加工業。全國有80%以上的大豆加工企業的產品仍然是大豆油、高溫粕等初級加工產品,高附加值產品無論是在深度還是在廣度上都開發不夠。

                在大豆蛋白深加工方面,目前全國已有規模不等的大豆分離蛋白生產線30多條,設計年產量為10萬t左右,實際年產量為3萬t。

                主要存在的問題有:

                (1)傳統大豆制品缺少國家統一規定的包裝,保鮮保質技術水平低,手工作坊生產比重較大。


                (2)我國以生產非轉基因大豆為主,在品質和質量方面,與美國、巴西等國的大豆相比具有較強的國際競爭優勢,但在高含蛋白大豆品種的種植上沒有形成規模經濟優勢,混種、混收、混儲現象嚴重,無法實現專用品種的規?;庸?。


                (3)大豆蛋白加工業以分離蛋白為主、品種少、功能性單一,大豆蛋白系列產品的結構不合理,產品質量不穩定,且在加工關鍵技術和裝備、功能性的研究與開發及大豆蛋白的應用等方面與國外還存在較大的差距。


                (4)大豆深加工產品,磷脂、低聚糖、膳食纖維、異黃酮、皂甙、天然VE、蛋白肽等尚無統一的、完整的國家質量標準,各生產及加工企業各自為政,產品質量參差不齊,不能實行良好的組織協調和管理。


                (5)國內研發機構分散、專一性不強,不具備核心系統的研發能力,基礎研究薄弱,國家級實驗室和中試基地建設資金投入不足,具有產業化工程示范和帶動作用的項目較少。


                3.2.2  研發重點及方向


                (1)建立我國油用、蛋白用和食用大豆的分類和產品質量標準,加強高含油、高蛋白等高富集成分品種的育種研究,加快優質專用化大豆加工原料品種的種植基地建設。


                (2)順應傳統大豆制品發展趨勢,增加大豆制品的色、味、型,盡快提高產品質量,改進傳統制品的加工工藝和設備、應用現代保鮮和包裝技術、實現規?;a。


                (3)加強大豆蛋白系列產品的研究,強化大豆產品營養和改善食品質構的功能。重點生產低變性豆粕,開發營養或功能特性各異的大豆蛋白產品,如:大豆蛋白粉、組織蛋白、濃縮蛋白、分離蛋白、水解蛋白、蛋白功能特性助劑,廣泛應用到不同食品體系。


                (4)應用高科技、開發高附加值新興大豆功能性產品,加速大豆磷脂產品的研制,重點開發磷脂保健食品、高純度卵磷脂、磷脂化學品及醫藥系列產品;著重大豆天然活性因子提取分離純化工藝的研究,逐步完善大豆低聚糖、膳食纖維、異黃酮、皂甙、蛋白肽等生產工藝中試成果的熟化。加強新興產品功能性的基礎理論研究,向產品精深加工的研究開發領域延伸。


                (5)遵循可持續發展的原則,有效保護自然生態環境,切實保證經濟效益、社會效益和生態效益兼優。如開發大豆蛋白包裝可食膜、蛋白纖維、可降解蛋白質膜材料、大豆蛋白聚酯復合材料、食品潤滑油、生物柴油、環保油墨、磷脂燃料油功能助劑、航天航空磷脂潤滑油等。


                (6)精深加工技術研究開發。以提升大豆加工工藝技術水平和增加產品科技含量、附加值為目標,圍繞改進質量、降低成本、提高效益和擴大出口,充分利用資源、滿足環境需求與市場的特殊要求,通過多學科聯合、多技術集成,加深對大豆深加工技術研究,縮短與國際技術水平的差距。重點抓好超臨界萃取、超微粉碎、微膠囊化技術、微波技術、膜技術、凍干技術、擠壓膨化技術等加工高新技術的研究開發。特別是生物技術在大豆加工中的應用,如酶生物催化技術,酶分離轉化技術,酶改性、定向可控酶酯交換技術等。


                3.3 油脂機械裝備的研究開發


                3.3.1 現狀及存在問題


                改革開放以來,通過消化吸收和不斷地自主創新,無論是單機的技術水平、單機最大處理能力,還是成套設備和生產線的能力都得到了很大地提高,油脂裝備業已有能力為我國油脂加工行業提供技術含量高、性能先進、質量可靠的單機產品,如大型油料擠壓膨化機,立式和臥式葉片過濾機,碟式離心分離機,大型液壓緊輥軋坯機、大型螺旋榨油機以及大型(3000~4000 t/d)連續油料預榨浸出成套設備(3000 t/d)和大型連續油脂精煉成套設備(600 t/d)就是這種能力和水平的體現。有一些裝置的技術性能已接近和達到國際先進水平。目前,已有不少中國的油脂設備出口到國外,國內一些外資企業在華承接的工程中也選用了不少國產設備。

                目前,我國已出現了一批較大型的成套油脂工程公司。這類綜合性企業具有實施工藝和設備研發、設備設計、設備制造、設備安裝和自控系統配套的等綜合能力,所完成的工程在工藝、設備和整廠布局上更加合理,符合實際需求。

                近年來,隨著油脂加工業向國際化、大型化、自動化的進展,特別是隨著外資進入我國的油脂加工行業,大量興建日處理1000 t以上油料的大型油脂企業,為我國油脂工業的發展帶來極好的發展機遇。

                我國油脂加工設備制造業的企業數量多、規模小、水平低,有必要依靠市場規則進行結構性調整。我國現有糧油設備制造企業1000余家,其中以油脂加工設備為主營業務的企業300-400家。油脂加工業的調整也促進了油脂加工設備制造業向著綜合性、專業化、大型化方向調整的發展進程。


                3.3.2 研發重點及方向


                當前我國油脂加工設備制造業的發展重點主要有以下幾個方面。

                (1)油料收獲后、加工前的干燥、清理、貯藏等方面的技術及設備的研制和開發。以大豆和菜籽為主,研究開發適合我國不同地區與不同油料品種的,以平型靜置式干燥機、連續輸送(流下式)式輸送機、方型、圓型干燥機、循環式干燥機、齒條式干燥機、利用太陽能的干燥機以及風力分選機、比重分選機、形狀分選機、色彩分選機等多種的高效、實用的油料干燥和清理裝備。


                (2)推廣應用油料膨化直接浸出技術和設備。我國已研制出具有自主知識產權的油料擠壓膨化機,50-1500 t/d的各種型號的擠壓膨化機裝置可以滿足不同規模的廠家的需求。


                (3)油料加工大型關鍵設備的產業化。如大型高效節能干燥機、大型預榨機、大型油料擠壓膨化機,大型破碎機、軟化鍋和液壓緊輥軋坯機,大型蒸炒鍋和蒸脫機(DTDC)和低溫脫溶裝置等。


                (4)低溫脫溶技術裝備的研發。低溫脫溶粕是生產大豆、花生等濃縮蛋白、分離蛋白和組織蛋白的所需原料的一項關鍵技術。雙低油菜籽脫皮后生產的高蛋白低變性菜籽粕是優質飼料和生產優質飼料蛋白和氨基酸的原料;高蛋白低棉酚含量的優質棉粕是優質的抗生素等藥用培養基,低溫脫溶粕技術也有望在這些方面做出一定的成效。因此,不論是大豆,還是菜籽、棉籽的低溫脫溶粕的加工,都需要研究開發大型低溫脫溶技術和設備。


                (5)開發以大豆蛋白為主的植物蛋白加工利用技術裝備,我國的大豆蛋白不能滿足國內市場的需求,組織蛋白、絲狀纖維蛋白的加工技術和設備幾乎為空白。以研發濃縮蛋白、分離蛋白的加工設備,組織蛋白、絲狀纖維蛋白的加工工藝和設備,植物蛋白飲料的加工工藝和設備為重點,配合分離蛋白、組織蛋白、絲狀纖維蛋白的應用研究。以大豆蛋白、花生蛋白等植物蛋白的加工技術研究和推廣應用將是我國油脂加工業的一項長期任務


                (6)開發新的油料資源,做好調和油、保健油等功能性油脂產品加工技術和成套設備。


                當前,應借助于我國的退耕還林、退耕還草政策,大力培育和扶持特種植物油料資源,應加大特種油料及相應加工裝備的研發和推廣應用。


                3.3.3  解決技術裝備問題


                在油脂綜合利用中應著重解決以下幾個方面的技術裝備問題。


                (1)在菜籽加工中開發多種菜籽脫皮的新工藝與新設備。


                (2)油腳(皂腳)的綜合利用技術和裝備。


                (3)脫色白土利用技術裝備。


                (4)在高真空條件下采用離心式或降膜式分子蒸餾器提取高純度的維生素E、維生素K、甾醇等技術裝備。


                (5)大豆中各種有效生理活性成分(肽、糖質、異黃酮、皂角苷、胰蛋白酶抑止劑、植酸、維生素E、維生素K、甾醇、鈣、食物纖維)的制取工藝與設備的開發利用。


                (6)米糠油中各種有效生理活性成份(肌醇、甾醇、植酸、阿魏酸、谷維素、第二磷酸鈣等)的制取工藝與設備的開發利用。


                (7)茶籽中各種有效生理活性成份(茶皂素、茶黃酮等)的制取工藝與設備的開發利用。


                3.3.4  研究推廣工作


                在加工過程中新產生有毒有害成份的抑制,加強以下保證食品安全生產工藝技術和設備的研究推廣工作:


                (1)在油脂精煉脫臭工藝中,引入和研制推廣高壓蒸汽鍋爐或其他清潔能源和裝備,替代現有的導熱油爐的導熱油介質的使用。


                (2)在油脂精煉脫臭工藝中,引進和開發溫度低、時間短、蒸汽少新工藝和新設備。如采用薄膜式填料塔與熱脫色用的傳統的塔盤塔組合的新型軟塔脫臭系統(SCDS)、雙重低溫脫臭系統(DTDS),凍結-凝縮真空脫臭系統(FVSD)等方式,以抑制和減少油脂中反式不飽合脂肪酸的產生。


                (3)結合最新的油脂食品中丙烯酰胺的生成機理研究成果,從油脂食品的加工溫度與食物貯藏溫度著手,開發新油脂加工工藝與設備,抑制和減少油脂食品中丙烯酰胺的產生。


                (4)根據我國油脂資源緊缺,以及從廢棄食用植物油的出路著手,開發以煎炸油等廢植物油和動物油為主要原料制取的生化柴油工藝和設備的開發利用。


                4、主要措施及建議


                 (1)加強組織領導。油料加工和油脂加工業關系到人民生活水平的提高,是一個龐大的系統工程,涉及部門多,學科廣,推進油脂加工產業發展,必須要有可靠的組織保證。建議成立由國家糧食局主管、中國糧油學會牽頭、國內有關大專院校、科研院所、大型加工企業為成員的“油料(大豆、菜籽、花生等)加工科技發展領導小組”,統一行業指導、協調和推進全國油料加工產業的發展。各成員單位也要把這項任務擺在重要議事日程。由學會組織檢查和考核,并將考核結果作為衡量各成員單位工作的重要內容和業績的依據。


                (2)加強行業集成。建立以領導小組為主導、以大專院校和科研機構為依托、以企業為主體、以財稅金融部門為支撐的新型合作機制,集聚大豆產業化所需的政策、技術、資金、人才。組織跨學科、跨部門的聯合攻關,搞大項目,建大實體、出大效益。


                (3)加大科研開發投入。建立以政府投入為引導、企業投入為主體、銀行貸款為支撐、社會資金為補充的大豆產業化資金投入體系。建議由國家糧食局每年投入3000萬元作為大豆加工科技發展專項資金。各成員單位和承擔項目的企業在資金和人才投入上要向油料加工產業傾斜,不斷增加科技攻關、產業化項目的資金。銀行、金融部門要放寬政策,簡化手續,在貸款上支持一部分資金。


                (4)強化行業基礎建設,有計劃地重點建設和配套完善多功能的研發中心的建設,使之真正起到孵化器和輻射源的作用。組織、主持、參與制定大豆制品的國家標準,及時修訂標準,統一檢測方法,提高仲裁和認證能力與業務水平。


                (5)以人才為本,不斷提高科技進步與創新的水平。創造一個尊重知識、尊重人才的良好環境,吸納一批從事油料加工和油脂加工及大豆科研開發、產業化生產和復合型管理人才;利用行業學會科研隊伍水平較高的優勢,大力培養一批高水平的油脂加工、油脂裝備和大豆科學的復合型人才的學科帶頭人和學術骨干,為全面、深入的利用和開發我國油料資源奠定人才基礎。


                (6)目前我國油脂行業面臨著嚴峻挑戰。入世后進口市場的放開,進口油配額的取消,將對油脂行業產生較大沖擊。國內的油脂廠必須上升到一個新的層次才能立于不敗之地。要強強聯合,鼓勵大企業聯合兼并小企業,組建集團化公司,打造中國油脂行業的“航空母艦”,增強企業的競爭力,大力發展油脂產品的深度加工和下腳料的綜合利用,增強產品的競爭力。


                (7)油脂企業在經營生產中不僅要密切關注市場,而且應關注國家相關政策,預測市場,及時調整產品結構,指導企業生產。進行資產重組建造集團企業,應鼓勵有實力的企業收購兼并一些面臨倒閉或遇到困難的企業,然后在此基礎上形成在全國范圍內的連鎖經營式的集團企業,造就我國植物油行業的“航空母艦”。


                (8)加大高新技術在制油工業中的應用。如低溫脫溶技術、分提技術(液態混合物的分提)、膜分離技術(在煉油工藝上的應用研究)、分子蒸餾技術(提取VE)、節能技術、生物技術、酯交換技術及計算機技術(在生產自動化管理現代化中的應用)等等。功能性油脂產品的研制與開發,營養保健油。在油脂產品中添加營養素和微量元素,如VE、茶多酚、胡蘿卜素及硒、鈣、鋅等,調配脂肪酸平衡的調合油。


                (9)對于今天的油廠新的出路就是加大下腳料的綜合利用,提高其附加值,從而提高經濟效益。


                油脂工業有著長久不衰的前景。中國油脂工業是否能融入這一行業的世界經濟主流之中,還有待于可持續發展戰略的實施,有待于我們共同努力。油脂行業是一個朝陽工業,不管外來的沖擊有多大,只要能夠團結協作,開拓創新,扎實工作,必將創造油脂工業的新輝煌。

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