粮油加工学

**章 绪论 **节 粮油加工学的范畴及种类 一、粮油加工的范畴 种植业所收获的产品统称为农产品，包括粮、棉、油、果、菜、糖、烟、茶、菌、花、药等，种类繁多。粮食油料是农产品的重要组成部分，是人类赖以生存的基础。狭义的农产品，一般指粮油原料。粮油原料主要是农作物的籽粒，也包括富含淀粉和蛋白质的植物根茎组织，如稻谷、小麦、玉米、大豆、花生、油菜籽、甘薯、马铃薯等。粮油原料的化学组成以碳水化合物（主要是淀粉）、蛋白质和脂肪为主。粮油原料经过初加工成为粮油成品，是人们食物的主要来源。对粮油原料进行精深加工和转化，可制得若干种高附加值的食品、工业和医药等行业应用的重要原辅料。 以粮食、油料为基本原料，采用物理机械、化学、生物工程等技术进行加工转化，制成供食用及工业、医药等各行业应用的成品或半成品的生产领域统称为粮油加工业。按加工转化程度的不同，可分为粮食油脂加工业、粮油食品制造业、粮油化工产品制造业。在传统意义上，粮油加工主要是指谷物的脱皮碾磨和植物油的提取，加工产品主要是米、面、油及各种副产品。随着社会发展和科技进步，粮油加工不断向高水平、深层次扩展，粮油食品制造业的比例增加，粮油化工产品加工业正在兴起，从原料到各种产品的加工转化是一个不可分割的系统，粮油加工的内涵已经扩大。综上所述，以粮食、油料为基本原料加工成为粮食、油脂成品，进一步制得各种食品和工业及化工产品的过程都属于粮油加工的范畴。以化学、机械工程和生物工程学为基础，研究粮油精深加工和转化的基本原理、工艺和产品质量的科学即为粮油加工学。 粮油加工是以主要粮油作物为基本原料，从初加工到深加工和综合利用。在新的意义上来说，粮油加工学的内容非常多。根据加工方法和加工产品的不同，粮油加工主要包括以下6个方面。 1.粮食的碾磨加工 包括稻谷制米、小麦制粉、玉米及杂粮的粗制品，如玉米粉、玉米渣等。粮食的碾磨加工，既要减少营养损失，又要精细加工，为食用和进一步加工新的食品打基础。 2.以米、面为主要原料的食品加工 包括挂面、方便面、焙烤食品、米粉，以及以玉米、豆类等杂粮为原料的早餐食品等。 3.植物油脂的提取、精炼和加工 包括各种植物油的提取，如大豆、花生、油菜籽、棉籽、玉米胚芽、米糠等油脂的提取方法、油脂的精炼和加工等。 4.淀粉生产及深加工与转化 包括从玉米、马铃薯及豆类等富含淀粉类的原料中提取天然淀粉，并得到各种副产品的生产工艺过程，以及淀粉制糖、变性淀粉的生产、淀粉的水解再发酵转化制取各种产品的过程。 5.植物蛋白质产品的生产 包括传统植物蛋白质食品和新蛋白食品，如豆腐、豆奶、浓缩蛋白、分离蛋白和组织蛋白的制备。 6.粮油加工副产品的综合利用 包括麦麸、稻壳、米糠、胚芽、皮壳、废渣、废液、糖蜜等的加工和利用。 二、粮油加工的种类 粮油食品不仅由于其组成成分、浓度、组织、构造等在化学和物理方面是极为复杂的物质，而且还是极易受到温度、湿度、光线、空气（氧气）、机械外力（冲击、震动、压缩）、酶和微生物等影响的易变物质。对于这样一种复杂的易变物质，在加工时需要考虑以下几个方面的问题：充分利用各种食品的特性来满足消费者的嗜好和饮食需求，并且确保加工食品的安全性，提高原料的附加值及满足消费者的需求；不仅在加工时要保持食品的品质，而且还要有益于储藏及流通，保证制品的安全流通；在加工时，加工过程要合理化，并且高效、节能；降低生产成本，制定适当的产品价格；在加工过程中，必须做到环境友好，尽量减少废水、废物的排放，必要时要从废弃物中进一步提取有效成分，防止环境污染，保证资源的有效利用。 一般情况下，按照加工对象来分，加工大致可以分为农产品加工、林产品加工、畜产品加工、水产品加工等。若按照所加工食品的种类来分，可分为冷冻食品、干燥食品、罐藏食品、腌制食品、熏制食品等。同时，还可以按食品加工的意义分为强化食品、方便食品等。粮油加工还可以按对原料加工的层次来分类，对原料的直接加工称为一次加工，若将一次加工后的物料作为原料再进行加工称为二次加工。例如，小麦的制粉为一次加工，利用小麦粉加工面条为二次加工，利用面条再加工成方便面为深加工。粮油食品加工方法的分类如表1-1所示。另外，还可按照单元操作来分，如表1-2所示。 表1-1粮油食品加工方法的分类（按照加工方法来分）（引自李里特和陈复生，2009） 表1-2粮油食品加工方法的分类（按照食品加工过程的各单元操作来分）（引自李里特和陈复生，2009） 三、粮油加工的地位及意义 国家标准《国民经济行业分类与代码》（GB/T4754-2011）中，农产品加工业主要包括农副食品加工业、食品制造业、酒饮料和精制茶制造业、烟草制造业、纺织业、纺织服装服饰业、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业、木材加工和木竹藤棕草制品业、家具制造业、造纸和纸制品业、印刷和记录媒介复制业等产业部门。其中，属于食品工业的有农副食品加工业、食品制造业、酒饮料和精制茶制造业、烟草制造业4个产业部门。目前，食品工业已经成为世界上的**大产业，每年的营业额已远远超过汽车、航天及电子信息工业。同世界上许多发达国家一样，近年来，食品工业在我国国民经济中的地位和作用日益突出，并且已成为我国国民经济新的重要增长点。2016年，食品工业规模以上企业主营业务收入11.1万亿元，同比增长6.8%；实现利润总额7247.7亿元，同比增长6.5%。规模以上企业固定资产投资额：农副食品加工业11786亿元，同比增长9.5%；食品制造业5825亿元，同比增长14.5%；酒、饮料和精制茶制造业4106亿元，同比增长0.4%。 然而，食品工业在我国的地位与其对国家的贡献极不相称，多年来一直定位在被动地加工、消化农副产品上，一直被认为是农业的延伸和继续。随着我国农村产业结构特别是种植业结构的调整，农产品不仅在数量上出现飞跃，而且在品质上也有了巨大的提高。目前，我国的温饱问题已根本解决并进入小康发展阶段，我国食料生产的重点也开始从田头转向了餐桌。人们迫切需要丰富自己的餐桌，节省自己的家务劳动时间，这为食品工业的发展提供了巨大的发展空间。市场需要什么，食品业就加工什么，反过来再要求农业生产什么。因此，随着我国整体步入小康发展阶段，为了能够保证农业的可持续发展和农民收入的提高，必须在调整好农业与食品业关系的基础上，进一步调整农业种植结构，不能再把食品工业仅仅看成是农业的延伸和继续，更不能把它看成是农业的补充，而是农业生产必须满足食品加工业和食品制造业的需求。 第二节 粮油加工的历史、现状和发展趋势 一、粮油加工的历史 粮食和油料是人们赖以生存的基本食物来源，对于中国这样一个以农村人口为主要人口构成的农业大国，尤其如此。中国人饮食中大约有90%的热能和80%的蛋白质由粮食提供。中国人的食用油也绝大多数来自植物油料。而各种粮食和油料都必须经过加工才能达到食用或工业利用的要求。粮油加工主要是生产食品，随着社会发展和科技进步，粮油原料加工成为食品的方法和手段不断改进，水平不断提高，加工范围不断扩大，同时又不断向除食品之外的其他方向扩展。 大约8000年前，中国就开始栽种稷黍稻谷和驯养猪羊，以精耕细作著称的传统农业也有了3000～4000年的历史。中国的粮油加工与中国的农业发展同步，有着悠久的历史，如制米、制粉及豆制品的生产，从古代劳动人民运用杵臼法、石臼法开始到水磨加工，再到近代的机械化、自动化生产，经历了漫长的历史过程。我国劳动人民在长期的生产实践中，积累了宝贵的经验，形成了一系列传统的具有中国特色的粮油加工技术。源于殷商时期的粮食酿酒、发明于西汉时期的豆制品生产等，都是我国劳动人民智慧的结晶。 然而，旧中国几千年封建半封建的社会制度，极大地制约了生产力的发展，农业发展缓慢，农产品单位面积产量一直处于较低的水平。在粮油原料供给不足的情况下，粮油加工必然是低层次的初加工，中国的粮油加工业在低水平的状态下徘徊了几千年。 中华人民共和国成立以后，在中国共产党的领导下，中国的农业有了较快的发展，特别是改革开放以来，农业和农村的面貌发生了根本性的变化。在人口总数不断增加、耕地面积有所减少的情况下，依靠相关政策的支持和科学技术的普及，农产品产量大幅度提高，实现了基本自给、丰年有余，人民生活基本步入小康水平。农业生产的喜人形势，给农产品加工的发展带来了机遇。 近20年来，我国引进国外先进的小麦制粉设备生产线200多条，使我国的制粉技术提高到一个新的水平，自行研究制定了多种专用粉标准，大大地缩小了与世界发达国家的差距。在碾米工业方面，除积极引进国外先进设备外，还自行研制开发了达到国际先进水平的免淘米、营养米生产技术及相应的大米抛光机、色选机等高科技设备。在引进方便面生产线的基础上，积极研制国产化设备，现已拥有3000多条方便面生产线，年产方便面120亿包，成为世界上生产方便面的**大国。油脂工业完成了制油工艺方法的更新和技术改造，溶剂萃取法已基本上取代了传统的压榨法，精炼油已经普及。淀粉工业自20世纪80年代初期以来，进入快速发展阶段，从当时的年产30万吨到现在的年产1000多万吨，年增长率在14%以上。淀粉生产引进了国际上先进的生产设备，并进行消化、吸收，研制出了具有较高水平的国产设备，淀粉生产工艺技术水平已接近或达到国际先进水平，正进一步向大规模、高水平方向发展。 20世纪90年代以来，粮油工业随着经济体制的转变，逐渐向规模化、集约化、现代化方向发展，粮油加工的重心开始向精加工、深加工、食品加工转移，并向其他行业延伸。高新技术、计算机技术、生物工程和现代化管理模式的应用推动了粮油工业的进一步发展。当前，主要面粉工业企业已普遍开始通过配麦和配粉技术实现专用粉的批量生产，以专用粉为主要原料，各种面制食品的质量有了明显的改善。碾米工业从选用优质水稻品种入手，合理配置工艺，优质米、精洁米正以品牌的优势占领市场。在淀粉工业快速发展的同时，淀粉糖、变性淀粉、发酵制品、乙醇等淀粉深加工与转化产品产量正逐年增加。植物蛋白质产品生产和应用正悄然兴起，粮油方便食品和主食品的工业化生产发展迅速，粮油工业已经进入了一个新的发展时期。 中国加入世界贸易组织（WTO）和经济全球化，给粮油工业带来新的发展机遇，同时也面临着巨大的挑战。应该看到，我国的粮油工业从装备到技术水平与发达国家相比还存在着很大的差距。要参与国际竞争，就必须全面提高我国粮油工业的装备水平和技术水平，提高粮油原料质量和加工产品的质量，粮油工业的发展和技术进步还面临着繁重的任务。 二、粮油加工的现状 改革开放以来，尤其是进入21世纪以来，为适应我国国民经济快速发展和人民生活水平不断提高的需要，我国粮油加工业取得了突飞猛进的发展，其发展速度、发展规模和发展质量，在我国历史上，乃至世界历史上都是前所未有的。现在，我国粮油加工业的技术水平、装备水平、主要经济技术指标及产品品种和质量等诸多方面已经接近世界先进水平。 “十二五”期间，我国粮油加工业总体保持平稳较快发展。一是产业规模和经济效益平稳增长。2015年，全国粮油加工业总产值2.5万亿元，比2010年增长59.5%。大米、小麦粉、食用植物油、淀粉等产量保持稳步增长。二是产业发展内生动力持续增强，形成了以民营企业为主体、多元化市场主体充分竞争发展的市场格局。民营企业所占比例为91%，外资企业3%，国有企业6%。三是产业规模化集约化水平不断提高、产业结构和布局逐渐优化。食用植物油、玉米深加工业前十位企业产业集中度超过45%，稻谷、小麦加工业前十位企业产业集中度在10%左右。16家企业集团主营业务收入达到100亿元以上，其中2家企业集团达千亿元以上，跨区域龙头企业融合发展趋势加快，竞争力显著提升。湖