中國(guó)油脂年產(chǎn)量為1 440萬噸,是世界油料生產(chǎn)和油脂加工大國(guó)。棉籽、菜籽、花生產(chǎn)量均居全球首位;芝麻、蓖麻、亞麻產(chǎn)量居世界第2位;大豆產(chǎn)量居世界第4位;動(dòng)物油脂中豬、牛油脂均居世界第1位。但由于中國(guó)是13億人口的大國(guó),油脂消費(fèi)年增長(zhǎng)率為5.7%,人均年消費(fèi)量?jī)H為8 kS,低于世界18.6 ks的水平,遠(yuǎn)低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)24 ks的推薦量。中國(guó)幅員遼闊,油料作物品種繁多,除了一般的大宗油料如大豆、花生、油菜籽外、還有小批量的特種油料如芝麻、向日葵、紅花、胡麻、蘇子、月莧草、微孔草、沙棘等,這些特種油料具有獨(dú)特的脂肪酸組成和功能成分,開發(fā)和利用前景廣闊。向日葵、紅花、胡麻、蘇子、月莧草、沙棘等特種油料作物適應(yīng)性強(qiáng),耐貧瘠、耐干旱,適于在西部地區(qū)種植,其種籽含油率較高。油用向日葵平均出油率40%,是近30年來總產(chǎn)量增長(zhǎng)最快的3大油料作物之一;紅花籽的含油量變動(dòng)比較大,一般為13%-35%,最高可達(dá)45%,中國(guó)常年播種紅花的面積約為3萬-4.7萬平方公里,新疆紅花種植面積和產(chǎn)量最大,產(chǎn)量占全國(guó)的80%;胡麻在中國(guó)的種植面積在66.7萬平方公里以上,年產(chǎn)量約40萬噸,胡麻籽含油量36%-45%,主產(chǎn)于內(nèi)蒙古、甘肅等省;蘇子是中國(guó)傳統(tǒng)的中藥材,含油量45%,適宜大面積種植;月莧草種子含油量20%-30%,是藥食兼用品種;中國(guó)是沙棘資源最豐富的國(guó)家之一,沙棘資源面積約140多萬平方公里。
2003年中國(guó)主要油料品種播種面積繼續(xù)擴(kuò)大,產(chǎn)量增加。全國(guó)油菜籽種植面積746萬平方公里,比上年增長(zhǎng)7%;花生種植面積513萬多平方公里,比上年增長(zhǎng)5%。今年油料作物生長(zhǎng)期間氣候條件等因素分析,全年油菜籽播種面積為760萬平方公里,比上年增加14萬平方公里,油菜籽產(chǎn)量約1 150萬噸,其中主產(chǎn)省江蘇產(chǎn)量預(yù)計(jì)為150萬噸,安徽為176萬噸,湖北187萬噸,四川142萬噸,湖南112萬噸,貴州70萬噸,浙江為54萬噸,江西45萬噸。湖北地區(qū)菜粕銷售價(jià)格保持在1 300-1 350元/噸,安徽、江蘇等地成交價(jià)在1 350-1 400元/噸,最高價(jià)達(dá)1 450元/噸。花生產(chǎn)量1 520萬噸,再加上其他油料作物產(chǎn)量,全國(guó)油料產(chǎn)量將近2 900萬噸,比上年有所增長(zhǎng)。由于調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu),大豆種植面積達(dá)到867萬平方公里左右,比上年增長(zhǎng)5%。雖然受低溫、干旱等嚴(yán)重自然災(zāi)害影響,大豆產(chǎn)量為1 650萬噸,大豆進(jìn)口量為2 000萬噸。
中國(guó)可耕土地面積不足國(guó)土面積的16%,而且油料成本每年以不低于10%的速度增長(zhǎng),其價(jià)格高出國(guó)際油料市場(chǎng)的2-5成,供需矛盾突出。中國(guó)每年需進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的大豆、菜籽、大豆油、棕櫚油和菜油。隨著世界油料進(jìn)出口的變化,油料的加工也由原油料生產(chǎn)國(guó)自行生產(chǎn)而轉(zhuǎn)向在輸入國(guó)進(jìn)行。在此形勢(shì)下,作為油料主要輸入國(guó)的中國(guó),近年來油脂的加工量從13.6%上升到16.6%。在沿海各省市近年來興建了許多日處理1 000 噸以上的大型油脂加工廠,加工能力和技術(shù)也得到了較大的提高。
中國(guó)加入世貿(mào)組織,在油脂產(chǎn)業(yè)的承諾主要有2個(gè)方面:一是逐步放寬特定商品的配額限制,二是在對(duì)外貿(mào)易政策上作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,撤銷與WTO規(guī)則相悖的非關(guān)稅措施。其中主要的配額分配指標(biāo)如下: 豆油:2003年281.8萬噸,2004年311.8萬噸,2005年358.7萬噸;菜籽油:2003年101.9萬噸,2004年112.7萬噸,2005年124.3萬“棕櫚油:2003年260萬噸以上,3種油脂在全年的配額中均為國(guó)有公司占34%,私營(yíng)企業(yè)占66%。在2006年以后,取消3大油脂品種的進(jìn)口關(guān)稅配額限制,統(tǒng)一征收9%的關(guān)稅。在油脂、油料進(jìn)出口貿(mào)易政策方面,中國(guó)政府同意對(duì)大豆進(jìn)口不實(shí)行配額限制,保持目前3%的關(guān)稅水平。取消對(duì)棉籽、向日葵、花生仁、玉米油的配額限制,代之以10%的關(guān)稅措施。
2 油脂機(jī)械裝備的研究開發(fā)
2.1 油料收獲后、加工前的干燥、清理、儲(chǔ)藏等方面的技術(shù)及設(shè)備的研制和開發(fā)
以大豆和菜籽為主,研究開發(fā)適合中國(guó)不同地區(qū)與不同油料品種的,以平型靜置式干燥機(jī)、連續(xù)輸送式輸送機(jī)、方型和圓型干燥機(jī)、循環(huán)式干燥機(jī)、齒條式干燥機(jī)、利用太陽能的干燥機(jī)以及風(fēng)力分選機(jī)、比重分選機(jī)、形狀分選機(jī)、色彩分選機(jī)等多種高效、實(shí)用的油料干燥和清理裝備。
2.2 推廣應(yīng)用油料膨化直接浸出技術(shù)和設(shè)備
中國(guó)已研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的油料擠壓膨化機(jī),50-1 500 噸/日各種型號(hào)的擠壓膨化機(jī)裝置可以滿足不同規(guī)模廠家的需求。
2.3 油料加工廠大型關(guān)鍵設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化
如大型高效節(jié)能干燥機(jī)、大型預(yù)榨機(jī)、大型油料擠壓膨化機(jī)、大型破碎機(jī)、軟化鍋和液壓緊輥軋坯機(jī)、大型蒸炒鍋和蒸脫機(jī)及低溫脫溶裝置等。
2.4 低溫脫溶技術(shù)裝備的研發(fā)
低溫脫溶粕技術(shù)是生產(chǎn)大豆、花生等濃縮蛋白、分離蛋白和組織蛋白所需原料的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。雙低油菜籽脫皮后生產(chǎn)的高蛋白低變性菜籽粕是優(yōu)質(zhì)飼料和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼料蛋白和氨基酸的原料;高蛋白低棉酚含量的優(yōu)質(zhì)棉粕是優(yōu)質(zhì)的抗生素等藥用培養(yǎng)基,低溫脫溶粕技術(shù)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(fā)大型低溫脫溶技術(shù)和設(shè)備。
2.5 開發(fā)以大豆蛋白為主的植物蛋白加工利用技術(shù)裝備
中國(guó)的大豆蛋白不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,組織蛋白、絲狀纖維蛋白的加工技術(shù)和設(shè)備幾乎為空白。以研發(fā)濃縮蛋白、分離蛋白的加工設(shè)備,組織蛋白、絲狀纖維蛋白的加工工藝和設(shè)備,植物蛋白飲料的加工工藝和設(shè)備為重點(diǎn),配合分離蛋白、組織蛋白、絲狀纖維蛋白的應(yīng)用研究。以大豆蛋白、花生蛋白等植物蛋白的加工技術(shù)研究和推廣應(yīng)用將是中國(guó)油脂加工業(yè)的一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)。
2.6 開發(fā)新的油料資源,做好調(diào)和油、保健油等功能性油脂產(chǎn)品加工技術(shù)和成套設(shè)備的研制開發(fā)
2.7 在油脂綜合利用中應(yīng)著重解決的技術(shù)裝備問題
(1)菜籽加工中多種菜籽脫皮新工藝及新設(shè)備。(2)油腳(皂腳)的綜合利用技術(shù)和裝備。(3)脫色白土利用技術(shù)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(shù)裝備。(5)大豆中各種有效生理活性成分(肽、糖質(zhì)、異黃酮、皂角苷、胰蛋白酶抑制劑、植酸、維生素E、維生素K、甾醇、鈣、食物纖維)的制取工藝與設(shè)備的開發(fā)利用。(6)米糠油中各種有效生理活性成分(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(shè)備的開發(fā)利用。(7)茶籽中各種有效生理活性成分(茶皂素、茶黃酮等)的制取工藝與設(shè)備的開發(fā)利用。
2.8 加強(qiáng)食品安全生產(chǎn)工藝技術(shù)和設(shè)備的研究推廣
(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它清潔能源和裝備,替代現(xiàn)有導(dǎo)熱油爐的導(dǎo)熱油介質(zhì)的使用。(2)在油脂精煉脫臭工藝中,引進(jìn)和開發(fā)溫度低、時(shí)間短、蒸汽少的新工藝和設(shè)備。如采用薄膜式填料塔與熱脫色用傳統(tǒng)塔盤塔組合的新型軟塔脫臭系統(tǒng)、雙重低溫脫臭系統(tǒng)、凍結(jié)—凝縮真空脫臭系統(tǒng)等。(3)結(jié)合最新的油脂食品中丙烯酰胺的生成機(jī)理研究成果,從油脂食品的加工溫度與食物儲(chǔ)藏溫度著手,開發(fā)新油脂加3232藝與設(shè)備,抑制和減少油脂食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生。(4) 根據(jù)中國(guó)油脂資源緊缺,以及從廢棄食用植物油的出路著手,開發(fā)以煎炸油等廢植物油和動(dòng)物油為主要原料制取的生化柴油工藝和設(shè)備的開發(fā)利用。
3 目前油脂工業(yè)面臨的問題
油脂加工過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢物及噪音造成的污染也是不容忽視的。在浸出工段,每處理1 噸油料就會(huì)產(chǎn)生60升的廢水;在堿煉脫酸中,每處理1噸油會(huì)產(chǎn)生100升的含油和堿的污水;在脫臭工藝中每處理1 噸油產(chǎn)生約100升的輕度污水。油脂工廠使用的生產(chǎn)鍋爐大多屬于燃煤型,在生產(chǎn)供汽過程中產(chǎn)生大量煙塵和S02,這是油廠控制大氣污染的一個(gè)重點(diǎn)。精煉工段產(chǎn)生的廢白土一般都作為垃圾扔掉,油脂加工技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在是否已盡善盡美?如何看待國(guó)外市場(chǎng)又興起的純機(jī)榨油脂產(chǎn)品的需求?怎樣更好地治理油廠末端污染?
目前全國(guó)較具規(guī)模的制油廠已達(dá)2 000多家。大多數(shù)油脂廠還停留在將原料簡(jiǎn)單制油,而不對(duì)其進(jìn)行延伸一步的開發(fā)研究。油脂產(chǎn)品的需求量越來越大,而且隨著近幾年制油業(yè)技術(shù)的發(fā)展,油脂產(chǎn)品的品質(zhì)得到了很大改善,生產(chǎn)設(shè)備的自給能力也在不斷加強(qiáng),但制油業(yè)卻陷入了困境,究其原因主要有:一是受部分走私油的沖擊;二是中國(guó)制油業(yè)的產(chǎn)品定位、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不對(duì)路,仍停留在低水平重復(fù)階段。
4 油脂研究開發(fā)的主攻方向
在油脂產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)中,利用膜分離、分子蒸餾、脲素包合法、超臨界流體浸出、柱層析、微膠囊化、酯交換、擠壓膨化、冷凍干燥、化學(xué)及生物改性、生物分離、高壓、冷榨和現(xiàn)代生物工程等技術(shù),使油脂加工的產(chǎn)品要達(dá)到“安全、營(yíng)養(yǎng)、健康、方便”的目的。
4.1 建立油脂加工工藝過程動(dòng)態(tài)變化數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)油脂工業(yè)全自動(dòng)控制
利用計(jì)算機(jī)、模糊數(shù)學(xué)和概率統(tǒng)計(jì)等技術(shù),建立油脂加工工藝過程動(dòng)態(tài)變化數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)油脂工業(yè)全自動(dòng)控制,以便更好地指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
4.2 水酶法制油工藝的研究
在水溶劑法應(yīng)用基礎(chǔ)上,采用纖維酶、半纖維酶或果膠酶來破壞油料細(xì)胞結(jié)構(gòu),提高油料蛋白和油脂提取率。
4.3 生物技術(shù)在油脂改性或結(jié)構(gòu)脂質(zhì)制備中的研究
酶促水解和酶促定向酯交換生產(chǎn)功能性油脂和結(jié)構(gòu)酯質(zhì),化學(xué)或酶法合成共軛亞油酸。
4.4 膜分離技術(shù)在油脂工業(yè)中的應(yīng)用研究
用膜分離進(jìn)行水化脫膠,用膜分離對(duì)油脂浸出中混合油分離溶劑來替代混合油的蒸發(fā)與汽提,回收溶劑,節(jié)能降耗。
4.5 可再生油脂浸出溶劑的開發(fā)研究
4.6 功能性油脂及脂肪代用品的研究
開發(fā)適合不同消費(fèi)群體功能性油脂的產(chǎn)品,如運(yùn)動(dòng)員專用、降血脂、促進(jìn)少兒增長(zhǎng)發(fā)育、減肥、食品專用和營(yíng)養(yǎng)保健等油脂產(chǎn)品。研究和生產(chǎn)脂用代用品,具有脂肪口感,不產(chǎn)生熱量,適用于高血脂人群。
4.7 特種油料資源的開發(fā)利用
4.7.1 特種油料 油菜籽和茶葉籽高效增值全價(jià)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工程。油菜籽和茶葉籽功能成分的研究;油菜籽低溫制油技術(shù);茶粕茶殼綜合利用技術(shù),如天然表面活性劑、皂甙和綠色農(nóng)藥等;茶殼提取糠醛的研究;茶餅粕制備復(fù)合花卉肥料的研究;茶殼制備木糖醇的研究;茶籽油制備系列化妝晶的研究。特種油料油脂的加工與利用,開辟新油源,研究加工工藝參數(shù)與條件,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。如月莧草油、大蒜油、紫蘇油、葡萄籽油、紅花籽油、莎棘油、南瓜籽油、亞麻籽油、富硒油、山蒼籽核仁油、翅果油、核桃仁油和杏仁油等。
4.7.2 微生物油脂 利用生物技術(shù)制備特殊功能的微生物油脂,PUFAs主要包括亞油酸、7—亞油麻酸(CLA)、雙高7—亞麻酸、O—亞麻酸(ALA)、花生四烯酸(ARA)、廿碳六五烯(EPA)、廿二碳六烯酸(DHA)等。
4.7.3 谷物油脂 米糠油、玉米胚芽油和小麥胚芽油都是上乘的營(yíng)養(yǎng)保健油,同時(shí)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(chǎn)品。對(duì)谷類油脂深加工的研究與應(yīng)用,從米糠中糠蠟制備二十六烷醇、二十八烷醇、三十烷醇的開發(fā)與利用。
4.7.4 海洋動(dòng)植物油脂 海洋動(dòng)植物油脂的研究與應(yīng)用。
4.8 開展油脂基礎(chǔ)理論研究
進(jìn)一步弄清油脂生物活性成分、結(jié)構(gòu)、作用機(jī)理和功能性評(píng)價(jià)。
4.9 再生能源——生物柴油的研究與開發(fā)
由植物油制備生物柴油作為石油燃料的替代物,生物柴油是用含植物油或動(dòng)物油作為原料的可再生資源,是優(yōu)質(zhì)的石化柴油代用品。
4.10 雙低油菜籽加工技術(shù)
對(duì)雙低油菜籽采取脫皮分離、菜籽仁冷榨、擠壓膨化等技術(shù),進(jìn)行低溫浸出,提供優(yōu)質(zhì)蛋白原料。
5 主要策略與措施
5.1 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(jīng)濟(jì)效益
5.2 組建集團(tuán)化公司,打造中國(guó)油脂業(yè)的“航母”
入世后如果國(guó)外將這部分大豆轉(zhuǎn)化為油脂產(chǎn)品后再進(jìn)入中國(guó),油脂行業(yè)不僅面臨著國(guó)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的沖擊,而且將面臨著原料短缺的挑戰(zhàn),從而導(dǎo)致原料漲價(jià),生產(chǎn)成本加大,失去與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的能力。所以,國(guó)內(nèi)的油脂廠必須上升到一個(gè)新的層次才能立于不敗之地。要強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,鼓勵(lì)大企業(yè)聯(lián)合兼并小企業(yè),組建集團(tuán)化公司,打造中國(guó)油脂行業(yè)的“航空母艦”,增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,大力發(fā)展油脂產(chǎn)品的深度加工和下腳料的綜合利用,增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
5.3 油脂企業(yè)在經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)中不僅要密切關(guān)注市場(chǎng),而且應(yīng)關(guān)注國(guó)家相關(guān)政策
尤其是入世后的一段時(shí)間里,更應(yīng)關(guān)注有關(guān)政策,遵守入世規(guī)則,預(yù)測(cè)市場(chǎng),及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)。中國(guó)的油廠小而分散,形不成龍頭企業(yè),因此勢(shì)必進(jìn)行資產(chǎn)重組,鼓勵(lì)有實(shí)力的企業(yè)收購(gòu)兼并一些面臨倒閉或遇到困難的企業(yè),然后在此基礎(chǔ)上形成在全國(guó)范圍內(nèi)的連鎖經(jīng)營(yíng)式的集團(tuán)企業(yè),統(tǒng)一商標(biāo)、管理模式、價(jià)格和服務(wù)。
5.4 加大高新技術(shù)在制油工業(yè)中的應(yīng)用
如低溫脫溶技術(shù)、分提技術(shù)(液態(tài)混合物的分提)、膜分離技術(shù)(在煉油工藝上的應(yīng)用研究)、分子蒸餾技術(shù)(提取VE)、節(jié)能技術(shù)、生物技術(shù)、酯交換技術(shù)、重構(gòu)脂質(zhì)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)(在生產(chǎn)自動(dòng)化管理現(xiàn)代化中的應(yīng)用)等。功能性油脂產(chǎn)品的研究與開發(fā),營(yíng)養(yǎng)保健油。在油脂產(chǎn)品中添加營(yíng)養(yǎng)素和微量元素,如VE、茶多酚、胡蘿L素及硒、鈣、鋅等,調(diào)配脂肪酸平衡的調(diào)合油。
(作者; 何東平 單位:武漢工業(yè)學(xué)院)