我国马铃薯加工业发展现状及建议

王世光，吕黄珍，卢天齐，何亚凯，吕程序，杨炳南

(1.农业农村部农产品加工装备重点实验室，北京 100083； 2.中国包装和食品机械有限公司，北京 100083；3.中国农业机械化科学研究院集团有限公司，北京 100083)

0 引言

马铃薯是我国仅次于玉米、水稻、小麦的第4大主粮作物。据统计，年种植面积530多万hm2，总产9 000多万t，是世界上种植面积和产量第1大国，全球马铃薯产量的23%都来自中国[1-2]。马铃薯因具有喜凉、耐贫瘠、抗旱的生物学特性，一般种植在较为寒冷、干旱地区，其种植区域与我国贫困地区重合度达到60%以上，是稳固脱贫成果、促进乡村振兴的主要产业[3-4]。

1 马铃薯加工业整体情况

1.1 加工量占比较低

我国马铃薯加工起步较晚，目前主要的加工产品包括淀粉、全粉等大宗工业原料，薯条、薯片、方便食品等休闲食品，粉丝、粉条、粉皮等中华传统制品，添加马铃薯原料的馒头、面包、面条、米粉、饼干等主食化产品，以及适合我国消费习惯与新型消费模式的马铃薯净鲜中式菜肴预制品。据测算，我国马铃薯鲜销占60%，贮藏损失20%～30%，加工量占比仅10%左右，与美国70%和欧盟40%的加工比例相比差距巨大。

1.2 主要加工制品总体情况

1.2.1 淀粉加工仍是主流

马铃薯淀粉是将马铃薯原料锉磨粉碎(充分破碎淀粉细胞)、分离纤维及蛋白质、提取淀粉后干燥的产品，主要用于工业原料，如加工变性淀粉、医药、钻探、印染和食品等[5]。全国马铃薯淀粉年产能近300万t，实际年产量60万t左右，市场刚需80万t左右。我国现有年产1万t以上的马铃薯淀粉加工企业100多家，主要分布在黑龙江、内蒙古、河北、山西、甘肃、宁夏、青海、陕西、云南和新疆等主产区。规模加工企业采用全旋流加工工艺技术，与欧美等发达国家技术相当。20世纪90年代采用的设备以进口欧美为主，经过国内消化吸收再创新，目前全套生产线设备以国产化为主。

1.2.2 全粉加工得到长足发展

马铃薯全粉主要分为颗粒全粉和雪花全粉。我国主要以雪花全粉为主，是将马铃薯原料去皮、蒸煮制泥(尽量不破坏淀粉细胞)、滚筒干燥后的产品，主要用于食品加工、饲料加工、化工与医药原料等。全国马铃薯全粉年产能约30万t，实际年产量10万t左右，市场刚需15万t左右，产品价格较为稳定(10 000～12 000元/t)。我国年产1万t以上的马铃薯全粉加工企业20多家，主要分布在黑龙江、内蒙古、河北、山西、甘肃、湖北、宁夏、陕西和新疆等产区。加工工艺技术以滚筒干燥生产雪花全粉为主，800 kg/h以上大型加工生产线的蒸汽去皮机及滚筒干燥机等关键设备以进口欧洲设备为主，一般规模的生产线设备基本实现全套国产化。

1.2.3 薯片加工总量保持稳定

马铃薯薯片主要分为以全粉为原料的复合薯片和马铃薯鲜薯油炸薯片两种。我国主要以马铃薯鲜薯油炸薯片为主，是将马铃薯原料去皮、切片、漂烫、油炸后调味的休闲食品。以全粉为原料的复合薯片主要是合资和外资的几家企业生产，年产量25万t左右。我国油炸薯片的消费市场相对成熟，薯片生产厂家也比较多，年产鲜切薯片40万t左右。比较著名的有百事食品公司的乐事薯片、上海晨光食品工业公司的上好佳薯片、北京联化食品工业公司的卡迪娜薯片、广东荣家香港公司的卡露芙薯片、苏州妈咪大宝食品公司的薯片先生，福建亲亲食品公司的亲亲牌薯片、云南天使食品公司的天使牌薯片、云南子弟食品公司的子弟薯片、云南理世实业(集团)公司的噜咪啦薯片、天津海皇食品公司的脆升升、玉溪好时多食品公司的刘师傅薯片等。一些大型薯片生产企业使用美国进口设备进行生产，规模相对较小的一般企业使用国产设备较多。

1.2.4 速冻薯条发展较快

马铃薯速冻薯条是将马铃薯原料去皮、切条、漂烫调理、水分调控、油炸后深冷速冻的食品半成品。美国收获的马铃薯有1/3加工成速冻薯条，贸易总额超过16亿美元。我国速冻薯条的消费市场已逐渐培养起来，现有速冻薯条生产企业10余家，年产能近40万t，实际产量约20万t，市场刚需25万t左右。国内主要生产企业有宁夏景誉食品公司(原北京辛普劳)、哈尔滨麦肯公司、张北雪川农业公司、康保太美食品公司、山西蓝顿旭美公司、甘肃爱味客食品公司、内蒙古爱味客宏源食品公司、乌兰察布蓝威斯顿食品有限公司、内蒙古凯达食品公司、北京凯达农业发展公司等，配备的主机设备生产率5～10 t/h，采用进口设备，其中荷兰科瑞欧的设备占有率80%以上。张北雪川和内蒙古凯达两家公司近年来进口设备，建立了无人化生产线。

国内速冻薯条生产设备主要以小型生产线为主，生产率1～2 t/h，应用于海皇食品(亿安)公司、潍坊乐事食品公司等。从最近两年的情况来看，小型薯条生产线具有一定的市场，逐步在国外的以色列、南非、苏丹等客商应用。

1.2.5 适合我国消费习惯的制品市场逐渐显现

马铃薯产地初加工技术提升了商品价值。马铃薯产地初加工主要指鲜薯除土、清洗、分级分选、包装等。目前的主要模式有两种：一是在田间地头将马铃薯进行除土清理、分级分选后销往加工企业及蔬菜批发市场；二是在批发市场对除土的马铃薯进行清洗、再分选、不同形式的包装后销往超市、饭店等终端市场。涉及的技术和装备也为马铃薯分等贮藏提供了有效手段。马铃薯产地初加工工艺技术日臻完善，生产线配套设备全部国产化，生产规模较灵活，主要用于加工企业、蔬菜批发商、农业合作社、大型种植户等。通过初加工处理，鲜薯销售价值提升10%以上。

马铃薯鲜切半成品催生了集中加工、电商配送新型消费模式。马铃薯鲜切制品主要包括马铃薯丝、薯片、薯丁、薯条、薯块等，是经过清洗去皮、切制、杀菌护色后的预包装半成品，货架期一般在7 d左右，食用前根据消费者喜好进行烹饪即可。目前主要应用于规模加工企业、餐饮连锁店、商超配送企业、大专院校食堂等，基本实现标准化集中加工、信息化快捷配送，不仅适宜现代人们快节奏的生活方式，同时也符合减少城市生活垃圾的环保要求。该加工技术与装备相对成熟，以国产为主。

马铃薯中式主食化制品工业化步伐加快。2015年我国启动马铃薯主粮化和2017年中央1号文件马铃薯主食化战略，加快了工业化发展步伐。添加马铃薯原料的馒头、面包等发酵类主食，面条、米粉、饼干等非发酵类主食，以及地方区域的马铃薯特色食品等制品品种达到300余种。在研究马铃薯全粉高占比添加的基础上，又走出一条以马铃薯泥、马铃薯浆为原料的相对低成本化主食制品发展之道。马铃薯成分的添加改善了传统米面主食营养结构，促进了马铃薯消费方式的多元化转变。

马铃薯快餐食品独树一帜。马铃薯快餐食品包括马铃薯方便面、方便粉丝、方便米粉、方便米、方便粥、方便火锅等，改传统以淀粉和全粉添加为主的模式，实现了鲜薯为主要原料的全组分快餐食品应用。主要采用马铃薯低损去皮、剪切破碎、漂烫灭酶、拌料复配、高温高压糊化、挤压模压成型等技术和设备，成为我国在该领域原创性发明。技术和装备以国产化为主，典型企业有四川光友公司等，生产的马铃薯快餐食品已经进入日本、韩国和东南亚等市场。

2 存在的主要问题和短板

我国居民马铃薯消费习惯以鲜薯和菜肴为主，虽然经过多年的研究应用与发展，但在马铃薯加工过程中仍有4类主要问题需要深化解决。一是标准原料品质制约问题。我国马铃薯种植区域广，自然条件差异大、品种多而杂，原料组分很难保障一致性；马铃薯季节性集中收获，大量贮藏加工原料保障均衡供应成本高、贮藏损失和加工损耗大，贮藏品质难以预期。二是加工技术制约问题。国内花色制品品种多、多以厨师手工制作工艺为主，虽然具有适合地方区域消费的鲜明特点，但标准化、工业化加工实现较难；工艺技术繁杂，马铃薯制品难以降低生产成本。三是加工装备制约问题。大宗原料加工装备仍需要提高效率、降低能耗，完善过程与质量控制；淀粉低游离率和高游离率不同要求、加工过程褐变抑制、淀粉回生抑制、营养补充与强化等技术装备仍需深化；低损伤清洁、低损失去皮、高效切制、符合制品特征的质构成型等核心设备还需提档升级。适合中式厨房的制品数控技术和设备短缺。四是加工系统制约问题。需要加大原料、储运、加工、市场等环节衔接；需要系统优化保质贮藏、标准加工、品质评价体系等；需要完善成套设备配置、工厂与信息化管控系统等。

2.1 淀粉加工关键技术与装备需要提档升级

欧盟的马铃薯淀粉加工集中化程度高，以“一国之薯”成就一家品牌企业，譬如法国的罗盖特、德国的阿姆斯兰德、荷兰的艾维贝、丹麦的KMC等，其加工工艺与专用薯结合，保障淀粉游离率98%以上，淀粉得率93%以上，吨料水耗1.3～1.4 t。马铃薯淀粉深度应用更成熟更广泛，如用马铃薯淀粉加工的“变性淀粉”就达2 000多种，具有非常高的价值和广阔的市场前景。

我国的薄弱环节主要在磋磨提高淀粉游离率、淀粉分离提高得率和等级、废水废渣环保处理与综合利用等环节。在磋磨提高淀粉游离率方面，需要优化磋磨机的锯条齿形、材质与热处理技术，提高连续磋磨过程中锯齿寿命和磋磨粒度的一致性。在保障旋流站淀粉得率和品质方面，一是要优化旋流管机构、提升旋流管的材质和制造精度；二是优化旋流站系统压力、底流浓度、溢流浓度等参数的智能化控制技术与系统。在废水处理与废渣综合利用方面，一是优化吨料水耗；二是优化生物、热絮凝等工艺技术，实现低成本应用；三是研究适合国情的环保政策，强化加工废水与种植一体化科学解决方案与合理应用规范；四是开展学科交叉研究，加强废渣饲料化、功能化、能源化综合利用技术开发。

2.2 全粉加工关键技术与装备有待突破

美国和欧盟马铃薯全粉加工技术和装备单机产能大，适合于季节性集中加工、降低贮藏成本的需要。在全粉加工过程中，采用蒸汽去皮降低损失、提高品质技术，蒸汽去皮机产能5～40 t/h，去皮损失率6%～8%，蒸汽压力2.5 MPa，单批次循环周期45 s；滚筒干燥机产能0.5～0.8 t/h，蒸汽压力1.2 MPa，工作过程自动化控制。国内全粉加工采用的滚筒干燥机产能0.3～0.5 t/h，蒸汽压力0.8 MPa；蒸汽去皮机产能5～20 t/h，去皮损失率10%～12%，蒸汽压力1.6 MPa，单罐循环周期60 s。

在全粉加工方面，薄弱环节主要在去皮和干燥两个环节。在蒸汽去皮方面，一是蒸汽压力需要提升；二是快速进气和瞬间泄压爆皮所使用的阀门方面，提高阀门开闭合速度，解决阀门密封精度和耐磨性难题。在滚筒干燥方面，一是提高大型滚筒高承压能力，应达到1.2 MPa以上；二是开发大型化滚筒干燥设备，应达到700 kg/h以上；三是优化自动预热、进料量与宽幅均匀薄层布膜、蒸汽压力调控与冷凝水及时排出、滚筒转速与全粉干燥度耦合调控、柔性脱膜与快速换刀等重要参数在线耦合智能调控技术及部件系统。马铃薯生粉加工刚刚开始研究，淀粉低游离率破碎、低温脱水与节能干燥技术等相结合的组合工艺技术和关键设备需要进行工业化优化，成套装备需要经过工程应用，改善提升效能和降低能耗。

2.3 速冻薯条加工关键技术与装备处于空白

速冻薯条是舶来品，欧美发达国家在马铃薯速冻薯条加工方面有着上百年的研发应用历史。荷兰的科瑞欧公司、美国BMA公司(布伦瑞克机械公司)、Florigo弗洛瑞哥等成套设备厂家，以及凯技KEY公司、淘朗TOMRA公司等关键单机供应商，在速冻薯条设备制造方面都拥有成熟的生产经验和技术积累，是行业的领跑者。我国1998年开始自主研发相关技术与装备，产能1～3 t/h。国内规模薯条生产厂家主要以进口设备为主，近年张北雪川公司和内蒙凯达公司已经进口了无人化生产线。

在速冻薯条加工方面，薄弱环节在专用薯保障和切条、色选、综合利用配套等环节。在专用薯方面，支持薯条专用品种扩繁，适宜区域种植，保障原料品质和供应。在保障品质的切条方面，优化水力切条技术与装备，重点解决关键部件块状物料泵和组合刀具存在的冲击损伤物料导致切条断条率高、刀片不耐磨寿命短、易伤刃，切面毛糙的缺陷问题。在薯条色选方面，开发具有自主知识产权的光学在线识别与不合格品快速剔除技术和装备。在综合利用技术方面，研究与薯条生产线配套的不合格薯条的薯泥、薯饼等加工技术和关键设备。在大型薯条生产线方面，优化蒸汽去皮、控温漂烫、控湿调理、浅油层预炸和深冷速冻等组合成型设备及生产过程智能化控制技术与系统。

2.4 薯片加工切片关键技术与装备仍受制约

目前我国马铃薯油炸薯片切片装备完全依赖进口。需要重点解决薄片切制均匀性、切面平整度难题，攻克刀盘整体化精密制造技术和精度，切刀材料与热处理工艺技术，提高耐磨程度和使用寿命，集成开发切片装备，替代进口。

2.5 产地商品化处理设备推广应用不足

研究分析农机购机补贴政策，在马铃薯主产区瞄准种植大户、集中物流、产业园区和大型加工企业等，加大对贮藏设施和贮藏环境控制技术系统、除土净理、分级分等、病害检测、低损去皮、高效切分、灭酶杀菌等提高商品化的初加工设备的购置和使用补贴力度。

2.6 薯类主食化和方便食品加工技术装备开发应用尚处在起步阶段

以加工龙头企业为主体，在财政支持主食化加工与方便食品加工方面，支持以鲜薯为原料的加工技术与装备、废弃物综合处理与应用。开展马铃薯净鲜半成品、马铃薯方便面、马铃薯方便粉丝、马铃薯方便米粉、区域特色马铃薯制品等示范与应用。建议把马铃薯薯泥、薯浆、生干薯片、冷冻制品作为国家战略储备物资，按照国家统一部署，支持产品标准化加工技术优化升级、加工工程建设，开展产品储备，以降低储藏带来的高能量消耗、腐烂发芽等损失、减轻不可控的品质劣化等。

3 发展建议

3.1 品种专用化

为适应市场发展需要，世界各国重点把选育不同加工需要的品种确定为优先发展目标，如将马铃薯品种分为食品专用型、淀粉专用型、油炸专用型、全粉专用型、菜肴专用型、烤制专用型等。长期以来，我国以保障产量为主要目标，适合于工业化加工的专用型品种严重缺少，要推动从注重产量向注重产量与加工品质并重方向发展。同时，加强专用化品种原料基地建设以及配套全程生产机械化和产地商品化设备设施。

3.2 生产规模化

为提高市场竞争力，发达国家均建立了规模化的大型企业，以获得规模效益。如荷兰的20多家马铃薯加工企业中，5家大型企业的生产能力就占了全国加工总量的50%以上。加大主产区马铃薯初加工产业集群和现代农业产业园加工业务建设，围绕主消费区域开展消费终端产品加工示范，形成产地初加工商品化供应标准原料与废水废渣集中化处理、城市群边深加工增大消费的产业格局。

3.3 技术高新化

国外马铃薯加工业飞速发展的主要原因是高新技术在关键问题与关键环节上发挥了重要的作用。支持和鼓励加工企业采用高新技术和装备，使大宗马铃薯制品加工向节水、节能、高效、高得率等方面发展，使适合我国消费需求的厨师级美味制品向方便化、多样性、标准化的中央厨房式加工方向发展。

3.4 品控全程化

发达国家马铃薯加工业大都采用了全程质量控制体系，以确保产品质量和食物安全。推行从田间“第一工厂”到餐桌的GMP(良好的操作规范)、HACCP(危害分析及关键控制点)和SS0P(卫生标准操作程序)等规范管理，加大标准化、检验检测技术开发和应用，真正发挥消费马铃薯制品的健康功效。