稻米精深加工行业及主要产品

稻米是我国第一大农产品和粮食品种,2008年我国稻谷产量约占全球总产量的30%,播种面积和产量分别占我国粮食播种总面积和总产量的27.7%和37.2%。稻米是人类赖以生存和发展的基本食物,加工100kg稻谷,其中约有60-65kg主产品(大米),其余为35-40kg副产品(稻壳、碎米、米糠和米胚),在这些副产品中,其中15-20kg具有食用价值,经过生物科技工艺精深加工后,可以得到100多种高附加值产品。

据世界发达国家稻米深加全利用经验表明,稻谷加工前后的产值比可由1:1.2提高到1:4,增值近4倍,稻米精深加工制品主要集中在日本、中国和东南亚一些国家,稻谷(米)及其加工制品国际年贸易额达500亿美元。稻米精深加工使用的原材料是食用大米加工产生的节碎米、米糠、稻壳等,经过深加工可以获得淀粉糖类、蛋白粉类和米糠油类产品等。这些产品市场处于成长期,市场价格高,市场前景好。

长期以来,我国稻米加工仅处于一种满足口粮大米需求的初级加工状态,有效利用率只达60~65%,副产品深加工利用极少,资源综合利用水平低。随着稻米精深加工技术和工艺的不断创新发展,食用大米加工产生的节碎米、米糠、稻壳等经过深加工可以获得淀粉糖类、蛋白粉类和米糠油类产品等。这些产品市场处于成长期,市场价格高,市场前景好。

目前,国内稻米及其副产品深加工主要产品分类如下:


稻米精深加工的主要原材料来源和主要生产产品结构示意图如下:


二、行业技术工艺水平及特点

稻谷除提供人们主食大米之外,稻米精深加工可使稻谷自身价值增值5-10倍。当前美国、日本等发达国家十分重视并积极开展稻谷产后精深加工研究。

国内对此也十分重视,“稻米精深加工技术研究与开发”课题,攻克了稻米精深加工领域的多项关键技术并已应用到国内著名稻米加工龙头企业。下面主要说明行业内主要产品的生产技术、工艺情况。

1、大米淀粉糖类产品生产技术及工艺

大米淀粉糖类产品主要包括麦芽糖浆、麦芽糊精、葡萄糖粉等,下面着重说明主要大米淀粉糖类产品生产技术工艺。

(1)麦芽糖浆生产工艺流程

麦芽糖浆具体工艺流程如下:

(2)麦芽糊精生产工艺流程

麦芽糊精的工艺流程具体工艺流程如下:

(3)葡萄糖生产工艺流程

葡萄糖的生产工艺流程如下:

2、大米蛋白粉类产品生产技术及工艺

大米蛋白粉类产品生产技术及工艺主要是采用酶法提取蛋白粉。具体工艺流程如下:

3、米糠油类健康食品生产技术及工艺

米糠油的生产技术主要分为压榨法和化学法。

压榨法米糠油生产技术及工艺如下:

化学浸出法米糠油生产技术及工艺如下:

4、其他生产技术及工艺

稻米精深加工行业内的相关技术还有很多,例如多孔淀粉生产技术、二十八醇生产技术、低过敏性米蛋白和抗性淀粉的生产技术和大米胚芽饮料生产技术等等。


三、行业市场情况、变动趋势及竞争情况

1、大米淀粉糖类产品所处行业情况、变动趋势及竞争情况

(1)淀粉糖简介

淀粉糖是甜味剂体系中的一种甜味物质,甜味剂可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。甜味剂的构成关系如下:

在天然甜味剂中,淀粉糖是以含淀粉的粮食(玉米、大米、小麦等)、薯类等为原料在酸或酶的作用下经水解、精制或再经深加工而获得的糖制品。以淀粉为原料选用不同的酶来水解或控制不同的水解程度可以得到不同的淀粉糖制品。淀粉糖主要包括麦芽糖、葡萄糖、果葡糖、啤酒糖等。

(2)淀粉糖与食糖(蔗糖)的替代和竞争关系

食糖是食用糖的简称,包括的品种较多,人们日常食用的主要是白糖、红糖和冰糖三种,食糖的基本原料为甘蔗和甜菜。由于原材料的供应、国家政策支持、销售价格、营养和口感等多方面,淀粉糖相对于食糖具有一定的比较优势,因此淀粉糖对食糖的替代作用越来越明显。

从原材料供应和国家政策支持上看,淀粉糖具有一定比较优势。在“十五”之前我国的食糖生产和消费政策,一直提倡以蔗糖为主,淀粉糖为辅。“十五”时期,蔗糖生产受自然灾害影响,蔗糖市场严重供不应求,国家政策逐渐开始对发展淀粉糖产业进行大力扶持。近年来,淀粉糖年产量逐年增长,对蔗糖起到一定的替代作用。

从销售价格上看,淀粉糖具有一定比较优势。我国蔗糖近几年的销售价格为3900-5100元/吨,2009年蔗糖售价仍然在3500-4500之间波动,由于成本因素,每吨蔗糖的价格一般高于淀粉糖800-1000元之间,淀粉糖的价格优势十分明显,销售价格的悬殊差距对于淀粉糖的需求量是一个极大的促进因素。

从营养和口感角度上看,淀粉糖具有一定比较优势。淀粉糖产品具有成形性能好、甜味口感适宜、热值低、营养丰富、保湿性强、食用不过敏等特点,自从问世就受到广泛欢迎,如国际著名的可口可乐、百事可乐等产品以前都是用蔗糖做甜味剂,现已全部改为淀粉糖。尤其是在生产月饼、糕点、软糖时,由于保湿性强,淀粉糖的替代作用很强。

当然,从市场认知度来讲,食糖工业的发展历史悠久,工艺技术、产品品牌等更为成熟,相对而言,淀粉糖在近十几年才逐渐被消费者接受,市场认知度相对较低。随着淀粉糖产业的不断发展,预计淀粉糖将逐渐成为食糖(蔗糖)强劲有力的替代者。

(3)大米淀粉糖简介

大米淀粉糖属于淀粉糖中的一种,其主要原料为稻谷加工食用米过程中形成的碎米。

稻米中的主要成分是淀粉,含量高达90%。大米淀粉在所有淀粉中,颗粒度最小,且颗粒度均一。糊化的大米淀粉吸水快,非常柔滑,具有脂肪的口感,且容易涂抹开。蜡质大米淀粉具有极好的冷冻、解冻稳定性,可防止冷冻过程中的脱水收缩。稻米淀粉中的蛋白具有低过敏性。大米淀粉在很多领域应用广泛,具有很好的市场前景。

以大米淀粉为原料,采用生物技术可直接生产各种类型的淀粉糖,主要包括麦芽糖、葡萄糖、麦芽糊精等淀粉糖制品。大米淀粉糖的主要产品种类的特点和主要特性如下:

1 麦芽糖浆

麦芽糖浆是以淀粉为原料,经酶或酸酶结合法水解制成的一种淀粉糖浆,麦芽糖浆中葡萄糖含量较低(一般在10%以下),而麦芽糖含量较高(一般在40-90%),按制法和麦芽糖含量不同可分别分为饴糖、高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆等。麦芽糖浆的主要特性为:

特性

备注

甜味纯正

甜味纯正、温和、爽口,甜度为蔗糖的50%,可替代蔗糖用于多种食品的加工。

抗结晶性

可有效防止糖果、巧克力制品中的返砂现象,防止果酱、果冻等食品中蔗糖的结晶。此外,还能防止淀粉的凝沉作用。

低吸湿性

吸湿性低,抗吸湿能力比葡萄糖浆强,用于糖果中可防止糖果吸湿发烊。

高耐热性

热稳定性好,在160℃的高温下长时间加热,不会发生分解、变色,特别适用于浇注糖果及需要高温处理的食品。

良好的发酵性

具有良好的发酵性,可用于面包、蛋糕等发酵焙烤食品中。

水分活度

麦芽糖易与水形成络合物,用于食品加工中可增强保水性,提高保香性,降低水分活度,延长食品保质期。

2 麦芽糊精

麦芽糊精又称酶法糊精或水溶性糊精,是一种新颖低甜度、低热量、高营养食品原料,其葡萄糖值(DE值)低于20。麦芽糊精的水解过程使淀粉分子由大变小,实际上是麦芽糖、果糖、糊精等的混合体。麦芽糊精的主要特性为:

特性

备注

溶解性好

能溶于水,饮料中可作增稠剂,提高饮料的粘稠感。

吸湿性低

制作粉状、颗粒状固体饮料(包括风味汤料)不易吸潮,不易结块。

还原糖弱

可减少食品加工时的褐变。

流动性好

贮取方便,易混合均匀。

成膜性好和泡沫稳定性强

能赋于食品一定形态和粘度,并可抑制对砂糖的结晶作用。

消化和吸收性强

宜作病人、婴儿、运动员食品,适于作冠心病、肥胖症、硬化症等患者的低热疗效食品。

3 葡萄糖粉

葡萄糖又称为血糖,是自然界分布最广且最为重要的一种单糖,它是一种多羟基醛。水溶液旋光向右,故亦称“右旋糖”。可被人身直接吸收,是人体营养物质和机体能量的主要来源,在人体内能直接参与新陈代谢过程。在消化道中,葡萄糖比任何其他单糖都容易被吸收,而且被吸收后能直接为人体组织利用。人体摄取的低聚糖(如蔗糖)和多糖(如淀粉糖)也都必须先转化为葡萄糖之后,才能被人体组织吸收和利用。葡萄糖在人体内能被氧化为二氧化碳和水,每克葡萄糖被氧化为二氧化碳和水时,释放出17.1KJ热量,人和动物所需要能量的50%来自葡萄糖。

由于生产工艺的不同,所得葡萄糖产品的纯度也不同,一般可分为结晶葡萄糖和全糖两类。结晶葡萄糖按制造工艺的不同分为一水结晶葡萄糖和无水结晶葡萄糖,可广泛用于食品加工及医药制造。全糖纯度高、甜味纯正,广泛用于酿酒、味精、氨基酸等行业。

(4)大米淀粉糖与玉米淀粉糖的竞争和替代关系

淀粉糖的主要原料可分为玉米和大米,其中玉米占了很大份额,目前国内利用稻谷加工食用米过程中产生的碎米深加工成淀粉糖的比例相对较小。

从营养和产品特性的角度讲,大米淀粉糖相对于玉米淀粉糖优势明显。大米淀粉糖热值低,易于消化,其营养的消化、吸收、摄取可以不影响胰岛素的分泌,尤其适合糖尿病人的食用。大米淀粉糖不仅在食品饮料行业,而且在医疗保健行业的市场前景也将越来越广阔。

从生产原料的供应方面,大米淀粉糖的原材料供应相对更加充足。我国是世界上最大的稻米生产国,稻米也是我国的主要粮食品种,正常年景年产稻谷约2亿吨,约占世界稻米产量的1/3,占我国粮食产量的2/5。此外,玉米用途相对较多,主要包括饲料用、食用和工业用三类,其中饲料用玉米占据绝大部分,玉米在化工中的应用也较为广泛,导致了作为淀粉糖生产原料的玉米供应量相对紧缺。大米淀粉糖原料来源于稻谷加工食用米过程中产生的副产物-碎米,并不挤占稻谷作为粮食加工原料的份额,因此,供应更为充足。

(5)淀粉糖的市场规模及发展趋势

近些年来,随着下游市场需求的不断提升,淀粉糖的产量不断增加。根据中国发酵工业协会淀粉糖分会的研究数据和汉鼎咨询行业调研结果,2008年我国淀粉糖年产量为550.0万吨,预计到2012年产量将增长到1,085.5万吨。2006-2012年中国淀粉糖年产量(万吨)及发展趋势情况如下:

(6)大米淀粉糖的市场规模及发展趋势

根据发酵工业协会的研究数据,2006-2008年,大米作为原材料加工生产的淀粉糖产量占中国淀粉糖产量的13%左右。随着稻米精深加工行业不断发展,预计该比例将有所增长。根据中国淀粉糖产量的发展趋势预测,2012年中国大米淀粉糖年产量将为154.0万吨。

2006-2012年中国大米淀粉糖年产量(万吨)及发展趋势情况如下:

2、大米蛋白粉类产品所处行业情况、变动趋势及竞争情况

(1)蛋白粉简介

蛋白粉可分为饲料级蛋白粉和食用及蛋白粉,饲料级蛋白粉主要用于营养性饲料添加剂,食用级蛋白粉可直接食用,用于人体营养补充,有效满足人体对氨基酸的需求,还可作为护肤化妆品的生产原料等。

蛋白粉的主要成分蛋白质是保证机体健康最重要的营养素,也是维持和修复机体以及细胞生长所必需的营养素。一般脑力劳动者每天所需的蛋白质为每千克体重0.8-1.0克,从事大强度的运动员及健美爱好者的需要量则为两到三倍。

蛋白粉根据原材料来源可以分为动物性蛋白粉和植物性蛋白粉。动物性蛋白质主要来源于禽、畜及鱼类等的肉、蛋、奶。植物性蛋白质主要来源于米、面和豆类产品。相对于动物性蛋白质来说,植物性蛋白质具有不含胆固醇等特质,营养、健康优势更加明显。植物性蛋白质更适合肝脏疾病患者,对肝功能有保护作用,更有利于预防心血管疾病的发生。

大米蛋白粉是植物性蛋白粉的一种,目前植物性蛋白粉的种类主要包括大豆蛋白粉和大米蛋白粉等。

蛋白粉的构成关系如下:

(2)大米蛋白粉与大豆蛋白粉的替代和竞争关系

目前主要的植物性蛋白粉主要包括大豆蛋白粉和大米蛋白粉。由于大豆中蛋白质含量很高,约在30%-40%之间,大豆蛋白粉的产出率较高,占据了植物性蛋白粉市场的绝大部分份额,不过大豆蛋白质也具有一定的缺陷,例如,大豆中的嘌呤,可以造成体内尿酸增高,促成或加重痛风,另外大豆蛋白质中蛋氨酸(一种必需氨基酸)含量相对较少。

大米蛋白粉来源于稻谷的精深加工,一粒稻谷中仅仅约有14%的蛋白质含量,因此大米蛋白质产出率相对较低。但大米蛋白粉具有良好的产品特性,营养价值极高,其赖氨酸含量在谷物蛋白中最高,氨基酸构成比例合理,符合FAO/WHO(联合国粮食组织和世界卫生组织)推荐的营养模式。食品级大米蛋白粉是蛋白质质量分数80%以上并具有很好水溶性的产品,具有高营养、易消化、低过敏的特点,而且溶解性好、风味温和,非常适合儿童、老人和病人。另外,大米蛋白粉是各类蛋白质中能值最低的,作为成人的蛋白质补充剂,不用担心摄入过多能量,被广泛应用于食品、保健品、生物医药与化妆品等领域。

从原材料的供应角度讲,大米的原材料供应充足,2003-2008年稻谷年产量均保持在1.6亿吨以上,而大豆的年产量每年仅保持在1500万吨左右。

从销售价格来看,安利纽崔莱的大豆蛋白粉采取全国统一零售价,不同规格价格略有差别,统一折合之后大约在每吨55-65万元。而食品级大米蛋白粉目前在国内尚未形成有效市场,饲料用蛋白粉每吨的价格仅在5000元左右,如进行精深加工成食品级蛋白粉后,由于是对稻米精深加工形成的米渣等副产品充分利用后的产出的产品,生产成本相对较小,价格将有明显的比较优势。

(3)蛋白粉的市场规模及发展趋势

目前植物性蛋白粉主要以大豆蛋白粉为主,全球大豆蛋白的产量呈现出高增长的态势。1980年产量15万吨,1990年产量70万吨,2000年产量100万吨,2005年预计产量130万吨,2008年年产量达到约152.0万吨,预计到2012年将达到182.8万吨。2006-2012年全球大豆蛋白年产量(万吨)及增长率(%)情况如下:

我国在大豆蛋白市场开发应用上起步较晚,但近年发展速度很快。据有关专家介绍,1990时我国只有3家大豆分离蛋白企业,产量只有3万吨;1997年时发展到10多家,设计生产能力3.6万吨;2003年增加到33家,生产能力达到了15万吨;2004年突飞猛进,企业达到41家,生产能力达到了20.9万吨;2006年生产能力达到了28.6万吨,根据汉鼎咨询行业调研数据,2008年、2009年我国大豆蛋白生产能力达到了40.4万吨和49.5万吨。预计2010-2012年大豆蛋白生产能力将稳步增长,预计2012年生产能力将达到70万吨左右甚至更多。

(4)大米蛋白粉的市场规模及发展趋势

目前国内大米精深加工企业生产的蛋白粉主要为饲料级蛋白粉,食品级蛋白粉较少。根据汉鼎咨询行业调研结果,我国2006、2007、2008年大米蛋白粉的产量分别为12.3万吨、17.2万吨、17.3万吨,预计到2012年国内大米蛋白粉的年产量将达到33.8万吨。2006-2012年中国大米蛋白粉产量(万吨)及增长率(%)情况如下:

根据汉鼎咨询的行业调研数据,2006、2007和2008年大米食品级蛋白粉的产量分别为4,400吨、4,850吨和5,400吨。随着国内大米蛋白粉的加工技术工艺的不断提高,大米食品级蛋白粉的生产能力不断扩大,预计大米食品蛋白粉的年产量将不断提升,到2012年大米食品级蛋白粉的年产量将达到9,414吨。

2006-2012年中国大米食品级蛋白粉的年产量(吨)及增长率(%)情况如下:

3、米糠油类产品所处行业情况、变动趋势及竞争情况

(1)米糠油简介

稻米加工的副产品中8%左右为米糠,由稻谷加工过程中得到的米糠是最宝贵的副产品,联合国工业发展组织(UNIDO)把米糠称之为一种未充分利用的原料(anunder-utilizedrawmaterial),其集中了稻米中64%的营养素。

米糠油除了米糠中带来的大量营养物质外,其脂肪酸组成较为均衡。米糠油是主要成分为油酸、亚油酸和棕榈酸的甘油三酸酯,还含有丰富的Ve、复合脂质、磷脂、三烯生育酚、角鲨烯,植物甾醇(5%)、谷维素(0.5%)等几十种天然生物活性成分,不饱和脂肪酸含量高达80%以上。米糠油是营养价值最高的食用油脂之一,市场前景广阔。

(2)米糠油与其他食用油产品的替代和竞争关系

从营养含量来讲,由于米糠油的酸值较高,油酸与亚油酸的比例约为1∶1.1,脂肪酸组成也较为均衡。米糠油的不饱和脂肪酸含量高达80%以上。不饱和脂肪酸是构成体内脂肪的一种脂肪酸,为人体必需。不饱和脂肪酸含量是评价食用油营养水平的重要依据。不饱和脂肪酸的生理功能包括:保持细胞膜的相对流动性,以保正细胞的正常生理功能;使胆固醇酯化,降低血中胆固醇和甘油三酯;是合成人体内前列腺素和凝血恶烷的前躯物质;降低血液粘稠度,改善血液微循环;提高脑细胞的活性,增强记忆力和思维能力。

米糠油作为一种保健食用油,其营养价值超过花生油、大豆油等其他食用油。精炼米糠油可以直接食用,口味醇香,也可以作为添加剂制成调和油,平衡人体营养需求。

从生产规模和生产成本来讲,虽然在油脂市场规模中,目前米糠油的生产规模和销售规模均相对较少。但是对于稻米精深加工行业来讲,米糠一般是行业中大米精深加工的副产物,对于副产物米糠的充分利用,可以有效的降低生产成本,提高利润率。

(3)米糠油的市场规模及发展趋势

根据世界粮农组织的研究数据,2006年-2008年全球精纯米糠油年产量分别为50.0万吨、54.5万吨和59.9万吨,需求量分别为95.0、99.8和105.2万吨。预计到2012年产量、需求量将分别增长到96.4万吨和138.0万吨。

2006-2012年全球精纯米糠油年产量、需求量(万吨)及年增长率(%)情况如下:

根据汉鼎咨询行业调研结果,2006年-2008年我国精纯米糠油年产量分别为0.4万吨、0.7万吨和1.3万吨,需求量分别为19.0、20.0和21.0万吨。预计到2012年产量、需求量将分别增长到6.3万吨和27.6万吨。

2006-2012年中国精纯米糠油年产量、需求量(万吨)及年增长率(%)情况如下:

从中国精纯米糠油年产量和需求量情况来看,2006-2012年中国精纯米糠油产能缺口较大,维持在20万吨左右。

米糠油最早在美国、日本生产并形成产业链,我国的米糠油提取很早就有开展,但由于米糠油提取的工艺复杂、设备投资高,而且原材料的供应受地域限制,而且其营养保健价值的市场认知度较低,在国内并未迅速形成市场,只在小范围内生产消费。目前国内稻米糠油的产量仍相对较小,国内加工米糠油的企业约有70多家,毛糠油日产50吨以上的不超过10家,精纯米糠油日产10吨以上的企业很少。

目前,美国市场上米糠油的零售价已达到每磅1.2美元(约合18,500元/吨),远远超过豆油、花生油等传统植物油的售价,且销势十分看好。在日本以及欧洲一些国家,米糠油也很受消费者青睐,其售价远远超过其他植物油。在我国米糠油也越来越受到消费者的青睐,精纯米糠油2008年的平均售价达到13600元/吨,相比其他油类产品高出不少,市场潜力很大。


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