美国玉米深加工经验对我国的启示
摘要：美国和中国是世界上最重要的两个玉米生产国家，玉米深加工市场也是世界最大的。美国在玉米加工及其新产品开发方面走在世界前列，为我国玉米产业的发展提供了经验，值得我国学习和借鉴。
关键词：玉米深加工；玉米产业；发展趋势
美国是世界上最大的玉米生产国，玉米产量占全球玉米总产量的40％，中国占20％。美国每年用于深加工的玉米量已超过5 000万吨，占玉米产量的20％左右。美国的玉米经济实力最强，技术最先进，并以此为基础形成了发达的玉米深加工业。美国玉米深加工产品，由19世纪的淀粉、葡萄糖、饲料、玉米油，到20世纪的变性淀粉、淀粉糖和燃料酒精，尤其是目前作为玉米深加工的两大主导产品淀粉糖和燃料酒精，成为推动美国玉米深加工产业发展的主要动力。
一、美国玉米深加工现状
(一)玉米深加工产品多样。美国玉米深加工已有150多年的历史，玉米深加工产品伴随技术的进步而不断丰富，已制造出3 500种以上的产品，由过去单纯的淀粉产品发展到淀粉糖、各种发酵产品、变性淀粉、玉米油和蛋白饲料等多门类的产品体系。玉米深加工产品主要包括：一是玉米淀粉。美国的玉米淀粉工业发展迅猛，是世界淀粉生产产量最大的国家，2003年美国淀粉产量占世界淀粉总产量为50.8％。由于美国淀粉原料基地连片集中，所以淀粉厂的规模大，一般年生产能力在数十万吨。二是玉米淀粉糖。与其它淀粉糖相比，玉米淀粉糖具有成本低、副产品多、效益高等优点。美国玉米原淀粉有70％左右被用作制糖原料，仅用于生产糖类的玉米就达3 300多万吨。玉米淀粉糖除用于食品工业外，还应用于其它工业，如用于空气清洁剂和烟草的保湿剂，也用于砖瓦制造中，通过防止干燥过程中水分移动减少破裂和变形，还可用于水泥中延迟其凝固时间。三是酒精。美国酒精用玉米的消费增长近几年来非常强劲，酒精生产消费的玉米量已超过淀粉行业，成为美国工业用玉米消费的主体。2003年度燃料酒精生产消费玉米2 340万吨，比上年同期增加520万吨，增长幅度高达28.9％。在2005年，美国玉米产量的14.56％用于生产酒精，2006年，这一比重上升到20％以上。这主要是玉米燃料酒精迅猛发展所致，燃料酒精将成为未来玉米酒精加工的主要方向。四是赖氨酸。玉米深加工产品中，氨基酸类的产品主要是味精(谷氨酸钠)和赖氨酸。味精的生产主要在中国，赖氨酸的生产主要在美国和日本。目前，世界上95％以上的赖氨酸都作为饲料添加剂。随着世界饲料工业的发展，赖氨酸的消费量逐年增加。世界赖氨酸生产规模最大的是美国ADM公司，约占全球赖氨酸总产量的一半。
(二)有专业的玉米深加工组织。为提高玉米生产贸易及加工的组织化程度和产业竞争力，美国成立了玉米生产者协会、玉米贮藏与加工协会和玉米精加工协会，且3个协会间长期保持稳定的协同关系，使美国玉米加工产业具有规模化、组织化、集约化、现代化等特征。美国玉米精加工协会有9家公司，下属28家企业，年加工玉米3 556万吨，平均每个企业日处理玉米3 500吨以上。
(三)玉米深加工技术先进。美国在发展玉米精深加工业中不断进行科技创新，特别是节能、节水、节约原料和提高产品质量、提高效率和效益、降低成本费用和减轻环境污染的技术工艺。乳酸和琥珀酸等有机酸采用膜分离与细菌连续发酵生物反应器耦合技术和双极膜电渗析分离技术，赖氨酸生产采用连续离交法进行分离提纯。采用快脱纤文法和快脱胚芽法，提高了加工效率，提升了饲料副产品的价值。此外，经过改造的研磨技术有效提高了发酵罐的实际产量。
(四)政府对玉米深加工产业进行扶持。美国玉米深加工业持续发展的一个重要原因是采取了财政补贴和金融扶持。财政补贴一种是政府直接补贴给加工企业，另一种是政府在农业政策中对种植玉米的农户提供直接补贴。采取这种补贴措施取决于玉米的市场价格和销售量，农户的玉米出售量越大，自然得到的补贴款越多。政府对种植玉米的农民提供补贴后，降低了企业收购玉米的价格，相应降低了玉米加工企业的成本，有利于玉米加工业的发展。美国对玉米资源开发提供金融扶持的金融机构主要有两种：一种是商业银行。许多玉米加工企业建厂的一半资金是从商业银行得到的贷款，政府给予一定扶持。另一种是农业合作发展服务机构，当地政府为农业合作社提供无息贷款。另外，美国对玉米资源深度开发关键科学技术的研究提供支持。
二、美国玉米深加工业发展趋势
(一)玉米深加工产品不断丰富，应用范围不断扩大。在传统工业产品淀粉、糖、油和饲料中，淀粉已成为工业应用的龙头；在一些工业领域，淀粉已得到很好的应用。玉米深加工产品市场空间不断拓展，不断开发新用途和扩展原有用途。除继续淀粉及其深加工产品在传统领域的应用，更注重开发和开拓以下三领域的产品和市场：建筑产品中的增稠剂、粘合剂喷涂剂；铸造和陶瓷中的脱膜剂、防裂剂，日用化工中的填充剂、粘合剂等；高档产品，如高档医药生化产品、功能性食品及添加剂、精细化工产品及用化学方法或很难生产的产品(微生物多糖、工业酶制剂表面活性剂、高分子材料等)。
(二)玉米加工不断向精深发展。目前美国采用的玉米乙醇转化工艺分干磨和湿磨两种，前一种工艺投资成本相对较低，除生产乙醇外，其余产品都加工为动物饲料；后一种工艺则是把玉米籽粒分解成淀粉、麸质、胚芽和纤文。与干磨比较，湿磨具有延长产业链的重要优点：一方面，利用玉米的多价值属性分别加工出多种产品。诸如利用玉米胚芽生产高营养玉米油；利用玉米糠麸生产高蛋白饲料；纤文和液流混合干燥后也可当作低蛋白动物饲料出售。另一方面，利用湿磨工艺生产的纯淀粉通过延长产业链进一步加工出多种下游产品。玉米淀粉除经过发酵制取乙醇外，还可制作变性淀粉用于食品业、纺织业、造纸业及粘合剂等。用酶法可以把淀粉转化为一系列高纯度的葡萄糖下游产品，然后再通过发酵制成各种不同的终端产品。
(三)玉米开发利用向综合方向发展。美国在玉米利用方面进一步实现了综合化，在产品开发方面，生产出更多种类的变性淀粉。21世纪以来，为应对石油危机，美国大力开发石油替代品玉米燃料乙醇。随着对玉米成分和价值属性认识的提高，加上加工技术的革新，玉米综合化开发利用路线完全改变了玉米单一化开发利用路线。采用玉米综合化开发利用路线，有效突破传统的只加工生产低附加值产品的玉米初加工业的局限和束缚，开拓加工生产包括醇、氨基酸、微生物、低聚糖和多糖、酶制剂、单细胞蛋白、抗生素等高附加值产品在内的现代玉米产业，因而被提高到发展“玉米产业经济”的高度。
(四)现代生物技术不断推动玉米深加工业的发展。玉米深加工业的发展离不开现代生物技术的支撑。玉米深加工业未来新产品的开发、市场的开拓依然要依赖于现代生物技术，尤其是现代生物酶技术和基因工程技术。引用现代生物酶技术，色谱分离、膜分离技术，喷射、超微以及自动化微机控制等技术，使产业进入高科技、高产出的快速发展阶段。现代生物技术尤其是基因工程技术方面的进步，导致了一系列酶产品方面的创新和酶产品成本的降低，极大提高了玉米深加工产品在市场上的竞争力。
三、对我国玉米产业发展的借鉴
(一)不断开发新产品，发展玉米综合利用。玉米综合利用是提高玉米附加值的重要途径，也是美国等发达国家玉米深加工业的发展趋势。我国应积极开发、引进玉米综合利用技术和联合生产方式，努力提高玉米加工的综合效益。适应市场需求、发挥现有优势和克服薄弱环节是确定玉米深加工业主导产品的决定因素。我国要在充分发挥味精、柠檬酸的生产规模和技术优势的同时，加快酒精(尤其是燃料酒精)、淀粉糖和变性淀粉的发展速度。
(二)不断进行技术创新，提高玉米加工效益。在中国玉米深加工的过程中，技术是一个瓶颈，因此，中国要以实现“玉米的精深加工”为目标，不断进行技术创新。目前，在玉米加工过程中，许多中国企业只是在模仿国外企业的核心技术，始终得不到高额垄断利润。所以，中国玉米加工企业应加大技术的投入，尽快开发自己的核心技术，同时国家应对玉米加工业的技术创新活动制定相应的保护和支持的政策。
(三)加大生物研发力度，密切跟踪工业生物技术前沿。高度关注世界生物技术及其产业发展的趋势，国务院成立了“国家生物技术研发与促进产业化领导小组”，明确未来20年生物技术和产业发展的重点和方向。以化工醇、聚乳酸等新产品为代表的玉米化工转化产品已成为各企业开发的重点。据统计，全国约有政府资助的生物技术重点实验室200个，拥有研发人员3万多人，现代生物技术企业500余家，从业人员超过5万人。
(四)做大企业规模，发挥行业协会功能。要做大企业规模，提高产量，降低成本，增强企业的国际竞争力。从总体来看，目前中国玉米加工企业的规模普遍较小，很难与国际性企业相提并论。因此，政府和企业应共同努力把企业规模做大，实现企业的规模经济效益。在玉米产业的发展过程中，要充分发挥玉米行业协会的作用。行业协会的职能是协调各部门之间的关系，为会员单位提供培训、市场信息、产品开发、销售等服务，并代表会员单位向政府提出有利于玉米加工业发展的建议。中国应借鉴美国的经验，结合实际，尽快成立并完善相应的玉米行业协会，充分发挥行业协会的功能，引导、协调中国玉米的生产、加工和贸易的发展，使我国玉米加工业的经济效益和社会效益得到极大提高，并成为食品工业的支柱产业。
(五)发挥政策导向作用，加大对玉米加工业的扶持力度。国家应对玉米等农产品加工业技术创新活动制定相应的保护和支持政策，加大对玉米产业的补贴扶持，从而促进玉米增产，满足对玉米需求的日益增长，减少玉米加工业的原料成本。要加大对玉米加工业的金融扶持力度，加快农村金融改革步伐，繁荣农村金融，加大农业发展银行对粮食加工企业的扶持力度和范围，对玉米主产区和加工企业带给予有力的金融扶持。