蛋白质深加工及综合利用谷神生物科技集团有限公司 （一）当前蛋白深加工技术面临的技术瓶颈以蛋白质分离提取技术为主体的农产品蛋白加工产业已成为新 世纪的朝阳产业和龙头企业。当前全国已有近百种蛋白质深加工产品 上市，几千种处于研发状态，但这一巨大的高新技术产业面临着激烈 竞争，创新成为困扰整个产业的头号障碍，这一矛盾在我国尤为突出。作为粮食深加工的主要产品蛋白质，具有高营养性和功能性，通 常提取蛋白所用的原料为大豆，小麦，水稻和玉米等。大豆蛋白是大豆经脱皮脱油后深加工产品，被广泛应用于肉制 品，乳制品，饮料制品和功能性食品中。大豆蛋白的具有独特的性能， 如：凝胶，乳化，分散，起泡等，是一种重要的食品添加剂。1、生产工艺的改进时大豆蛋白面临的关键瓶颈问题，高能耗高 污染的碱溶酸沉法已经不适合可持续发展的号召，攻克有机溶剂如乙 醇提取大豆蛋白和微生物发酵提取大豆蛋白石亟待攻克的技术难点。2、功能的应用提高，开发新的应用领域，如开发蛋白在塑料制 品，微生物培养基和医药领域的开发。3、对于副产品如豆渣，豆清水，豆皮和油脚灯的综合利用技术的 开发，有效提高产品附加值。日前，美、日等国大豆分离蛋白技术开发早已居于垄断地位，按 照食品加工需求，他们可以生产出注射型、乳化型、凝胶型、分散型、 肉粒、肉粉等80多种类型的产品，广泛应用于肉制品、乳制品、面 制品、饮品、儿童食品、糖果、方便食品、冷冻食品等几十类食品中。 而中国大豆分离蛋白生产技术、设备与国际水平差距甚远，日前国内 大部分企业只能生产应用到肉类食品中去的蛋白粉添加剂，而且生产 技术大部分仅仅达到国际中等水平。脱皮、脱脂和溶解指数都达不到 发达国家水平。如国内大豆分离蛋白设备的脱皮率在60%-80%，而国 外设备达到95%-99%；氮溶解指数国内小于75%，而国外大于85%甚 至在90%以上。特别是国内产品分散性指标不过关，遇到碳酸性饮料 即出现沉淀。中国大豆分离蛋白的生产所和的喷雾干燥器普遍没有造 粒功能，这也制约了蛋白质品种的开发。此外，在大豆加工业中生物 技术、高压技术、冷冻干燥技术、无菌包装技术、微波及辐照技术、 食品保鲜技术等众多高新技术是我们应用与开发的方向。小麦蛋白是决定小麦加工品质的关键因素，尤其是麦谷蛋白和 麦醇溶蛋白的数量、比例及其组成与面团的弹性和延伸性密切相关。 面筋蛋白质的弹性和延伸性是它区别于其他种子蛋白的主要特征， 也是小麦面团能够烘烤面包，蒸制馒头的物质基础。面筋蛋白约占蛋 白质总量的80%,可分成寡聚蛋白和多聚蛋白两大类。多聚蛋白主要 为麦谷蛋白，而寡聚蛋白为麦醇溶蛋白，前者为面团提供弹性，后 者为面团提供延伸性。1、对面筋蛋白的研究为重点;设计分离纯化面筋蛋白的工艺技 术；2、对麦谷蛋白、麦醇溶蛋白的提取分离技术研究。3、对小麦蛋白持水能力，乳化稳定性等性能应用进行改进。玉米蛋白粉(Corn gluten meal, CGM),是玉米籽粒生产淀粉或 提取乙醇后的副产品，其蛋白质含量为60%70%，其余是20%的 淀粉和10%左右的纤维素、维生素A等多种营养物质，还含有15种 无机盐以及玉米独有的黄色素。1、提高玉米蛋白质中赖氨酸(Lys)、色氨酸(Trp)等人体必需氨 基酸成分；实现补偿人体必需氨基酸的性能；2、改善玉米蛋白特殊的味道和色泽，避免直接处理排放，造成 极大地浪费了资源；3、转变玉米蛋白只在粗饲料中的初级使用的境况，提高玉米蛋 白的功能性，攻克食品领域应用课题；大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白等四 种蛋白组成，大米渣中主要是胚乳蛋白，由白蛋白(4%9%)、 盐溶性球蛋白(10 % 11 %)、醇溶性谷蛋白(3 %)和碱溶性谷蛋白 (66 % 78 %)组成.在谷物蛋白中，大米蛋白的生物价(B. V.) 和蛋白价(P. V.)均比其它蛋白质高。大米蛋白的氨基酸组成平 衡合理，且氨基酸含量高，是其它植物蛋白所无法比拟的。大米 蛋白被公认为优质的食品蛋白，符合 WHO / FAO推荐的理想模式。 大米蛋白的生物价很高，其营养价值高，可与鸡蛋、牛乳、牛肉 相媲美。另外，大米蛋白是抵抗原形蛋白，不会产生过敏反应， 对生产婴幼儿食品是十分有利的。大米蛋白不仅具有独特的营养 功能，还有其它一些保健功能。1，提高大米蛋白生产得率，有效降低生产成本;2, 完善米糠蛋白的生产加工工艺3, 开发出国外使用量大的发酵型米糠蛋白产品，并实现应用 领域延伸；（五）国内外技术现状、近几年，我国粮食深加工行业主要集中在粗产品的生产上，对于 精细加工（蛋白质的综合利用）和废弃物利用的技术还很缺乏。而日 前国内均采用高能耗，高污染的方法分离提取蛋白，产品得率低，性 能不稳定。而且粮食提取蛋白质的工艺设备投资昂贵，一般大众食品 难以应用。加工业的发展，一方面最大限度地满足人们日益增长的物质生活需要，另一方面也 推动种植业的发展。在美国加工与种植产值比为160%180%，日本为220%-240%，而 我国却仅有20%左右。可以说我们的蛋白加工业是初加工，生产技术远远落后于发达国 家，在研究领域我们涉猎范围很窄。而国外企业生产加工蛋白其品质和功能性都很稳定，所含人体必 需氨基酸量高，产品得率高，且有很多科学环保的生产加工工艺，如 乙醇提取法和微生物发酵法，产品成本低、产品附加值相对较高，在 使用过程中完全可以优于国内深加工生产的蛋白。据调查，当前我国已引进国外粮食深加工提取蛋白生产线20余 条，但是生产规模较小、生产工艺落后于国外、产品档次低、使用领 域单一。而国内自行开发的生产线除大豆，小麦蛋白深加工工艺稳定 以外，关于玉米蛋白和水稻蛋白都处于初级阶段，技术开发迫在眉睫。欧美等发达国家蛋白质的需求量年增幅在20%以上，仅美国市场 2005年蛋白周边产品的销售额就达25.5亿美元之多，肉类代用品植 物蛋白零售额达7.4亿美元。从目前状况看，国外对粮食深加工提取 的蛋白的应用非常普遍，仅在欧洲大豆蛋白的需求量就达50万吨/ 年以上，近年来国外对植物蛋白的需求量逐年增加，主要体现大豆， 小麦和米糠蛋白需求的增加，而随着我国经济发展，人民生活水平的 提高，蛋白需求量预计年增长率将超过10%。（六）技术发展趋势、发改委对于粮食深加工领域蛋白质加工技术组织有实力和能力 的院校、企业，对“瓶颈问题”进行联合攻关，是非常及时和必要的， 也是迅速提升国内产业水平、技术水平的重要举措。只有这样才能集 中最优势人才和先进设备进行攻关，突破技术瓶颈，充分发挥国内蛋 白质逐渐成为消费热点的优势，开发高附值、无污染的产品，带动整 个产业升级，使产品进入高端市场，参与国际竞争。产业的升级、规 模的扩大还能促进农业种植结构的调整，带动农民的增收。组织对蛋 白质加工技术的联合攻关有非常重要和现实意义。针对于蛋白质综合利用发展趋势粮食深加工提取蛋白及综合开 发表现在以下方面：1，控制粮食减损，提高副产品特别是生产废弃物的综合利用与 开发，如豆渣，麸皮，玉米芯等；2, 可持续环保型生产工艺的研制，如环保醇法提取技术，微生 物发酵提取技术和非化学物理作用技术；3, 蛋白质的安全性能，营养性能，功能性能的标准化管理和统 一的国家标准，行业标准的制定与实施；4, 对玉米，小麦，水稻和大豆等粮食作物进行深加工技术合作， 在工程实验室的背景下建立合作平台，健全竞争机制。（七）综合加工利用、三废治理、循环经济为实现粮食规划确定的水稻平均亩产达900斤、小麦达650 斤、玉米达820斤，加工流通损失从目前的年损失1700亿斤控制在 1300亿斤以下等目标提供技术支撑，对于水稻，小麦，玉米和大豆 蛋白质加工技术进行综合加工利用时主要手段。对于玉米芯，桔梗，豆渣，麸皮等废弃物进行综合利用，提取专 一性蛋白质产品，附加生产植物寡糖累，短链纤维等产品是目前粮食 深加工企业极力获取的技术，也是实际解决生产废弃物的理性方向。 有效控制在粮食深加工提取蛋白的过程中对水资源的浪费，应用物理 方法或有机溶剂循环法应用于蛋白质的分离与提取，有效节约用水， 达到和谐环境的目的。粮食深加工提取蛋白及其副产品的综合利用是可循环经济产业， 真正做到取之于民，用之于民，回报社会，和谐环境。（八）质量控制与标准化蛋白质深加工及综合利用在粮食深加工平面上占有重要意义，结 合科学的质量控制手段，加大对于蛋白质相关产品的检测人才和检测 仪器的投入，整合国内目前较繁杂的行业标准，进行专业化标准化的 改进，实现国内蛋白深加工统一标准，和谐发展。在国家职能部门管理和支持下，建立健全技术合作机构，共同制 定蛋白质相关标准，统一特性，发展共性，避免类似三聚氰胺事件的 发生，建议建立蛋白质专业检测机构，实现高新检测手段在蛋白质行 业的应用。（九）人才队伍、目前集团技术中心拥有专兼职技术人员165人，其中本科以上学 历115人，硕士 23人.博士 6人，国际知名专家2人。所有专职技术 人员都积极投身于集团科技发展工作中。多年来谷神集团与中国农科院农产品加工研究所，中国发酵工业 研究院和国家大都工程技术中心等多家国家级科研院所进行人才培 养和合作引进高端人才，对于拥有专项技术的人员进行专职聘用，对 于科研院所的教授进行兼职聘用，有偿为谷神集团服务，并且定向引 进在科研院所进行大豆相关课题研究的研究员，使企业的技术实力整 体增强，核心竞争力得到快速提升。聘请河南工业大学蛋白质资源研 究所周瑞宝教授、江南大学华欲飞教授以及中国农业大学、北京市食 品研究所、国家粮食局工贸研究院等专业权威人士指导并参与企业的 技术创新工作，已与十几个科研机构、大学院校签订技术合作协议。 谷神生物科技集团有限公司已成为这些院校、机构的实验、实习基地。 2008年谷神集团博士后工作站的建立是企业知人用人的重要一步， 高学历高素质人员更加愿意为谷神效力，博士后工作站制度规定了包 括博士本人以及配偶，子女等相关待遇，使来谷神集团服务的博士们 无后顾之忧，专心为我集团服务。作为外向型企业，眼光应放眼于全 球，谷神集团自建立以来就一直与国外先进的科研机构和企业进行人 员交流，日本IHI石川岛播磨株式会社是全球最知名的分离机制造 商，经过对我集团的考察决定与我集团合作建立国内唯一一家分离机 维修中心，并且委派3名资深日本专家常驻谷神集团，与我集团机修 人员通力合作完成分离机维修任务，在给集团带来效益的同时也为培 养谷神自己的维修人才提供了学习机会；日本KMDI公司是日本最大 的食品添加剂供应商，为协助我集团产品顺利进入日本市场，委派2 名在世界知名“不二”蛋白公司的工程师常驻我集团进行产品跟踪服 务，在两位工程师的指导下，产品品质稳定并顺利进入日本市场，同 时为集团技术中心设计并建立了世界一流的及肉制品，饮料制品和蛋 白加工的中试生产线，多年来两位专家指导了 8名技术中心应届毕业 生，如今都已成为集团骨干力量。作为全球最大的酶制剂公司丹麦诺 维信公司常年来与我集团进行人才交流合作，双方新招入的员工在试 用期进行交流实习，很多项日在交流实习的过程中顺利完成，我集团 的饮料型专用蛋白就是在诺维信和谷神通力合作下开发而成的，此产 品迅速占领市场，领先于国内其他同行业企业。稻谷是世界上重要粮食作物之一，同时也是人类重要蛋白源；尽管大米蛋白含量相对较低，但由于全球生产量极大，大米蛋白应值得关注。据全国营养调查，日前我国国民平均蛋白质摄取量为6 g /人/日，尚未达到7 g /人/日标准。由于我国粮食生产、消费量大，所以解决我国蛋白质不足方法，应以发展植物蛋白为主，同时适当发展动物蛋白，这是适合我国国情一种发展战略。我国盛产大米，其不仅是南方居民主食，也是食品工业重要原料，如馅糖、味精、葡萄糖、酿酒、麦芽糊精等，但往往加工时仅利用大米中淀粉，尚有8 0