第一章　概述

薯類主要指馬鈴薯、甘薯、木薯以及山藥等，是我國居民既作主食又當蔬菜的傳統食物。馬鈴薯俗稱土豆，起源于南美洲秘魯以及沿安第斯山麓廣大地區，16世紀中期引進我國，主要種植在東北、華北、西北和西南的冷涼地區。到目前為止，我國馬鈴薯的栽培已有400多年的歷史，積累了豐富的栽培經驗。我國馬鈴薯的栽培研究和品種改良工作始于20世紀30年代，之后種植面積迅速擴大。從20世紀50年代到80年代，馬鈴薯科學研究獲得很大的進展。馬鈴薯的營養價值很高，含有豐富的維生素A和維生素C以及礦物質，優質淀粉含量約為16.5%，還含有大量木質素等，被譽為人類的“第二面包”。甘薯又稱紅薯、白薯、番薯、地瓜、紅苕等。木薯又稱樹薯、樹番薯、木番薯、南洋薯、槐薯等。薯類常常種植在一般禾谷類作物不能種植的丘陵地帶，容易種植，抗旱，是高產、穩產的作物。

我國是薯類生產大國，其中甘薯年產量達到7900萬噸，占世界總產量的近80%；馬鈴薯種植面積500萬公頃，年產量8900萬噸，占全球總產量的24%；木薯栽培面積僅有50萬公頃，年產鮮薯800萬噸以上。甘薯、馬鈴薯的種植面積和產量均居世界首位，是位于稻谷、小麥、玉米之后的重要糧食作物，在保障國家糧食安全及促進國民社會經濟發展中起著重要作用。據聯合國糧農組織統計，我國三大薯類的總產量在全球薯類產量中占23%，對全球糧食安全和農民增收發揮著重要作用。近期，我國啟動了“馬鈴薯主糧化”戰略，馬鈴薯已成為繼稻米、小麥和玉米外的又一主糧，并推動缺水地區農作物種植結構的調整。

一、薯類營養成分

我國居民肥胖、心血管病、癌癥、糖尿病等慢性非傳染性疾病患病率上升迅速。針對目前人們在食品營養需求及膳食中存在的主要問題，我國營養學專家已向國民提供了《中國居民膳食指南》，該指南倡導食物多樣、谷類為主、粗細搭配，同時多吃蔬菜水果和薯類，因此日常膳食中應常食用甘薯、馬鈴薯、芋頭、山藥等薯類。薯類食品與其他食品營養成分對比見表1-1。薯類食品營養有以下特點。

1.低能量、高水分、較多的碳水化合物

以100g可食部馬鈴薯為例，能量僅為318kJ，約占等重量大米的23%，水分含量是79.8%，為等重量大米的5倍，是很好的低能高水分食物。薯類還供給一定量的碳水化合物（主要成分是淀粉，其含量為12.4%～25.2%），所以，薯類被公認為是兼有主食和蔬菜特性的天然健康食材。

2.基本不含脂肪

薯類脂肪含量僅為0.2%，是低脂肪食品。

3.蛋白質含量偏低

薯類蛋白質含量一般在1.1%～2.2%之間，是不完全蛋白質，但賴氨酸的含量豐富，正好補充糧食所缺乏的賴氨酸。

4.豐富的膳食纖維

薯類的膳食纖維含量較高，為0.7%～1.6%，是大米的1.7～4倍。纖維素可增加飽腹感，防止能量過剩，增加胃腸蠕動，通便防癌，可預防心腦血管疾病、糖尿病和膽石癥。

5.礦物質與維生素

薯類含有各種維生素和礦物質，也是優質的高鉀食物來源。每100g紅心甘薯的胡蘿卜素含量是750μg，可與萵筍葉（880μg/100g）相媲美，比番茄（550μg/100g）多；每100g馬鈴薯含維生素C 27mg，與菠菜（32mg/100g）接近，高于番茄（19mg/100g）；每100g馬鈴薯和芋頭鉀含量分別為342mg、378mg，遠高于香蕉（256mg/100g）和蘋果（119mg/100g）。

綜上所述，薯類有明顯的營養優勢。平衡膳食主張的糧薯混食，不但每日膳食淀粉攝入量可以下降，膳食能量也將隨之降低，而且能豐富米面中氨基酸的組成，膳食纖維、維生素和礦物質也會得到極大的提高，這對提升一日膳食的營養質量是絕對有益的。同時，薯類具有超強的飽腹作用，引起血糖波動小，有利于控制體重，能幫助預防糖尿病和心腦血管疾病，控制血壓。

二、薯類加工現狀

我國薯類資源豐富，薯類加工業原料充足。近年來，我國薯類主要專用品種有500余種，其中種植比較熱門的品種200多種，特別是培育的新品種，在薯塊性狀、食用品質、加工品質以及加工專用性等方面均有了顯著的提高，其品種的發展由過去以產量為主轉變為以品質為主。我國已基本形成了比較成熟的種薯繁殖技術體系和脫毒技術體系，較好地改進了薯類專用品種的品質、適應性、專用性和抗逆性。根據薯類的市場需要、加工要求和用途，將甘薯、馬鈴薯和木薯分為不同類型的專用品種。其中甘薯品種主要分為鮮食型、蒸煮型、薯脯型、莖尖型、藥用型、烘烤型、淀粉型等；馬鈴薯品種主要分為鮮食型、全粉型、油炸型、淀粉型等；木薯品種主要分為食用型和淀粉型等。

薯類種植分布廣且相對集中，非常適合于工業化加工。目前，我國薯類的加工產品主要分為兩類，一類是作為食品及工業加工品，另一類是作為飼料。食品及工業加工品主要可分為兩大類，一類是非發酵類食品，如淀粉（旋流法）、粉條及粉絲、全粉、變性淀粉、薯條、薯片、蜜餞、果醬、糕點、飲料、蔬菜、天然色素等，另一類是發酵類食品，如淀粉（酸漿法）、醬油、食醋、果啤飲料、乳酸發酵紅薯飲料、酒精、檸檬酸及乳酸等。而飼料則主要是由塊根、莖、葉及加工后的各種副產物組成，含有豐富的營養成分，是畜禽良好的飼料來源。

三、薯類加工存在的問題

1.副產物綜合利用率低，資源浪費嚴重

我國每年因生產馬鈴薯和甘薯淀粉而排放的廢液估算約1650萬噸，薯渣約550萬噸，薯皮約110萬噸。薯漿中含有蛋白質、多酚和β-淀粉酶等成分，薯渣中則富含膳食纖維和果膠等，這些成分具有較好營養和保健特性，在食品和醫藥工業上有廣泛的應用前景。然而目前這些副產物不僅未得到有效利用，肆意丟棄后還會污染環境，并浪費了大量可利用的生物資源。

2.工藝設備落后

薯類產品的產業化、工業化發展時間短。目前國內生產和使用的薯類食品生產線，基本上都是模仿國外的生產設備和生產線中某幾個設備而成的，基本無自有知識產權。亟須有一種新型設備，既能在薯類食品品質上全面超越手工操作，同時又能在產能、自動化程度、產品穩定性、食品安全衛生等方面得到提升，實現全連續化、無人操作化，滿足規模化薯類食品生產企業的需求。

3.中小企業數量多、規模小

我國薯類淀粉加工企業數量多、規模較小，特別是甘薯淀粉加工企業，大型企業的比例約占15%，中型企業約占40%，小型企業及小作坊比例最大約占45%。與大型企業相比，中、小型企業治污成本與生產淀粉成本基本相當，嚴重削弱了企業創造利潤的能力和治理污染的積極性。

四、薯類食品發展趨勢

食品工業“十二五”發展規劃中關于重點行業發展方向和布局提出：重點發展薯類淀粉和副產物的深加工。鼓勵發展薯條、薯片及以淀粉、全粉為原料的各種方便食品、膨化食品，提高薯渣等副產物的綜合利用水平。大力發展特色雜糧主食品加工，加快發展各種雜糧專用預混合粉和多谷物食品、速凍食品等主食品及方便食品。

馬鈴薯、甘薯和木薯等在農業產業發展中發揮著重要作用。薯類主糧化已成為保障我國糧食安全的新措施，但其基礎研究相對于“大作物”如水稻、玉米等還存在較大距離。開展三大薯類（木薯、甘薯和馬鈴薯）種質創新和新品種培育對推動薯類產業化意義重大。薯類食品的發展趨勢有以下幾個方面。

1.原料品種專用化

我國已開始重視薯類優質專用品種的培育和選育工作，先后培育和選育出一些薯類優質專用品種。馬鈴薯品種主要向三個方向發展：一是發展蔬菜型優質專用品種，提高營養價值和食用品質；二是發展淀粉型優質專用品種，提高淀粉含量，改善加工品質；三是發展油炸食品型優質專用品種，降低還原糖含量。甘薯品種主要發展淀粉型、烘烤型、果脯型、飼用型和藥用型優質專用品種。

2.生產規模大型化

薯類無論是種植業還是加工業，均趨向生產規模大型化發展，以獲得規模效益。很多薯產地區不同程度地建立了種薯良繁基地、脫毒示范基地和種植生產基地。在薯類加工方面，薯條的生產規模由過去的百噸級發展為現在的千噸級；薯類淀粉的生產規模由過去的千噸級發展為現在的萬噸級。

3.生產開發產業化

其宗旨是在薯產地區建立優質（脫毒）專用種薯生產基地，實行規模化種植、安全性儲藏、深層次加工和市場化營銷等一條龍生產經營體系。形成以加工企業為龍頭、以市場為導向帶動整個鏈條的發展格局。建立一套完善的農工貿一體化、產業化經營體系，其特點是把薯類選種、種植、收獲、預處理、加工、運輸及銷售等一系列過程實行統一規劃和系統管理。強化加工工藝，嚴格質量管理。

4.高新技術實用化

在種薯改良方面，推廣脫毒化種植、合理化輪作、高壟化栽培及地膜覆蓋等技術。薯類加工業方面，自動控制技術、計算機技術、遙感技術、生物技術、高剪切破碎技術、高效分離技術、水力切割技術和蒸汽去皮技術已得到一定應用。

5.質量控制全程化

采用良好的生產規范（GMP）或采用危害分析及關鍵控制點（HACCP）控制生產全過程，以保證產品質量。