第一章　概述

薯类主要指马铃薯、甘薯、木薯以及山药等，是我国居民既作主食又当蔬菜的传统食物。马铃薯俗称土豆，起源于南美洲秘鲁以及沿安第斯山麓广大地区，16世纪中期引进我国，主要种植在东北、华北、西北和西南的冷凉地区。到目前为止，我国马铃薯的栽培已有400多年的历史，积累了丰富的栽培经验。我国马铃薯的栽培研究和品种改良工作始于20世纪30年代，之后种植面积迅速扩大。从20世纪50年代到80年代，马铃薯科学研究获得很大的进展。马铃薯的营养价值很高，含有丰富的维生素A和维生素C以及矿物质，优质淀粉含量约为16.5%，还含有大量木质素等，被誉为人类的“第二面包”。甘薯又称红薯、白薯、番薯、地瓜、红苕等。木薯又称树薯、树番薯、木番薯、南洋薯、槐薯等。薯类常常种植在一般禾谷类作物不能种植的丘陵地带，容易种植，抗旱，是高产、稳产的作物。

我国是薯类生产大国，其中甘薯年产量达到7900万吨，占世界总产量的近80%；马铃薯种植面积500万公顷，年产量8900万吨，占全球总产量的24%；木薯栽培面积仅有50万公顷，年产鲜薯800万吨以上。甘薯、马铃薯的种植面积和产量均居世界首位，是位于稻谷、小麦、玉米之后的重要粮食作物，在保障国家粮食安全及促进国民社会经济发展中起着重要作用。据联合国粮农组织统计，我国三大薯类的总产量在全球薯类产量中占23%，对全球粮食安全和农民增收发挥着重要作用。近期，我国启动了“马铃薯主粮化”战略，马铃薯已成为继稻米、小麦和玉米外的又一主粮，并推动缺水地区农作物种植结构的调整。

一、薯类营养成分

我国居民肥胖、心血管病、癌症、糖尿病等慢性非传染性疾病患病率上升迅速。针对目前人们在食品营养需求及膳食中存在的主要问题，我国营养学专家已向国民提供了《中国居民膳食指南》，该指南倡导食物多样、谷类为主、粗细搭配，同时多吃蔬菜水果和薯类，因此日常膳食中应常食用甘薯、马铃薯、芋头、山药等薯类。薯类食品与其他食品营养成分对比见表1-1。薯类食品营养有以下特点。

1.低能量、高水分、较多的碳水化合物

以100g可食部马铃薯为例，能量仅为318kJ，约占等重量大米的23%，水分含量是79.8%，为等重量大米的5倍，是很好的低能高水分食物。薯类还供给一定量的碳水化合物（主要成分是淀粉，其含量为12.4%～25.2%），所以，薯类被公认为是兼有主食和蔬菜特性的天然健康食材。

2.基本不含脂肪

薯类脂肪含量仅为0.2%，是低脂肪食品。

3.蛋白质含量偏低

薯类蛋白质含量一般在1.1%～2.2%之间，是不完全蛋白质，但赖氨酸的含量丰富，正好补充粮食所缺乏的赖氨酸。

4.丰富的膳食纤维

薯类的膳食纤维含量较高，为0.7%～1.6%，是大米的1.7～4倍。纤维素可增加饱腹感，防止能量过剩，增加胃肠蠕动，通便防癌，可预防心脑血管疾病、糖尿病和胆石症。

5.矿物质与维生素

薯类含有各种维生素和矿物质，也是优质的高钾食物来源。每100g红心甘薯的胡萝卜素含量是750μg，可与莴笋叶（880μg/100g）相媲美，比番茄（550μg/100g）多；每100g马铃薯含维生素C 27mg，与菠菜（32mg/100g）接近，高于番茄（19mg/100g）；每100g马铃薯和芋头钾含量分别为342mg、378mg，远高于香蕉（256mg/100g）和苹果（119mg/100g）。

综上所述，薯类有明显的营养优势。平衡膳食主张的粮薯混食，不但每日膳食淀粉摄入量可以下降，膳食能量也将随之降低，而且能丰富米面中氨基酸的组成，膳食纤维、维生素和矿物质也会得到极大的提高，这对提升一日膳食的营养质量是绝对有益的。同时，薯类具有超强的饱腹作用，引起血糖波动小，有利于控制体重，能帮助预防糖尿病和心脑血管疾病，控制血压。

二、薯类加工现状

我国薯类资源丰富，薯类加工业原料充足。近年来，我国薯类主要专用品种有500余种，其中种植比较热门的品种200多种，特别是培育的新品种，在薯块性状、食用品质、加工品质以及加工专用性等方面均有了显著的提高，其品种的发展由过去以产量为主转变为以品质为主。我国已基本形成了比较成熟的种薯繁殖技术体系和脱毒技术体系，较好地改进了薯类专用品种的品质、适应性、专用性和抗逆性。根据薯类的市场需要、加工要求和用途，将甘薯、马铃薯和木薯分为不同类型的专用品种。其中甘薯品种主要分为鲜食型、蒸煮型、薯脯型、茎尖型、药用型、烘烤型、淀粉型等；马铃薯品种主要分为鲜食型、全粉型、油炸型、淀粉型等；木薯品种主要分为食用型和淀粉型等。

薯类种植分布广且相对集中，非常适合于工业化加工。目前，我国薯类的加工产品主要分为两类，一类是作为食品及工业加工品，另一类是作为饲料。食品及工业加工品主要可分为两大类，一类是非发酵类食品，如淀粉（旋流法）、粉条及粉丝、全粉、变性淀粉、薯条、薯片、蜜饯、果酱、糕点、饮料、蔬菜、天然色素等，另一类是发酵类食品，如淀粉（酸浆法）、酱油、食醋、果啤饮料、乳酸发酵红薯饮料、酒精、柠檬酸及乳酸等。而饲料则主要是由块根、茎、叶及加工后的各种副产物组成，含有丰富的营养成分，是畜禽良好的饲料来源。

三、薯类加工存在的问题

1.副产物综合利用率低，资源浪费严重

我国每年因生产马铃薯和甘薯淀粉而排放的废液估算约1650万吨，薯渣约550万吨，薯皮约110万吨。薯浆中含有蛋白质、多酚和β-淀粉酶等成分，薯渣中则富含膳食纤维和果胶等，这些成分具有较好营养和保健特性，在食品和医药工业上有广泛的应用前景。然而目前这些副产物不仅未得到有效利用，肆意丢弃后还会污染环境，并浪费了大量可利用的生物资源。

2.工艺设备落后

薯类产品的产业化、工业化发展时间短。目前国内生产和使用的薯类食品生产线，基本上都是模仿国外的生产设备和生产线中某几个设备而成的，基本无自有知识产权。亟须有一种新型设备，既能在薯类食品品质上全面超越手工操作，同时又能在产能、自动化程度、产品稳定性、食品安全卫生等方面得到提升，实现全连续化、无人操作化，满足规模化薯类食品生产企业的需求。

3.中小企业数量多、规模小

我国薯类淀粉加工企业数量多、规模较小，特别是甘薯淀粉加工企业，大型企业的比例约占15%，中型企业约占40%，小型企业及小作坊比例最大约占45%。与大型企业相比，中、小型企业治污成本与生产淀粉成本基本相当，严重削弱了企业创造利润的能力和治理污染的积极性。

四、薯类食品发展趋势

食品工业“十二五”发展规划中关于重点行业发展方向和布局提出：重点发展薯类淀粉和副产物的深加工。鼓励发展薯条、薯片及以淀粉、全粉为原料的各种方便食品、膨化食品，提高薯渣等副产物的综合利用水平。大力发展特色杂粮主食品加工，加快发展各种杂粮专用预混合粉和多谷物食品、速冻食品等主食品及方便食品。

马铃薯、甘薯和木薯等在农业产业发展中发挥着重要作用。薯类主粮化已成为保障我国粮食安全的新措施，但其基础研究相对于“大作物”如水稻、玉米等还存在较大距离。开展三大薯类（木薯、甘薯和马铃薯）种质创新和新品种培育对推动薯类产业化意义重大。薯类食品的发展趋势有以下几个方面。

1.原料品种专用化

我国已开始重视薯类优质专用品种的培育和选育工作，先后培育和选育出一些薯类优质专用品种。马铃薯品种主要向三个方向发展：一是发展蔬菜型优质专用品种，提高营养价值和食用品质；二是发展淀粉型优质专用品种，提高淀粉含量，改善加工品质；三是发展油炸食品型优质专用品种，降低还原糖含量。甘薯品种主要发展淀粉型、烘烤型、果脯型、饲用型和药用型优质专用品种。

2.生产规模大型化

薯类无论是种植业还是加工业，均趋向生产规模大型化发展，以获得规模效益。很多薯产地区不同程度地建立了种薯良繁基地、脱毒示范基地和种植生产基地。在薯类加工方面，薯条的生产规模由过去的百吨级发展为现在的千吨级；薯类淀粉的生产规模由过去的千吨级发展为现在的万吨级。

3.生产开发产业化

其宗旨是在薯产地区建立优质（脱毒）专用种薯生产基地，实行规模化种植、安全性储藏、深层次加工和市场化营销等一条龙生产经营体系。形成以加工企业为龙头、以市场为导向带动整个链条的发展格局。建立一套完善的农工贸一体化、产业化经营体系，其特点是把薯类选种、种植、收获、预处理、加工、运输及销售等一系列过程实行统一规划和系统管理。强化加工工艺，严格质量管理。

4.高新技术实用化

在种薯改良方面，推广脱毒化种植、合理化轮作、高垄化栽培及地膜覆盖等技术。薯类加工业方面，自动控制技术、计算机技术、遥感技术、生物技术、高剪切破碎技术、高效分离技术、水力切割技术和蒸汽去皮技术已得到一定应用。

5.质量控制全程化

采用良好的生产规范（GMP）或采用危害分析及关键控制点（HACCP）控制生产全过程，以保证产品质量。