我国玉米产业链标准现状及发展需求研究

翟晓娜，谢奇珍，师建芳，沈 瑾

农业农村部规划设计研究院 农业农村部农产品产后处理重点实验室，北京 100125

粮食安全是关系我国国民经济发展和社会稳定的全局性国家战略问题。《中国的粮食安全》白皮书指出：从中长期看，我国的粮食产需仍将维持紧平衡态势；粮食消费结构不断升级；农业生产成本仍在攀升，资源环境承载能力趋紧，稳定发展粮食生产压力较大；粮食生产向核心产区集中，粮食市场大幅波动风险依然存在[1]。须着力构建现代化粮食产业体系，增强粮食“产购销加储”各环节协同联动和整体保障能力，聚焦关键环节，推动优粮优产、优粮优购、优粮优储、优粮优加、优粮优销，化解粮食供求结构性矛盾。

标准是保障粮食安全的重要手段。就玉米产业而言，玉米收购目前已转向市场化收购常态，粮食经纪人、加工企业、饲料商等多元主体积极入市，产业链呈现上游“小农经济”、中游“现代商品经济”、下游“集约化产业经济”的特点，下游原粮风险控制差、专用率低，上游生产成本高、质量差异大，供应链结构脆弱，各节点连接随机性大，抗风险能力弱，这些严重制约了玉米产业的高质量发展[2]。从全产业链出发，构建全要素、全链条、多层次的标准体系，实现产业链环节的有效衔接是引导和推动玉米产业健康持续发展的关键[3]。《关于改革粮食和物资储备标准化工作 推动高质量发展的意见》(国粮发〔2019〕273号)也指出，要深入实施国家粮食安全战略、标准化战略，深化标准化工作改革，建设推动高质量发展的粮食和物资储备标准体系。

作者旨在通过对我国玉米产业链中各环节现行标准规程的梳理、分析及“查漏补缺”，为我国玉米的全产业链发展提供理论依据，为加快推动玉米产业转型、促进专粮专用提供保障。

1 现行玉米产业链标准规程概况

我国玉米主要以松嫩平原、三江平原、辽河平原、黄淮海地区以及汾河和渭河流域等生产优势区为主，按LS/T 1703—2017《粮食信息分类与编码 粮食及加工分类与代码》玉米可分为黄玉米(马齿型、硬粒型、其他)、白玉米(马齿型、硬粒型、其他)、糯玉米、混合玉米、淀粉用玉米、发酵工业用玉米和其他玉米7大类，不同用途玉米的分级定等指标及限制指标不同，诸如：淀粉发酵工业用玉米以淀粉含量定等，优选马齿型玉米，但烘干或发热后玉米不宜使用，要求生霉粒率≤1.0%[4]；饲料用玉米以容重、不完善粒定等，要求生霉粒率≤2.0%，且粗蛋白(干基)含量≥8.0%[5]；食用玉米则以粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸定等，要求不得含有生霉粒，且脂肪酸值(KOH)≤40 mg/100 g[6]。对应标准详见表1。

表1 我国玉米原料产品现行标准

我国玉米产后收储运作业大致可分为田间收获收割、从田间收获到入粮库前的收购整理、入库储藏及流通加工等环节，诸多研究已表明各环节处理工艺均会不同程度影响玉米的品质[7-8]，充分了解各工艺环节的标准规程现状是非常有必要的。

1.1 玉米收获

我国玉米收割方式目前分为人工收割与机械收获，其中机械收获包括果穗收获和籽粒收获。2018年我国玉米收获机械化率达75%，并以果穗收获为主。目前针对玉米收获环节暂无专有标准，现行标准中(表2)涉及玉米可收获时的指标主要包括玉米生理成熟度和最佳收获水分。其中GB/T 21962—2008《玉米收获机械 技术条件》指出，果穗收获时籽粒含水率应为25%～35%，脱粒收获时籽粒含水率应为15%～25%；国际上普遍认为玉米籽粒的最佳收获水分为18%～23%。

表2 我国玉米收获现行标准

当前，我国玉米机械粒收破碎率均值达8.56%，其中水分偏高是导致破碎率高的主要原因，且两者呈极显著正相关，而玉米品种是影响玉米收获时水分含量的主要因素；此外，收获机械作业质量、天气及农艺条件等诸多因素也会影响粒收质量[10]。研发玉米新品种、缩短生育期，优化收获机械参数，提高作业技术条件与农艺的匹配融合性可为玉米机械粒收的推广提供支撑。

1.2 玉米暂存

“大国小农”是我国基本国情，第三次农业普查数据显示我国小农户数量占到农业经营主体98%以上。虽然当前我国粮食收储体系以国有粮食收购企业为主，但小农户承担着我国大部分粮食生产任务，且在未来很长时间内，我国的粮食保障仍需依赖小农户的贡献[11]。2018年我国玉米耕种收综合机械化率已达88.31%，但粮食烘干机械化水平不足10%，远低于欧美等发达国家95%以上的粮食干燥机械化水平，链条间的产能不匹配直接导致了大量新收玉米无法得到及时有效的干燥处理。

现行标准规程中除“GB/T 26880—2011《粮油储藏 就仓干燥技术规范》的附表B.2 脱粒玉米安全暂存干燥期”给出了高水分玉米籽粒完成干燥前允许的最长安全储藏时间外，其他尚未涉及玉米的烘前暂存。目前，我国中原地区在玉米穗收后一般直接晾晒在马路两侧，或码垛晾晒，或果穗网袋就地晾晒；东北地区利用如SWD-金属网钢骨架玉米穗短期储存仓(12～120 m3)等简易仓对新收获高水分玉米穗进行仓储，储藏时间不超3个月[12]；西北地区则主要使用钢板仓、双面涂PVC气密粮仓、聚乙烯板组装仓和地下仓等粮食丰产科技示范仓。

高水分玉米的烘前暂存因区域、气候、处理方式等的不同而品质各异，若遇极端阴雨等天气，极易产生霉变、发芽，造成品质下降。如东北地区的综合损失率常达10%以上，一般为8%～12%，其中霉变损失3%～4%。高水分玉米烘前安全暂存的科学方案及相关规程标准亟待提出。

1.3 玉米预处理

杂质过多会直接影响玉米烘干品质，并增大烘干机的故障率。预处理作为玉米烘前的必要步骤，一般包括脱粒、清选除杂。该环节现行标准规程多为机械标准，诸如GB/T 5982—2017《脱粒机 试验方法》、JB/T 10749—2007《玉米脱粒机》、JB/T 9778—2008《全喂入式脱粒机 技术条件》、GB/T 26893—2011《粮油机械 圆筒初清筛》、GB/T 35325—2017《粮油机械 网带初清筛》、GB/T 26894—2011《粮油机械 振动清理筛》、GB/T 25235—2010《粮油机械 组合清理筛》与JB/T 7721—2011《复式粮食清选机》等，标准中关于设备性能测试均有涉及对原粮品质的要求。譬如，脱粒时按JB/T 10749—2007《玉米脱粒机》要求，东北地区冬季冻玉米籽粒含水率为25%～30%，非冻玉米及其他地区籽粒含水率为14%～18%(梅雨季节含水率允许14%～20%)；无分离、清选条件下经脱粒的籽粒破碎率对应上述含水率应分别≤3.0%和≤1.0%，且对含杂率不做要求。清理除杂时，国粮办储〔2017〕266号文件中建议粮食烘储中心优先选用组合清理筛，或采用初清、清理的两级清理流程；设备对应的标准中复式粮食清选机要求试验原粮水分≤16%，初清作业含杂率为6%～8%、复清作业含杂率≤3%；两级清理工艺中初清要求原粮水分≤15%，经清理的粮食含杂率≤1%。

1.4 玉米烘干

据统计我国粮食烘干量仅占粮食年产量的10%左右，每年因天气状况导致粮食发霉、发芽等损失比例高达5%左右[13]。干燥作为粮食生产过程中的重要环节，机械烘干迫切需要，当前我国烘干机市场容量也在不断扩展，并逐步向模块化、标准化、智能化及低能耗等方向发展[19]。诸多研究表明干燥会直接影响粮食的生物活性、加工品质及储藏稳定性[15-18]，而影响烘干效果的成因与干燥体系的内部因素(干燥系统的工艺方式、机械结构、粮食与机械的相对位置)、外部条件(干燥介质温度、湿度等)及扰动因素(进粮水分不一、大气条件波动)等息息有关[19]。目前我国玉米烘干包括果穗烘干和籽粒烘干，涉及相关标准详见表3。

表3 我国玉米烘干现行标准

从原粮要求看，同一批烘干玉米的水分不均匀度和含杂率是必须考量的因素。其中LS/T 1205—2002《粮食烘干机操作规程》、GB/T 6970—2007《粮食干燥机试验方法》等通用标准中写明进机粮食水分不均匀度≤3%、含杂率≤2%；GB/T 21017—2007《玉米干燥技术规范》推荐烘干原粮水分在18%～30%，并对同一批烘干原粮的水分不均匀度进一步细化，即当烘干降水幅度≤10%时水分不均匀度≤2%，降水幅度>10%时不均匀度≤3%；GB/T 26880—2011《粮油储藏 就仓干燥技术规范》则要求原粮杂质含量≤1%。此外，黑龙江省农业委员就水分含量22%～35%玉米果穗的烘干制定了相应技术规程，即DB23/T 1036—2006《玉米果穗干燥技术规范》，该规程与GB/T 6970—2007《粮食干燥机试验方法》都对原粮的发芽率(生活力)提出了限定，但推荐值不同。

从烘干工艺参数来看，GB/T 21017—2007《玉米干燥技术规范》限定了不同用途玉米的允许受热温度、烘干工艺及热风推荐温度，譬如食用玉米的允许受热温度为50 ℃，采用批次循环干燥机或顺流干燥机的推荐热风温度分别为55～60 ℃或100～120 ℃；且经过长期的研究和实际经验，建议玉米干燥的最高温度≤60 ℃，与标准相吻合。果穗除采用自然通风晾晒或简易网仓储存外，DB23/T 1036—2006《玉米果穗干燥技术规范》推荐不同含水率果穗采用不同烘干热风温度，其中含水率越高，最高热风温度越低。此外，由于低温干燥在保证粮食品质方面的明显优势，低温干燥处理设备正逐步受到关注[17]。

从烘干品质来看，现有相关标准规程对“干燥不均匀度”和“色泽、气味”两项指标表现一致，具体为烘干降水幅度≤5%且干燥不均匀度≤1.0%；降水幅度>5%且≤10%，干燥不均匀度≤1.5%；降水幅度<5%，干燥不均匀度≤2.0%；“色泽、气味”正常。各标准中“干燥不均匀度”“裂纹率增加值”等指标异同详见表4。此外，实际生产中发现玉米的脂肪酸值受烘干温度的影响也较大，一般烘干温度越高，玉米储藏的脂肪酸值就越高，但现行标准规程中尚未涉及。

表4 玉米干燥成品质量标准

目前我国玉米主产区多选择多级顺流高温快速烘干机[20]，但它主要存在着烘干品质较差、烘干破碎率高、烘干成本高、故障率高、自动化水平低、出口粮食水分精确控制度低等问题[21-22]，如何破解这些难题仍需科研人员和企业等多方共同努力。

1.5 玉米储藏

粮食储藏标准对保障粮食安全意义巨大[23]。《关于深入实施“优质粮食工程”的意见(财建〔2019〕287号)》提出粮食产后服务体系要突出需求导向，满足粮食分等定级、分仓储存、分类加工的市场需求。近年来，吴存荣等[24]、于海滨[25]及罗广彬[23]已对我国粮油储藏体系的发展进行了详尽的综述与研究，可以看出我国粮食储藏技术及标准化水平在不断提高，但标准主要涉及粮食仓储设施设备和储藏技术两项。

就玉米而言，国家、行业、地方层面都有相应标准可参考，如GB/T 29890—2013《粮油储藏技术规范》、LS/T 8005—2009《农户小型粮仓建设标准》、LS/T 1217—2016《简易仓囤粮技术规程》、DB23/T 1212—2008《粮食 玉米果穗冬季储藏技术规范》、DB21/T 3129—2019《玉米果穗储藏技术规程》。对入仓玉米，其水分与含杂率是必需考虑的指标，一般要求长期储藏的水分含量不宜超过当地安全水分，杂质含量≤1.0%，东北地区玉米果穗用小型粮仓存储时水分应≤28%，当籽粒水分>28%、玉米芯水分>35%时，需先行晾晒。一般认为储藏期间导致玉米品质发生劣变的主要外部因素包括水分、温度和环境气体成分等，内部因素主要是酶和微生物[26]。GB/T 29402.1—2012(IDT ISO 6322-1∶1996)《谷物和豆类储存 第1部分：谷物储存的一般建议》中提出粮食仓储前应对谷物的储存潜力进行预估，根据储粮主体实际可达到的储存条件、谷物的当前状况及谷物的最终用途和质量要求，选择合适储藏技术。

就玉米储藏品质，GB/T 20570—2015《玉米储存品质判定规则》明确限定了长期储藏时玉米品质的判定指标，具体如表5所示。

表5 玉米储存品质指标

当前，在实际不同储粮主体的收储行为中，储藏环节的损失主要发生在农户。虽粮食局已制定了科学储粮仓标准、吉林和黑龙江地区也已出台相应农户储粮规程，但我国储粮区域辽阔，农户储粮技术的适用性还有待商榷，譬如，据2018年冬季实际调研情况反映，采用1.5 m厚的矩形科学储粮仓虽可保证黑龙江地区玉米的安全储藏，但并不适用于吉林四平地区，若将该仓向南推广至河北地区，如何科学地设计农户储粮仓需进一步探究。此外，我国储备粮库的储粮技术水平和管理水平虽已居世界前列，但《关于改革粮食和物资储备标准化工作 推动高质量发展的意见(国粮发〔2019〕273号)》也提出应结合新材料、新技术的开发应用，完善仓储技术标准，制定绿色储粮药剂、先进储粮技术等标准规程，满足粮食绿色保质、分类利用、减损增效的需要。

1.6 终端加工与消费

以市场需求为导向，逐步实现以需定产、以销定购已成为趋势。目前我国玉米约5%用于食用，70%用于饲料，25%用作工业原料，不同用途的玉米对品质要求不同，且玉米的终端加工/消费品质与其前端各环节质量品质息息相关。

不同用途玉米的品质指标如表6所示，其中各标准对玉米的含杂率和水分要求一致。2017年中国好粮油系列标准对食用玉米和饲用玉米进行了定义限定，并提出以容重、食品安全指数为分级标准。此外，玉米加工产品如食用玉米淀粉、工业玉米淀粉、玉米糁、玉米粉等也有相关标准，其中就脂肪酸值(干基，以KOH计)这一指标而言，要求玉米糁≤70 mg/100 g，脱胚玉米粉≤60 mg/100 g，全玉米粉≤80 mg/100 g，远大于食用玉米≤40 mg/100 g，且接近于玉米存储品质78 mg/100 g的不宜存临界值。而在实际加工消费过程中，玉米的加工品质或饲用品质指标体系尚未建立，尽管诸多研究表明烘干工艺可影响玉米淀粉的淀粉得率、糊化热性、淀粉中的蛋白质组成与含量、淀粉的溶解度及其消化率[14,27-28]，但表6中的指标与玉米淀粉的得率、消化率等指标间的关系尚不清晰。

表6 不同用途玉米的品质指标

2现行玉米产业链标准规程存在的问题

我国现行玉米产业链条各环节虽均有相关标准规程，但仍存在着些许不足，无法满足玉米全产业链一体化发展，实现全过程质量的有效衔接及管控。

1)适用性。主要体现在农艺与机械、设备与工艺两方面。首先，如玉米机械环节，相关标准提出籽粒含水率为15%～25%时适用机械粒收，但我国玉米普遍生育期偏长、收获水分偏高，限制了玉米籽粒机收的推进进程，因此，选育早熟高产品种，实现农艺农机融合，有助于从根本上推进全程机械化。其次，在玉米烘干环节，GB/T 21017—2007《玉米干燥技术规范》就不同烘干方式给出了玉米的允许受热温度范围值，但粮食的最高允许受热温度与其含水率及干燥时间密切相关，可认为粮食含水率大时，允许受热温度宜低、干燥时间宜短；而黑龙江八一农垦大学设计的多级顺流干燥机可采用较高的热风温度(160～180 ℃)，远高于标准推荐值，并可保证干燥品质[17，29]，区别标准中的粮食允许受热温度和推荐热风温度的差异是非常有必要的。再次，现行玉米储藏标准规程多适用于储备粮库及有条件的大型仓储企业，但我国很大一部分的粮食储备在小农户手里，同时随着玉米市场化的推进，不同含水率的玉米市场需求度越来越高，现行安全水分玉米的存储标准已难以满足市场需求。

2)时效性。通过上述可知，我国玉米产业链中标准规程较多，标准之间会相互参照，若被参考标准进行了更新，涉及标准应及时响应。以脂肪酸值为例，食用玉米、饲用玉米、玉米糁标准中脂肪酸值的测定标准均为GB/T 15684—1995《谷物制品脂肪酸值测定法》，该标准目前已被GB/T 15684—2015《谷物碾磨制品 脂肪酸值的测定》替代。

3)可比性。粮食标准重复交叉制定现象依然存在。仍以脂肪酸值为例，现行脂肪酸值测定标准有GB/T 5510—2011 《粮油检验 粮食、油料脂肪酸值测定》、GB/T 29405—2012《粮油检验 谷物及制品脂肪酸值测定 仪器法》、GB/T 15684—2015《谷物碾磨制品 脂肪酸值的测定》、NY/T 2333—2013《粮食、油料检验 脂肪酸值测定》、LS/T 6105—2012《粮油检验 谷物及制品脂肪酸值的测定 自动滴定分析仪法》及GB/T 20570—2015《玉米储存品质判定规则》6个；而食用玉米、玉米糁采用GB/T 15684—1995(已更新GB/T 20570—2015)方法，玉米粉却采用GB/T 20570—2006(已更新为GB/T 20570—2015)。同一指标采用不同衡量方式，且不同测定方法间的量化关系尚不清晰，无法直接横向比较，一定程度上为产业的全过程质量管理提供了难度。

4)衔接性。现有标准虽已基本覆盖各链条各环节，但环节间标准的衔接性较差。如储藏环节相关标准虽明确了仓储过程中粮食的自然损耗最大值，但对于如何在现有仓储设施中实现最低化损耗缺乏指导，且对原粮最长储藏期的预期缺乏依据。再从加工消费角度看，随着以销定产、以销促产格局的不断发展，不同储粮主体已对储粮提出了新的要求，以满足市场对不同品质原粮的需求，而现行各环节标准中设立的品质指标无法直接与玉米的加工品质和消费品质建立直接关系。

3 玉米产业链标准规程发展建议

紧紧围绕保障国家粮食安全这一核心，通过加强基础性研究、科学补充或修正现行标准中的技术指标，完善整合各环节标准规程，构建玉米全产业链的科学标准体系，逐步实现以标准保障行业健康发展是非常必要的。一是注重产业各环节中农艺农机融合化、装备工艺配套化、设计与应用相结合化发展，提高标准规程的适用性，切实达到标准规程引导产业发展。如在推动玉米籽粒机收的过程中，加强对适用玉米品种、区域的选择和试验；针对现行环保政策要求，强化烘干机的能源改造研究，完善补充烘干机相关标准规程；面对市场对不同水分玉米的需求，加大对不同水分玉米科学储藏技术及设施的研究，拓宽现有储藏标准的适用主体。二是注重标准规程及其依托相关标准的时效性，依托专业平台建立引用/参照标准间的联动性，以实现对参照标准更新的及时响应，保证其时效性。如针对新版GB 1353—2018《玉米》国家标准，依据或参照GB 1353—2009《玉米》制定的相关标准及交割规程应及时修正或进行补充说明；建议依托行业协会构建粮食行业标准规程管理功能模块，在对现行产业链标准进行全面整合的基础上，建立各标准间的链接查询。三是以国家级行业协会为主导推进各标准及指标评价方法的一致性，助推产业品质的全过程溯源管理。如粮食脂肪酸的测定涉及6个标准，其主管部门与测定方法均不同，标准间缺乏参照性和可比性。建议通过设立科研基金项目的方式，对同一指标/产品的不同标准进行分析研究，整合现有“重复”标准或建立标准间的相关关系，提高标准的实用性。四是强化玉米基础性研究，如通过构建玉米原粮基础数据库，掌握不同品种玉米的基本品质特性；充分发挥行业龙头的市场作用，了解各环节实际存在的关键问题及需求，并以此开展攻关研究，建立玉米收获/仓储/加工/消费品质体系，明晰同一品种玉米在产业链条中主要品质变化的关键影响因素及机制，真正推动粮食产业的专粮专用、以需定产。