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1、玉米淀粉的生產(chǎn)工藝主講:尹艷麗玉米概述我國玉米分布趨于很廣,南到海南諸島,北至黑龍江省,東至我國臺(tái)灣地區(qū),西至新疆,均有玉米的種植,但主要集中在東北、華北及西南地區(qū)。全國30多個(gè)省(市、自治區(qū))都有玉米栽培,集中分布在從東北向西南的一條斜長形地帶上。我國整個(gè)玉米的生產(chǎn)地區(qū)可以分成三個(gè)大區(qū):a.北方春玉米區(qū),包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏及河北、陜西和山西大部分地區(qū),播種面積約占全國的27%。b.黃淮平原春、夏玉米區(qū),包括山東省、河南省、河北省、山西省、江蘇及安徽等地,播種面積約占全國的40%。c.西南丘陵玉米區(qū),包括四川、貴州、云南和廣西等地,
2、播種面積約占25%。目前,我國是世界十大玉米產(chǎn)區(qū)之一,2010年預(yù)計(jì)總產(chǎn)量約1.68億噸以上,占第二位。第一節(jié)玉米的結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成玉米籽粒的結(jié)構(gòu)和分類玉米籽粒是由皮層、糊粉層、胚乳和胚等幾部分構(gòu)成。其中,皮層和糊粉層占籽粒質(zhì)量的5.24%~6.37%,胚芽占1.26%~13.55%,胚乳占81.9%~83.5%。皮層由果皮和種皮組成。果皮是指籽粒外面的一層具有厚壁和微孔的長橢圓形的細(xì)胞,堅(jiān)硬而且緊密。種皮由一層很薄的不具備細(xì)胞構(gòu)造的半透明膜組成,含有色素,可保護(hù)玉米籽粒免受寄生霉菌的侵蝕。糊粉層占整粒重,由透明的大細(xì)胞組成。胚乳分為角質(zhì)和粉質(zhì)兩類,
3、角質(zhì)胚乳結(jié)構(gòu)緊密,硬度大,透明而有光澤;粉質(zhì)胚乳結(jié)構(gòu)相對(duì)較疏松,細(xì)胞較大。2.1玉米淀粉2000年以來,我國淀粉業(yè)發(fā)展迅速,根據(jù)中國淀粉工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2008年我國淀粉總產(chǎn)量為1818萬t,較2007年增加168萬t。我國淀粉生產(chǎn)主要以玉米淀粉為主,木薯、馬鈴薯和紅薯等淀粉所占比例較小。2008年,玉米淀粉產(chǎn)量約為1685萬t,約占總產(chǎn)量的93%,消耗玉米量約在2500萬t,占國內(nèi)玉米消費(fèi)量的17%。我國是淀粉的主要出口國之一,特別是2000年之后,我國玉米淀粉出口量出現(xiàn)了較大幅度增長,2008年,我國玉米淀粉出口量約達(dá)45萬t。玉米淀粉是玉米深加工
4、行業(yè)的基礎(chǔ),從對(duì)玉米淀粉的再加工情況看,利用生物技術(shù)和化工技術(shù)主要生產(chǎn)以下幾類產(chǎn)品:一是生產(chǎn)包括乙醇和玉米化工醇在內(nèi)的醇類產(chǎn)品:二是生產(chǎn)果葡糖漿、麥芽糖、結(jié)晶葡萄糖和葡萄糖漿等糖類產(chǎn)品:三是生產(chǎn)賴氨酸、蘇氨酸和精氨酸等酸類產(chǎn)品;四是生產(chǎn)變性淀粉。玉米的淀粉主要含在胚乳的細(xì)胞中。胚芽位于玉米基部,富有柔韌和彈性,不易破碎,加工時(shí)可完整的分離出來,脂肪含量很高。在玉米淀粉濕磨法加工中,果皮、根冠、糊粉層均屬于纖維部分。玉米淀粉生產(chǎn)的工藝流程玉米淀粉的生產(chǎn)工藝:原料清理、浸泡、玉米的破碎及胚芽的分離、漿料的細(xì)磨及纖維的分離、淀粉與蛋白質(zhì)的分離及淀粉的洗滌、
5、淀粉的脫水與于燥。玉米濕磨加工是采用物理的方法將玉米籽粒的各主要成分分離出來獲取相應(yīng)產(chǎn)品的過程。通過這一加工過程可獲取五種主要成分:淀粉、胚芽、可溶性蛋白、皮渣(纖維)、麩質(zhì)(蛋白質(zhì))。因玉米中所含淀粉的比例最大,一般干基含量在70%左右,所以習(xí)慣上稱淀粉為主產(chǎn)品,而其余產(chǎn)品均為副產(chǎn)品。一、濕法生產(chǎn)玉米淀粉從玉米籽粒中制取淀粉,總體的工藝流程應(yīng)該包括的主要工序:玉米的清理去雜,在亞硫酸溶液中浸泡玉米,破碎浸泡過的玉米籽粒,從已破碎的玉米籽粒中分離胚芽,細(xì)磨玉米糊,皮渣的篩分和洗滌,從淀粉和蛋白質(zhì)的混合懸浮液中分離蛋白質(zhì),洗滌淀粉從中分離出可溶性物質(zhì),
6、淀粉的機(jī)械脫水,淀粉的干燥。工藝流程特點(diǎn):1.玉米貯存與凈化原料玉米(要求成熟的玉米,不能用高溫干燥過熱的玉米)經(jīng)稱量后加入原料倉,經(jīng)振動(dòng)篩除、除石、磁選等工序凈化,計(jì)量后去凈化玉米倉。2.玉米浸泡玉米的浸泡是在亞硫酸水溶液中逆流進(jìn)行的,一般采用半連續(xù)流程。浸泡罐8~12個(gè),浸泡過程中玉米在罐內(nèi)靜止,用泵將浸泡液在罐內(nèi)一邊自身循環(huán)一邊向前一級(jí)罐內(nèi)輸送,始終保持新的亞硫酸溶液與浸泡時(shí)間最長(即將結(jié)束浸泡)的玉米接觸,而新入罐的玉米與即將派出的浸泡液接觸,從而保持最佳的浸泡效果。浸泡溫度(50±2)℃,浸泡時(shí)的亞硫酸鈉濃度為0.2%~0.25%,浸泡時(shí)間
7、為60~70h。完成浸泡的浸泡液即稀玉米漿含干物質(zhì)7%~9%,pH3.9~4.1,送到蒸發(fā)工序濃縮成含干物質(zhì)40%以上的玉米漿。浸泡終了的玉米含水40%~46%,含可溶物不大于2.5%,用手能擠裂,胚芽能完整地被排出。其酸度:對(duì)100kg干物質(zhì)用0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)液中和,用量不超過70ml。5.影響浸泡玉米的因素 玉米浸泡效果的好壞受多種因素影響,只有控制好浸泡的工藝參數(shù),才能保證玉米籽粒中可溶物質(zhì)最大限度的被浸出,使淀粉產(chǎn)品有好的質(zhì)量和合理的收率。(1)玉米原料的影響(2)亞硫酸鈉的影響(3)浸泡溫度:超過55℃,抑制乳酸菌生長,超過60
8、℃,蛋白質(zhì)變性。(4)浸泡時(shí)間。(5)浸泡液中乳酸的含量:乳酸菌發(fā)育良好,產(chǎn)乳酸多,浸泡液的質(zhì)量也就好。它能