玉米淀粉生產(chǎn).ppt

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1、第六章玉米淀粉生產(chǎn)概述淀粉是食品的重要組分，是人體熱能的主要來源。淀粉采用相應(yīng)的技術(shù)改性，可得到各種變性淀粉，從而改善其應(yīng)用效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。淀粉和變性淀粉可廣泛應(yīng)用于食品、紡織、造紙、醫(yī)藥、化工等許多行業(yè)。淀粉經(jīng)水解作用可制得若干種類的淀粉糖產(chǎn)品，如糊精、麥芽糖、淀粉糖漿、葡萄糖、功能性低聚糖。葡萄糖經(jīng)異構(gòu)化還可以生產(chǎn)高果糖漿。淀粉經(jīng)水解、發(fā)酵作用可轉(zhuǎn)化成酒精、有機(jī)酸、氨基酸、核酸、抗生素、甘油、酶、山梨醇等若干種類的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品。一、玉米子粒結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成玉米是世界上主要糧食作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。美國為世界上玉米最大的生產(chǎn)國，2011年,產(chǎn)量為

2、3億多t，占全世界玉米總產(chǎn)量的46％。中國玉米產(chǎn)量為2億t左右，居世界第2位。玉米有很多類型，如馬齒型、半馬齒型、硬粒型、甜質(zhì)型、糯質(zhì)型、爆裂型、高直鏈淀粉型、高賴氨酸型和高油型等。世界上大面積種植的主要是馬齒型、半馬齒型和硬粒型玉米。適合生產(chǎn)淀粉的原料主要是馬齒型，糯質(zhì)型和高直鏈淀粉型玉米是專用淀粉的原料。1.玉米種子結(jié)構(gòu)2.玉米子粒的化學(xué)組成玉米子粒的化學(xué)組成主要是淀粉，約占子粒質(zhì)量的71.8％，這是把玉米作為淀粉生產(chǎn)原料的主要依據(jù)。除此之外，還含有蛋白質(zhì)、油脂、纖維素、可溶性糖、礦物質(zhì)等。玉米子粒結(jié)構(gòu)的不同部分所含化學(xué)成分的量是不同的，淀粉主要含在胚乳中，

3、皮層主要含纖維素及灰分。胚芽中除脂肪外，蛋白質(zhì)、灰分及可溶性糖含量也較高。表6-1馬齒型玉米各部分的化學(xué)組成占子粒%淀粉蛋白質(zhì)脂肪灰分可溶性糖胚芽11.58.318.534.410.311.0胚乳82.386.68.60.860.310.61種皮0.85.39.73.81.71.5果皮5.37.33.50.980.070.343.玉米子粒的特征與淀粉生產(chǎn)工藝的關(guān)系從玉米子粒中提取淀粉需要把子粒的各種化學(xué)組分進(jìn)行有效地分離，以便最大程度地提純淀粉，并回收其他成分。濕磨工藝是目前惟一有效的方法。玉米子粒硬度大，要采取浸泡法使其吸水軟化。玉米子粒皮層結(jié)構(gòu)緊密，通透性差

4、，浸泡時(shí)要添加SO2等成分增加皮層膜的透性。胚芽含油量大，但韌性強(qiáng)，加工時(shí)根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，對玉米進(jìn)行粗破碎、分離胚芽。可溶性成分一般通過浸泡工藝分離出來。玉米胚乳中淀粉與蛋白質(zhì)的結(jié)合非常牢固，比小麥淀粉與蛋白質(zhì)結(jié)合要牢固得多，在濕法加工中，單用水不能使蛋白質(zhì)和淀粉很好地分離，要通過所添加的SO2氧化還原性質(zhì)打開包圍在淀粉粒表面的蛋白質(zhì)網(wǎng)膜。皮層及纖維則主要是在濕磨后采取篩選方式去除。二、玉米淀粉提取工藝流程自1842年玉米淀粉濕磨工藝提取開始在美國應(yīng)用以來，100多年中，人們對玉米濕磨工藝進(jìn)行了許多改進(jìn)。我國玉米淀粉工業(yè)起步較晚，濕磨工藝是1956年從前蘇聯(lián)引進(jìn)的

5、，直到20世紀(jì)80年代末期，我國的玉米淀粉工業(yè)開始有較大幅度的發(fā)展?，F(xiàn)在，我國淀粉年產(chǎn)量約400萬t，其中玉米淀粉約占80％。工藝流程中，大致可分為4個(gè)部分：①玉米的清理去雜；②玉米的濕磨分離；③淀粉的脫水干燥；④副產(chǎn)品的回收利用。其中玉米濕磨分離是工藝流程的主要部分。如果與淀粉的水解或變性處理工序連接起來，可以考慮用濕磨的淀粉乳直接進(jìn)行糖化或變性處理，省去脫水干燥的步驟。三、玉米淀粉提取工藝及操作要點(diǎn)1.玉米原料選擇、加工前的清理和輸送a生產(chǎn)淀粉要求玉米要充分成熟，含水量符合標(biāo)準(zhǔn)，未經(jīng)熱風(fēng)干燥處理。b玉米在收獲、脫粒及運(yùn)輸、儲(chǔ)藏的過程中，不可避免的要混進(jìn)各種雜

6、質(zhì)。這些雜質(zhì)在進(jìn)入浸泡工藝之前必須清理干凈，否則會(huì)給后面的工序帶來麻煩，增加淀粉中的灰分，降低淀粉的質(zhì)量。石子、金屬雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞機(jī)器設(shè)備。c玉米的清理主要用風(fēng)選、篩選、密度去石、磁選等方法。其除雜方法的原理與小麥、水稻的清理相同。d清理后的玉米送至浸泡罐進(jìn)行浸泡。一般多采用水力輸送法，水通過提升機(jī)把玉米送至罐頂上的淌篩之后與玉米分離再流回開始輸送的地方，重新輸送玉米，循環(huán)使用。這一輸送過程也起到了清洗玉米表面灰塵的作用。在輸送過程中，注意定時(shí)排掉含有泥沙的污水，補(bǔ)充新水，保證進(jìn)罐玉米的潔凈。2.玉米的濕磨分離從玉米的浸泡到玉米淀粉的洗滌整個(gè)過程都屬玉米濕磨階段

7、，在這個(gè)階段中，玉米子粒的各個(gè)部分及化學(xué)組成實(shí)現(xiàn)了分離，得到濕淀粉漿液及浸泡液、胚芽、麩質(zhì)水、濕渣滓等。A.玉米的浸泡玉米的浸泡是濕磨的第一環(huán)節(jié)。浸泡的效果如何，影響到后面的各個(gè)工序，以至影響到淀粉的得率和質(zhì)量。一般情況下，將玉米子粒浸泡在含有0.2％～0.3％濃度的亞硫酸水中，在48～55℃的溫度下，保持60～72h，即完成浸泡操作。（1）浸泡作用a在浸泡過程中亞硫酸水可以通過玉米子粒的基部及表皮進(jìn)入子粒內(nèi)部，使包圍在淀粉粒外面的蛋白質(zhì)分子解聚，角質(zhì)型胚乳中的蛋白質(zhì)結(jié)晶型結(jié)構(gòu)被破壞，亞硫酸氫鹽離子與玉米蛋白質(zhì)的二硫鍵起反應(yīng)，從而降低蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量，增強(qiáng)其水溶

8、性和親水性，使淀粉顆粒容