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1、粮油加工技术 淀粉生产,张亮,第一节 淀粉生产,一、淀粉生产的原料,谷类60-76%、薯类9-25%、豆类35-52% 谷类中淀粉在胚乳中，豆类淀粉在子叶中，马铃薯淀粉在块茎中，甘薯、木薯淀粉在块根中。 直链淀粉具有优良的成膜性和膜强度，支链淀粉具有较好的粘结性。,淀粉含量、分布与组成,玉米,淀粉生产,淀粉生产行业90%以玉米为原料。 工业化玉米淀粉生产不受季节限制，我国淀粉生产年耗约500万吨玉米。,淀粉、发酵工业用玉米要求（GB/T8613-1999）规定：以马齿型等淀粉含量高的玉米为宜，淀粉(干基)75为一等， 72为二等， 69为三等，等外玉米不宜使用。烘干或发热后的玉米不宜使用。,玉
2、米淀粉含直链淀粉27%。我国高淀粉及高直链淀粉玉米品种的培育尚属空白。,马铃薯：含淀粉925%、水分6367%，国外工业用型淀粉含量2224%，新品种高达28%，国内要求1220%。,淀粉生产,薯类,食用马铃薯淀粉（GB88588）标准：优级含水18.0% ，一级、二级 20.0%,(淀粉分子中的羟基与水分子形成氢键，不显潮湿而呈干燥的粉末状。)含支链淀粉较多。直链淀粉占20。,甘薯:含淀粉1030%（含支链淀粉较多，直链淀粉占20 ）、糖分5%、水分6080 %，贮藏一个冬季，淀粉含量下降20%，农村手工生产采用鲜薯，工业化生产多用薯干。淀粉业用甘薯片质量要求（以13%水分计）:淀粉64.0
3、%为一等, 61.0%为二等, 59.0%为三等。 甘薯中的水溶性糖分发酵后，pH值降低至等电点（4.0）,水溶性蛋白质变为暗绿色不溶性浆状物，附着于淀粉粒表面，降低淀粉的品质。薯类淀粉含有果胶质，粉丝透明，具有胶、滑、爽的特殊口感。,淀粉生产,木薯：主要产地为广东、广西等地，是我国生产淀粉的第二位原料。含淀粉1030% 。含支链淀粉较多，直链淀粉占17。 苦味种淀粉含量高，宜用于淀粉生产，甜种木薯多供食用或饲用。 木薯含有一种毒素氰配糖体，主要存在于薯皮中，易溶于水。,淀粉生产,淀粉生产,绿豆：淀粉含量52%，直链淀粉含量3035% 蚕豆：淀粉含量35%，直链淀粉含量3035%,豆类,豌豆：
4、淀粉含量2149%，光滑豌豆直链淀粉含量为30%，皱皮豌豆为75%。 豆类淀粉为优质淀粉。直链淀粉含量高，凝沉性好，粉条耐煮不断条，并可生产糕点等传统食品,制作豆沙。,小麦：淀粉含量5876%，面筋生产的副产品，或生产一些特殊面食品（面皮）,直链淀粉占24%。 大米：淀粉含量7580%，直链淀粉占17%，淀粉颗粒小，渗透力强，易渗透到纤维内部，对纺织工业上浆较适用。,淀 粉 生 产,其他,二、玉米淀粉的生产,淀粉生产,湿 磨 工 艺,1842年 在美国开始应用,1956年 我国从前苏联引进,1980年后 才有了较大发展,我国玉米淀粉工业在20世纪80年代末有了较大发展，基本上淘汰了年产1万t淀
5、粉以下的小规模企业。淀粉提取率达95，玉米产品得率达90以上（包括副产品）。,淀粉生产,副产品的回收利用:每万t玉米可生产6700t淀粉，700t玉米胚（300t玉米油、400t玉米饼），850t皮渣（纤维），500550t麸质粉（蛋白粉），菲汀（植酸钙）70t。,（一）工艺流程,SO2 水,玉米籽粒,清理去杂杂质,亚硫酸水溶液浸泡浸泡液浓缩玉米浆,胚芽分离胚芽脱水榨油玉米油胚芽饼粕,粗破碎,细磨碎,渣滓筛分渣滓脱水饲料,淀粉与蛋白质分离麸质水浓缩压滤干燥蛋白粉,淀粉洗涤工艺水,离心脱水气流干燥淀粉,淀粉生产,玉米淀粉提取采用湿法封闭式工艺,水循环使用,除淀粉洗涤（精制）用新鲜水外，其余工序都
6、用工艺水，即采用后一工序送往前一工序的逆流使用原则，干物质损失小，废水少，污染大为减少。,淀粉生产,国内生产每t淀粉原材料及能耗的先进指标：商品玉米量1.56t 净化玉米量1.51t 耗水量5t 耗电量210kWh 硫磺量3-4kg,（二）操作要点,玉米原料要充分成熟，含水量符合标准，贮存条件适宜，贮存期较短，未经热风干燥处理，具有较高的发芽率。经高温干燥过的玉米籽粒中淀粉老化程度高，蛋白质变性不易与淀粉分离，影响淀粉得率和质量。 玉米的清理主要用风选、筛选、密度去石、磁选等方法。清理后的玉米用水力输送去浸泡系统，玉米水=12.53，水力输送速度为0.91.2m/s。有清洗玉米表面灰尘的作用。
7、,淀粉生产,1. 玉米的贮存与清理,年产3万t玉米淀粉厂：14个浸泡罐,单独配置输液泵和加热器,10个逆浸,4个单罐，每罐100m3,高径比2:1，装500t玉米。,淀粉生产,2. 玉米的浸泡,浸泡设备,浸泡机理和作用,在0.2%-0.3%的亚硫酸水中浸泡,利用SO2的氧化还原性,与蛋白质的二硫键反应,使淀粉粒周围的蛋白质分子解聚,淀粉易释放出来。 亚硫酸防止胚芽萌发。防腐作用,抑制活动,但能引起乳酸发酵,一定量的乳酸有利于浸泡。 亚硫酸增加皮层透性,加速浸泡。软化玉米粒,利于胚芽分离。 7-10%的干物质转移到浸泡水中。,浸泡条件和要求控制如下：0.20.3%亚硫酸水中浸泡，pH3.94.1
8、，温度4855，6072h。浸泡终了玉米含水4046%，手挤胚落，酸度100kg干物质用0.1mol/LNaOH标准液中和，用量不超过70ml。,淀粉生产,浸泡方法和要求,静止浸泡法,连续浸泡法,逆流浸泡法,国际通用,逆流浸泡法,将多个浸泡罐通过管路串联起来，组成浸泡罐组，各个罐的装料、卸料时间依次排开，使每个罐的玉米浸泡时间都不相同。 在这种情况下，通过泵的作用，使浸泡液沿着装玉米相反的方向流动，使最新装罐的玉米，用已经浸泡过玉米的浸泡液浸泡，而浸泡过较长时间的玉米再注入新的亚硫酸水溶液，从而增加浸泡液与玉米籽粒中可溶性成分的浓度差，提高浸泡效率。干物质损失小，废水少，污染大为减少。,粗破碎
9、就是利用齿磨将浸泡的玉米破成要求大小的碎粒。一般经过两次粗破碎，第一次破碎可将玉米破成46瓣，经第一次胚芽分离后，再进一步破碎成812瓣，将其中的胚芽再次分离。 进入破碎机的物料，固液相之比为13，以保证破碎要求，如果含液相过多，通过破碎机速度快，达不到破碎效果。如果固相过多，会因稠度过大，而导致过度破碎，使胚芽受到破坏。,淀粉生产,3. 粗碎与胚芽分离,胚芽分离的设备是旋液分离器，在分离阶段，进入旋液分离器的浆料中淀粉乳浓度很重要，第一次分离应保持11%13%，第二次分离应保持13%15%。 胚芽泵压力0.450.55 MPa，第一次分出7585%的胚芽。顶流（胚芽）去洗涤系统，底流进入二道
10、凸齿磨。,悬液分离器,经过破碎和分离胚芽之后，由淀粉粒、麸质、皮层和含有大量淀粉的胚乳碎粒等组成破碎浆料。在浆料中大部分淀粉与蛋白质、纤维等仍是结合状态，要经过离心式冲击磨进行精细磨碎。 这步操作的主要工艺任务是最大限度地释放出与蛋白质和纤维素相结合的淀粉，为以后这些组分的分离创造良好的条件。,淀粉生产,4. 细磨碎,物料进入冲击磨，玉米碎粒经过强有力的冲击，使玉米淀粉释放出来，而这种冲击作用，可以使玉米皮层及纤维部分保持相对完整，减少细渣的形成。 为了达到磨碎效果，进入磨碎的浆料应具有3035 温度，稠度120220g/L.,淀粉生产,细磨浆料中以皮层为主的纤维成分是通过曲筛逆流筛洗工艺从淀
11、粉和蛋白质乳液中被分离出去。 曲筛多用120压力曲筛，由6或8个曲筛组成筛洗流程，工作压力0.250.3MPa，筛网筛缝宽度0.05mm，0.075mm，0.10mm和0.125mm。,淀粉生产,5. 纤维分离（筛分）,细磨浆料 清水,第一道,粗淀粉乳 （3%干物质）,筛上物,第二道 第八道（第八级）,工艺水 工艺水,纤维,管束式干燥机,粗碎、压饼,饲料,淀粉生产,转鼓蝶式离心机（淀粉分离机），顶流为麸质水（浓度12），底流为淀粉乳（1920Be）。 从主离心机分离出的麸质水，含固形物2，进入浮选槽板框过滤机管束式干燥机麸质粉。 浮选后得工艺水进入贮槽，供洗涤胚芽和纤维用。,淀粉生产,6. 蛋
12、白质分离（麸质分离）,淀粉生产,7. 淀粉的清洗（精制）,可利用十二级旋 流分离器进行逆 流洗涤，多管旋 流器由一定数旋流管 （10mm）组成。,分离出蛋白质的淀粉悬浮液含 干物质含量为3335，其中 还含有0.20.3的可溶性物 质，这部分物质的存在对淀粉 质量有影响，特别是对于加工 糖浆或葡萄糖来说，可溶性物 质含量高，对工艺过程不利，严 重影响糖浆和葡萄糖的产品质量。,湿淀粉不耐贮存,特别是在高温条件下会迅速变质。从上述湿法工艺流程中分离得到的含量为3638%的淀粉乳要立即输送至干燥车间。淀粉脱水要相继用两种方法：机械脱水和加热干燥。,废气,140,板式换热器,淀粉生产,8. 淀粉的脱水
13、干燥,洗涤后的淀粉乳（含水60%） 卧式刮刀离心机（含水降到34%） 气流干燥机（负压） 旋风分离精淀粉料斗打包,三、马铃薯淀粉的生产（薯类）,（一）马铃薯淀粉提取的总体工艺流程,马铃薯磨碎细胞液分离从浆料中洗涤淀粉,浓细胞液水 清水,粗渣, 细胞液水的分离 淀粉精制 淀粉洗涤 机械脱水 气流干燥 成品淀粉,清水,细渣,淀粉生产,（二）马铃薯淀粉生产工艺要点,在洗涤机中进行彻底的清洗，以洗净附着在马铃薯表面的污染物。一般用斜式螺旋洗薯机。在沙质土壤中收获的马铃薯洗涤时间可短些，为810min，在黑黏土中收获的马铃薯洗涤时间要长些，为1215min。,1. 马铃薯的洗涤,四、绿豆淀粉的生产（酸浆
14、法）,绿豆淀粉含直链淀粉较高，在食品工业上是制备粉丝、粉皮、绿豆饴的良好原料。,工艺流程,淀粉生产,浸泡：第一次浸泡以每50kg绿豆加水60kg，水温夏季60，冬季100，浸泡4h，待浸渍水被绿豆吸干。用清水洗净绿豆中的泥沙杂质；第二次浸泡用冷水，夏天约6h，冬天约l8h，使绿豆的皮能见横裂状即可。 磨浆：浸泡好的绿豆用石磨磨碎，磨浆时应一边加绿豆一边掺水，每50kg原料掺水约25kg，掺水要均匀，使绿豆磨得均匀细腻。,工艺要点,筛分：将磨好的绿豆浆液采用80目平筛过滤，除去豆渣，过滤时要在筛面喷水2或3次，总量为原料的150，使豆渣内的淀粉充分过滤出来。 沉淀：绿豆淀粉沉淀一般采用酸浆，豆粉浆中除淀粉外，还含有蛋白质、细纤维等，酸浆中的乳酸链球菌，具有凝集淀粉颗粒的能力，从而使淀粉颗粒脱离渣子中蛋白质、细纤维的吸附作用。迅速沉淀下来。用这种方法提取的绿豆淀粉制作的粉丝色泽好、亮度大、韧性强、味道美，著名的龙口粉丝就是用酸浆法提取的绿豆淀粉制作而成的。,淀粉生产,
