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1、玉米淀粉的生产工艺,主讲：尹艳丽,玉米概述我国玉米分布趋于很广，南到海南诸岛，北至黑龙江省，东至我国台湾地区，西至新疆，均有玉米的种植，但主要集中在东北、华北及西南地区。全国 30多个省（市、自治区）都有玉米栽培，集中分布在从东北向西南的一条斜长形地带上。我国整个玉米的生产地区可以分成三个大区：a.北方春玉米区，包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏及河北、陕西和山西大部分地区，播种面积约占全国的27%。b.黄淮平原春、夏玉米区，包括山东省、河南省、河北省、山西省、江苏及安徽等地，播种面积约占全国的40%。c.西南丘陵玉米区，包括四川、贵州、云南和广西等地，播种面积约占25%。目前，我国是世界十
2、大玉米产区之一，2010年预计总产量约1.68 亿吨以上，占第二位。,第一节 玉米的结构及其化学组成,玉米籽粒的结构和分类 玉米籽粒是由皮层、糊粉层、胚乳和胚等几部分构成。其中，皮层和糊粉层占籽粒质量的5.24%6.37%，胚芽占1.26%13.55%，胚乳占81.9%83.5%。皮层由果皮和种皮组成。果皮是指籽粒外面的一层具有厚壁和微孔的长椭圆形的细胞，坚硬而且紧密。种皮由一层很薄的不具备细胞构造的半透明膜组成，含有色素，可保护玉米籽粒免受寄生霉菌的侵蚀。糊粉层占整粒重，由透明的大细胞组成。胚乳分为角质和粉质两类，角质胚乳结构紧密，硬度大，透明而有光泽；粉质胚乳结构相对较疏松，细胞较大。,2
3、.1 玉米淀粉,2000年以来，我国淀粉业发展迅速，根据中国淀粉工业协会统计，2008年我国淀粉总产量为1818万t，较2007年增加168万t。我国淀粉生产主要以玉米淀粉为主，木薯、马铃薯和红薯等淀粉所占比例较小。2008年，玉米淀粉产量约为1685万t，约占总产量的93%，消耗玉米量约在2500万t，占国内玉米消费量的17%。我国是淀粉的主要出口国之一，特别是2000年之后，我国玉米淀粉出口量出现了较大幅度增长，2008年，我国玉米淀粉出口量约达45万t。玉米淀粉是玉米深加工行业的基础，从对玉米淀粉的再加工情况看，利用生物技术和化工技术主要生产以下几类产品：一是生产包括乙醇和玉米化工醇在内
4、的醇类产品：二是生产果葡糖浆、麦芽糖、结晶葡萄糖和葡萄糖浆等糖类产品：三是生产赖氨酸、苏氨酸和精氨酸等酸类产品；四是生产变性淀粉。,玉米的淀粉主要含在胚乳的细胞中。胚芽位于玉米基部，富有柔韧和弹性，不易破碎，加工时可完整的分离出来，脂肪含量很高。在玉米淀粉湿磨法加工中，果皮、根冠、糊粉层均属于纤维部分。,玉米淀粉生产的工艺流程,玉米淀粉的生产工艺：原料清理、浸泡、玉米的破碎及胚芽的分离、浆料的细磨及纤维的分离、淀粉与蛋白质的分离及淀粉的洗涤、淀粉的脱水与于燥。,玉米湿磨加工是采用物理的方法将玉米籽粒的各主要成分分离出来获取相应产品的过程。通过这一加工过程可获取五种主要成分：淀粉、胚芽、可溶性蛋
5、白、皮渣（纤维）、麸质（蛋白质）。因玉米中所含淀粉的比例最大，一般干基含量在70%左右，所以习惯上称淀粉为主产品，而其余产品均为副产品。,一、湿法生产玉米淀粉,从玉米籽粒中制取淀粉，总体的工艺流程应该包括的主要工序：玉米的清理去杂，在亚硫酸溶液中浸泡玉米，破碎浸泡过的玉米籽粒，从已破碎的玉米籽粒中分离胚芽，细磨玉米糊，皮渣的筛分和洗涤，从淀粉和蛋白质的混合悬浮液中分离蛋白质，洗涤淀粉从中分离出可溶性物质，淀粉的机械脱水，淀粉的干燥。,工艺流程特点：,1.玉米贮存与净化 原料玉米（要求成熟的玉米，不能用高温干燥过热的玉米）经称量后加入原料仓，经振动筛除、除石、磁选等工序净化，计量后去净化玉米仓。
6、,2.玉米浸泡,玉米的浸泡是在亚硫酸水溶液中逆流进行的，一般采用半连续流程。浸泡罐812个，浸泡过程中玉米在罐内静止，用泵将浸泡液在罐内一边自身循环一边向前一级罐内输送，始终保持新的亚硫酸溶液与浸泡时间最长（即将结束浸泡）的玉米接触，而新入罐的玉米与即将派出的浸泡液接触，从而保持最佳的浸泡效果。浸泡温度（502），浸泡时的亚硫酸钠浓度为0.2%0.25%，浸泡时间为6070h。完成浸泡的浸泡液即稀玉米浆含干物质7%9%，pH3.94.1，送到蒸发工序浓缩成含干物质40%以上的玉米浆。浸泡终了的玉米含水40%46%，含可溶物不大于2.5%，用手能挤裂，胚芽能完整地被排出。其酸度：对100kg干物
7、质用0.1mol/L NaOH标准液中和，用量不超过70ml。,5.影响浸泡玉米的因素玉米浸泡效果的好坏受多种因素影响，只有控制好浸泡的工艺参数，才能保证玉米籽粒中可溶物质最大限度的被浸出，使淀粉产品有好的质量和合理的收率。(1)玉米原料的影响(2)亚硫酸钠的影响（3）浸泡温度：超过55，抑制乳酸菌生长，超过60，蛋白质变性。（4）浸泡时间。（5）浸泡液中乳酸的含量：乳酸菌发育良好，产乳酸多，浸泡液的质量也就好。它能使蛋白质溶出量增多，并抑制其他微生物繁殖，防止浸泡液中腐败物产生，一般要求乳酸含量应高于10%。,玉米的破碎,浸泡后的玉米由湿玉米输送泵经除石器进入湿玉米贮斗，再进入头道凸齿磨，将
8、玉米破碎成46瓣，含整形玉米量不超过1%，并分出75%85%的胚芽，同时释放出20%25%的淀粉。,3.影响玉米破碎的因素(1)玉米品种和浸泡质量的影响。玉米品种与破碎效果有很大关系，粉质玉米、白马牙玉米质软易破碎；硬质玉米、黄玉米质硬难破碎；扁玉米及小粒玉米也不易破碎，往往从齿盘缝隙中漏出。玉米的浸泡质量也直接关系到玉米的破碎效果，浸泡好则玉米软，浸出蛋白质多，容易破碎；浸泡不好或浸泡后用冷水清洗输送，会使玉米收缩回生而变硬，胚芽失去弹性，易被磨碎失去完整性，给胚芽油的提取和后道工序带来因难。,(2)凸齿磨工作情况的影响。凸齿磨选型要合理，结构尺寸和功率大小与生产能力要匹配。齿盘安装应平行，
9、否则齿与齿之间的间隙易变化使破碎不够均匀，出现既有细碎胚芽，又有整粒的现象，且易损坏齿盘上的齿，使生产能力大大降低，造成破碎质量下降。(3)浓度的影响。进入凸齿磨的物料应含有一定数量的固体和液体，固、液比为1:1.52.5，物料中含液体过多时会迅速通过磨，破碎效果不佳，使生产效率降低；液体量不足，物料浓度和黏度增高，就会降低物料通过磨的速度，导致胚乳和部分胚芽的过度破碎。,4.细磨,经二次旋液分离分离出胚芽后的稀浆料，通过压力曲筛，筛下物为粗淀粉乳，淀粉乳与细磨后分离出的粗淀粉浆液汇合后进入淀粉分离工序；筛上物进入冲击磨，进行细磨，以最大限度使与纤维联结的淀粉游离出来。经磨碎后的浆料中，联结淀
10、粉的量不大于10%。细磨后的浆料进入纤维洗涤槽。,5.纤维的分离、洗涤、干燥,细磨后的浆料进入纤维洗涤槽后，在此与以后洗涤的洗涤水一起用泵送到第一级压力曲筛。进行筛分。,6.淀粉的分离、洗涤、干燥,由细磨后曲筛分离得到的粗淀粉经除砂器、回转过滤器进入分离麸质、淀粉的主离心机。顶流分离出麸质水，送浓缩分离机，底流淀粉乳，送十二级旋液分离器进行逆流洗涤。洗涤水用新鲜水，水温40。经十二级旋液分离器洗涤后的淀粉乳含水60%，蛋白质含水量小于0.35%，去精淀粉乳贮藏罐进行脱水。由第一级旋液分离器顶流的澄清液作为主离心机的洗水。,7 蛋白质分离与干燥8 胚芽洗涤、干燥和榨油9.玉米浆蒸发含固形物5%7
11、%的稀玉米浆，通过三效降膜式蒸发系统，浓缩到含固形物45%50%，与湿纤维和胚芽饼合并一起干燥后作为饲料出厂，或以玉米激浆形式直接作为抗生素培养基的营养液出售。10.纤维饲料干燥造粒湿纤维、胚芽饼、玉米浆加在一起混合后，进管束式干燥机干燥至含水12%左右进行造粒，成为含21%蛋白质的纤维饲料出厂。,二、玉米淀粉生产的物料平衡,玉米质量 含淀粉70%,碎玉米及杂质含量3%,蛋白质含量810%,脂肪含量4%6%。2.物料平衡基数 原料玉米含水14%，杂质1%，碎玉米2%，淀粉提取率94.3%,淀粉（干基）收率66%,蛋白质收率6.6%,胚芽收率6.9%,纤维收率12.5%，玉米浆收率6.0%，损失2%。3.物料平衡图,湿法生产玉米淀粉的主要设备,浸泡罐玉米破碎机胚芽旋流器胚芽洗涤曲筛冲击磨纤维分离洗涤用压力筛淀粉与蛋白分离：淀粉分离机淀粉洗涤的旋流分离器(十二旋）,9.麸质浓缩分离机（或者板框）10.麸质回收11.淀粉干燥12.淀粉脱水13.管束式干燥机：湿纤维、胚芽饼和浓缩玉米浆混合后一般采用管束式干燥机干燥。,Thank you,
