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1、玉米淀粉生产技术 玉米是从玉蜀黍穗上剥离下的玉米粒,玉米粒含水分、淀粉、蛋白质、脂肪、灰分、纤维。玉米淀粉用途很广,既可用于食品工业,也能用于造纸、 纺织、化工、医药等部门。以玉米为原料制造淀粉的方法很多, 基本工艺流程如下: 玉米清理浸泡粗碎胚的分离磨碎分离纤维 分离蛋白质清洗离心分离干燥淀粉。 具体生产流程如下:(1)清理 清除玉米原粮中的杂质,通常用筛选、风选、比重分选等。 (2)浸泡 玉米子粒坚硬,有胚,需经浸泡工序处理后,才能进行破碎。玉米通过浸泡,第一,可软化子粒,增加皮层和胚的韧性。 因为玉米在浸泡过程中大量吸收水分,使子粒软化,降低结构强度,有利于胚乳的破碎,从而节约动力消耗,
2、降低生产成本。 另外胚和皮层的吸水量大大超过胚乳,增强了胚和皮层的韧性,不易破裂。浸泡良好的玉米,如用手指压挤,胚即可脱落。 第二,水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透,溶出水溶性物质。 这些物质被溶解出来后,有利于以后的分离操作。第三,在浸 泡过程中,使粘附在玉米表面上的泥沙脱落。能借助玉米与杂质在水中的沉降速度不同,有效地分离各种轻重杂质,把玉米清洗干净,有利于玉米的破碎和提取淀粉。 浸泡玉米的方法,目前普遍用管道将几只或几十只金属罐连接起来,用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动,进行逆流 浸泡,浸泡水中通常加二氧化硫,以分散和破坏玉米子粒细胞中蛋白质网状组织,促使淀粉游离出来,同时还能抑制微生物的
3、繁殖活动,但是二氧化硫的浓度最高不得超过04,否则酸性过大,会降低淀粉的粘度。温度对二氧化硫的浸泡作用具有重要影响,提高浸泡水温度,能促进二氧化硫的浸泡效果。 但温度过高,会使淀粉糊化,造成不良后果,一般以5055为宜。浸泡时间的长短对浸泡作用有密切关系。浸泡时间短, 蛋白质网状组织不能分散和破坏,淀粉颗粒不能游离出来。一 般需要浸泡48小时以上。 浸泡条件:浸泡水的二氧化硫浓度为015一02,pH 值为35。在浸泡过程中,二氧化硫被玉米吸收,浓度逐渐降 低,最后放出的浸泡水含二氧化硫约为001一002,pH 值为3941。浸泡水温度为5055,浸泡时间为4060 小时。浸泡条件应根据玉米的品
4、质决定。通常储存较久的老玉米和硬质玉米,要求二氧化硫浓度较高,温度也较高,浸泡时间较长。玉米经过浸泡以后,水分应在40以上。 (3)粗碎 粗碎目的主要是将浸泡后的玉米粒破碎成10块以上的小块,以便将胚分离出来。玉米粗碎大都使用盘式破碎机。粗碎分两次进行。第一次把玉米粒破碎到46块,进行胚的分离;第二次再破碎到10块以上,使胚全部脱落。 (4)胚的分离 目前国内用来分离胚的设备主要是分离槽。分离槽是一个 U形的木制或铸铁制的长槽,槽内装有刮板、溢流口和搅拌器。 将粗碎后的玉米碎粒与波美9度(相当于比重106)的淀粉乳混合,从分离槽的一端引入,缓缓地流向另一端。胚的比重小,飘浮在液面上,被移动的刮
5、板从液面上刮向溢流口。 碎粒胚乳较重,沉向槽底,经转速较慢(约6转分)的横式搅 拌器推向另一端的底部出口,排出槽外,从而达到分离胚的目 的。 (5)磨碎 为了从分离胚后的玉米碎块和部分淀粉的混合物中提取淀粉,必须进行磨碎,破坏细胞组织,使淀粉颗粒游离出来。磨碎作业的好坏,对提取淀粉影响很大。磨得太粗,淀粉不能充分游离出来,影响淀粉产量;磨得太细,影响淀粉质量。为了有效地进行玉米磨碎,通常采用两次磨碎的方法,第一次用锤碎机进行磨碎,第二次用砂盘淀粉磨进行磨碎。有的用万能磨碎机进行第一次磨碎,再用石磨进行第二次磨碎。各地生产实践证明,金刚砂磨的硬度高,磨齿不易磨损,磨面不需经常维修, 磨碎效率也高
6、,所以现在逐渐以金刚砂磨代替石磨。 (6)纤维的分离玉米碎块磨碎后得到玉米糊。玉米糊中除含有大量淀粉以外,还含有纤维和蛋白质等。如果不去除这些物质,会影响淀粉的质量。通常是先分离纤维,然后再分离蛋白质。分离纤维大都采用筛选方法,常用设备有六角筛、平摇筛、曲筛和离心筛等。筛分中,清洗粗纤维和细纤维需用大量水,用水量按 100千克干物料计算,一般清洗粗纤维需水230250升。清洗细纤维需水110、130升,水温为4550,且含有005 二氧化硫,pH值约为4345。 (7)蛋白质的分离 玉米经破碎并分离纤维后所得到的淀粉乳,除含有大量淀粉以外,还含有蛋白质、脂肪等,是几种物质的混合悬浮液。这些物质
7、的颗粒虽然很小,但比重不同,因此,可用比重分选的方法将蛋白质分离出去。分离蛋白质的简单设备为流槽。流槽是细长形的平底槽,总长为2530米,宽4055厘米,槽底斜度为21000,槽头高度为25厘米。流槽一般用砖砌成, 表面涂层为水泥或环氧树脂,也有用木材制成的。淀粉乳从槽头输浆管流出,呈薄层流向槽尾。淀粉颗粒的比重大,沉降速度比蛋白质快3倍左右,所以先沉淀于槽底,蛋白质尚未来得及沉淀,就向槽尾流出,使蛋白质和淀粉分开。槽底淀粉可用水冲洗出粉槽,或用人工将淀粉层由流槽内铲下。但是因流槽占地面积大,分离的效率低,现已逐步改用离心机。 (8)清洗 淀粉乳经分离蛋白质后,通常还含有一些水溶性杂质。为了提
8、高淀粉的纯度,必须进行清洗。最简单的清洗方法是将淀粉乳放入淀粉池中,加水搅拌后,静置几小时,待淀粉沉淀后,放去上面的清液。再加水搅拌,沉淀,放去上清液。如此反复23次,便可得到较为纯净的淀粉。此法的缺点是清洗时间长,淀粉损失较大。现在多采用旋液分离器进行分离。 (9)脱水 清洗后的淀粉水分相当高,不能直接进行干燥,必须首先经过脱水处理。一般可采用离心机进行脱水。离心机有卧式与立式两种,卧式离心机的离心篮是横卧安置的,转速为900 转分。篮的多孔壁上有法兰绒或帆布滤布。淀粉乳泵人篮内, 借助离心力的作用,使水分通过滤布排出,淀粉留在篮内,最后用刮刀将淀粉从篮壁刮下,进行干燥。淀粉乳经脱水后,水分
9、可降低至37左右。立式离心机的离心篮是竖立安置的, 工作原理和转速都与卧式离心机相同。 (10)干燥 脱水后得到的湿淀粉,水分仍然较高,这种湿淀粉可以作 为成品出厂。为了便于运输和储存,最好进行干燥处理,将水分降至12以下。湿淀粉干燥的方法很多,最简单的是日晒, 但受天气影响很大,故只适用于手工生产。小型淀粉厂常用烘房干燥,将湿淀粉放在于燥架上,在烘房内进行干燥。这种方法的缺点是:干燥效率低,劳动强度大,而且烘房通风不好,如温度控制不当,还会有淀粉糊化的危险。干燥湿淀粉的设备, 224目前广泛使用的是带式干燥机。它是一条用不锈钢或铜网制成的输送带。带上有许多小孔,孔径约06毫米,安装在细长的烘
10、室内。输送带的线速很低可由电动机通过减速器来驱动。湿淀粉从输送带的一端卸出。这种设备可连续操作。湿淀粉在干燥过程中不需搅拌,能保持碎块状,含细粉少,有利于减少细粉飞扬。 (11)成品整理 干燥后的淀粉,往往粒度很不整齐,必须进行成品整理,才能成为成品淀粉。成品整理通常包括筛分和粉碎两道工序。 先经筛分处理,筛出规定细度的淀粉,筛上物再送入粉碎机进行粉碎,然后再进行筛分,使产品全部达到规定的细度。为了防止成品整理过程中粉末飞扬,甚至引起粉尘爆炸, 必须加强筛分和粉碎设备的密闭措施,安装通风、除尘设备, 及时回收飞扬的淀粉粉末。副产物的生产(1)玉米油的生产洗涤过的胚芽经离心脱水,在带有燃烧炉的转
11、鼓干燥机内烘烤干燥至含水分,用螺旋压榨机压榨,压榨出来的油入贮油池,使油中的悬浮杂质自然沉降,经板框压滤机过滤除去杂质,得玉米油,该玉米油含以上的不饱和脂肪。玉米油还可进一步加工为人造奶油、起酥油等。(2) 蛋白粉的生产从蝶式离心机分离出来的黄浆,送入贮存池中自然沉降,抽走上清液,浓度的黄浆经板框压滤机过滤至不滴水,将滤饼送入粉碎机中粉碎,再进入气流干燥机中干燥至含水分小于即可。 (3)浸出物(玉米浆)的生产在玉米浸泡过程中,可溶性干物质从玉米转移到浸泡液中,用扩散法浸泡时干物质含量可达,浸出液中含有大量的蛋白质,可溶性碳水化合物,灰分、油脂、淀粉、乳酸及其他物质。采用真空浓缩法将浸出液浓缩至含干物质,得玉米浆,该副产品可供生产抗生素、酵母及酒精等行业使用