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1、山東大宗生物開發(fā)股份有限公司玉米淀粉生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)山東大宗生物開發(fā)股份有限公司二零一七年四月·山東大宗生物開發(fā)股份有限公司目 錄第1章 淀粉的生成及結(jié)構(gòu).11、 淀粉的生成.12、 淀粉的物理性狀.13、 淀粉的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu).24、 淀粉的用途.3第2章 玉米淀粉及生產(chǎn)方法.41、 玉米的性質(zhì)和組成.42、 玉米的生產(chǎn)過程概述及工藝流程.51、 亞硫酸的制備.72、玉米的浸泡.73、玉米的破碎及胚芽分離.124、玉米的精磨與纖維分離.145、淀粉與蛋白質(zhì)的分離.156、淀粉脫水與干燥.20第三章 副產(chǎn)品的加工.22一、玉米漿與菲訂.22二、玉米胚芽與玉米油.24三、蛋白粉.24四、纖

2、維粉.25第一章 淀粉的生產(chǎn)及結(jié)構(gòu)一、淀粉的生成淀粉碳水化合物,它在自然界分布很廣,是植物的主要成分。碳水化合物中最多的是纖維素,其次是淀粉,這二種物質(zhì)是葡萄糖的聚合物。纖維素是構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分,可以說是植物生長(zhǎng)中的建筑材料,淀粉則是植物所儲(chǔ)存的食糧。植物葉綠素在陽光照射下,能將二氧化碳和水變成淀粉,同時(shí)產(chǎn)生氧氣,這個(gè)現(xiàn)象稱為“光合作用”,可用化學(xué)式簡(jiǎn)單表示如下:日光 NOC2+NH2O-(C6H10O5)n+NO2葉綠素光合作用的變化過程,實(shí)際上并不像上面方程式表示的那樣簡(jiǎn)單,葉綠素是復(fù)雜的化合物,含有鎂,能由日光中吸收紅、藍(lán)和少量的綠光,被吸收的光能促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。綠葉在白天所生成

3、的淀粉,存在于葉綠素的微粒內(nèi),可用碘液定性檢測(cè):用酒精將葉綠素溶解,然后加幾滴稀碘溶液,若顏色變藍(lán),則表示有淀粉存在。植物生長(zhǎng)成熟后,有許多淀粉儲(chǔ)藏在植物的種子(玉米、麥、米等),根(如甘薯、木薯)和塊莖(馬鈴薯)中,各種植物含淀粉的量因品種、氣候、土質(zhì)以及其他生產(chǎn)條件的不同而不一樣。即使在同一塊地里生產(chǎn)的不同植株,其所含淀粉的量也不一定相同。二、淀粉的物理性狀淀粉是白色的微小顆粒,不溶于水和有機(jī)溶劑,顆粒內(nèi)都呈復(fù)雜的結(jié)晶組織。淀粉乳遇熱糊化呈粘稠的液體。這些性質(zhì)是一般淀粉所共有的,但由于各種原料制造的淀粉不同,其性狀不一樣,分別說明如下:1、 顆粒的形狀與大小在顯微鏡下觀察淀粉的顆粒是透明的

4、,不同的淀粉具有不同的形狀和大小。淀粉的性狀有圓型、橢圓形和多角形三種。一般含水分高、蛋白質(zhì)含量低的植物的淀粉顆粒比較大,多成圓形和橢圓形,如馬鈴薯、木薯,相反顆粒小的呈多角形,如大米淀粉。淀粉顆粒形狀又因生長(zhǎng)的部位和生產(chǎn)期間遭受壓力的大小而不同。如玉米淀粉有圓型和多角形二種。圓型的生長(zhǎng)在玉米粒的上部,多角形的生長(zhǎng)在胚芽?jī)膳?。淀粉顆粒的大小并不是均勻的,玉米淀粉最小的5uM,最大的為26uM,有人做過估計(jì),500克玉米淀粉約含有8500億個(gè)顆粒。2、 偏光十字 在偏光顯微鏡下觀察,淀粉顆粒具有黑色十字,稱為偏光十字。將淀粉顆粒分成白色的四個(gè)部分,十字的位置各種植物不同。如馬鈴薯淀粉不在顆粒的中

5、心;玉米淀粉在顆粒的中心。其次,偏光十字的明顯程度不同,利用這些區(qū)別,可借助于顯微鏡鑒別淀粉的種類。3、淀粉含水量淀粉含有較多的水分,但并不潮濕。玉米淀粉在一般情況下含水約12%,淀粉雖然還有這么多水分,卻呈干燥狀態(tài),這是由于淀粉分子中的羥基(-OH)和水分子互相作用,生成氫鍵的緣故。淀粉含水分的多少,因空氣溫度和室內(nèi)溫度而異,陰雨天氣濕度大,淀粉含水多,干燥天氣濕度低,淀粉含水量降低。玉米淀粉一般含水12%,這個(gè)指標(biāo)稱為平衡水分。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為14%水分,水分略高于平衡水分。4、 其他物理參數(shù)玉米比重:玉米粒:700-750Kg/m3玉米穗:450-480Kg/m3淀粉的比重:1.61夫質(zhì)(蛋白

6、質(zhì))比重:1.13胚芽的比重:0.96玉米輸送:玉米:水=1:3-1:5浸泡罐裝料量:55%-58%三、淀粉的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu) 淀粉是碳水化合物的一種高分子化合物,組成的元素為碳、氫和氧。其百分率為碳44.4%,氫6.2%、氧49.4%,組成淀粉分子的單位為葡萄糖,為六碳糖,分子式為C6O12H6。 淀粉分子的結(jié)構(gòu)有兩種,一種稱為直鏈淀粉,各縮水葡萄糖連接成直鏈狀,玉米淀粉含直鏈淀粉27%,其余為支鏈淀粉,性狀猶如樹枝。直鏈淀粉和支鏈淀粉性質(zhì)不同,其含量百分率不同也影響到淀粉的性質(zhì)。例如:全部含有直鏈淀粉的豆類淀粉,經(jīng)與水共煮也不能生成糊,顆粒不膨脹,玉米淀粉生成不透明的糊,冷卻后凝結(jié)成半固體的

7、凝膠體。其他若干淀粉的不同性質(zhì),也都是由于所含直鏈淀粉和支鏈淀粉量不同的緣故。淀粉分子的大小,很不規(guī)律,不僅各種淀粉分子大小不同,即同一種淀粉也含有不同大小的分子,淀粉含有直鏈和支鏈分子兩種,又易結(jié)合,故分子量的測(cè)定很困難,淀粉分子式常用(C6O10H5)n表示,n是一個(gè)未知數(shù),表示淀粉是由若干(C6O10H5)的單位組成。4、 淀粉的用途淀粉的用途很廣,除直接使用外又可加工制成各種變性淀粉、糊精、糖等。1、 食品工業(yè)淀粉是人類主要的食品,是身體熱能的主要來源之一,淀粉制成的食品如粉條、粉皮等,其原料以豆類淀粉為好。糖果制造時(shí)除用大量淀粉生產(chǎn)的飴糖漿外,還使用原淀粉和變性淀粉。流行的火腿腸、肉

8、制品、冷凍食品、冰淇淋等都要用淀粉為填充劑,保潮劑、乳化劑、增稠劑、粘合劑等。用來調(diào)味的味精也是有淀粉轉(zhuǎn)化成葡萄糖再經(jīng)發(fā)酵提純而制成的。淀粉還是淀粉糖工業(yè)的基礎(chǔ),美國(guó)和日本淀粉產(chǎn)量的70%轉(zhuǎn)化為糖漿和葡萄糖。2、 造紙工業(yè) 造紙工業(yè)使用大量淀粉上膠和涂料,以改善紙張性質(zhì)和增加強(qiáng)度。制造紙板、紙袋、紙箱等也試用大量淀粉制品作為膠粘劑。變性淀粉代替干酷素用于造紙,紙張可長(zhǎng)久保存不致發(fā)生腐敗現(xiàn)象。3、紡織工業(yè)棉、麻、毛、人造紡織工業(yè)用淀粉漿紗,可增加紗的強(qiáng)度,防止紗和織機(jī)直接摩擦,試用變性淀粉作漿料可提高紡織品質(zhì)量并降低成本。淀粉糖還有染料的作用,能使顏色固定在布上而不褪色。4、 醫(yī)藥工業(yè)壓制藥片是

9、由淀粉做賦形劑起粘合和填充作用,有些藥物用量很小,必須用淀粉稀釋后壓制成片供臨床用。另外,淀粉吸水膨脹,有促進(jìn)片劑的崩解作用。淀粉制成淀粉海綿經(jīng)消毒放在傷口上有止血作用。葡萄糖的生產(chǎn)主要原料是淀粉??咕仡?、維生素類、檸檬酸、溶劑、甘油等發(fā)酵工業(yè)也是用淀粉轉(zhuǎn)化而作培養(yǎng)基的。5、 其他 如鑄造、冶金、石油、釀造、啤酒、膠粘劑、涂料、化妝品、干電池等都要使用淀粉。第二章 玉米淀粉及生產(chǎn)方法一、玉米的性質(zhì)和組成 玉米(CORN)又名玉蜀黍,俗名苞谷、苞米、棒子、珍珠米等名稱。玉米是我國(guó)重要糧食作物之一,種植面積僅次于稻、麥而居雜糧之首,年產(chǎn)量約為九千多萬噸,占世界總產(chǎn)量的20%,僅次于美國(guó),居世界第

10、二位。 玉米是豐產(chǎn)谷物之一,為一年生植物,屬禾本科。它即可用為糧食直接食用,又在工業(yè)上有廣闊的用途,同時(shí)玉米比較易于栽培,適應(yīng)性強(qiáng),產(chǎn)量較穩(wěn)定,畝產(chǎn)一般七、八百斤,高的可達(dá)千斤以上,玉米易于貯存,玉米淀粉工廠可以常年生產(chǎn),不受季節(jié)限制。玉米由于品種、產(chǎn)地和栽培種植條件不同,顏色和化學(xué)組成也都各有特點(diǎn)。從形態(tài)上可分為粉質(zhì)玉米,馬牙玉米和硬皮玉米三種。粉質(zhì)玉米質(zhì)地柔軟,含粉量高,角質(zhì)內(nèi)胚層少,適宜于淀粉生產(chǎn);馬牙玉米,粒扁而長(zhǎng),頂端有凹處似馬齒,故稱馬牙玉米,其含粉量?jī)H次于粉質(zhì)玉米,胚芽較大,胚芽?jī)蓚?cè)多為角質(zhì)淀粉,適宜制作淀粉和飼料;硬皮玉米,主要含角質(zhì)淀粉,外形較圓滑,無凹凸處,粒小,不適宜制淀

11、粉,它蛋白質(zhì)含量高營(yíng)養(yǎng)豐富,適宜飼料廠使用。從顏色上分,可分為白玉米、黃玉米和雜花玉米。白玉米一般質(zhì)軟易浸泡,制出的淀粉顏色潔白,而黃玉米制作的淀粉帶微黃色陰影,雜花玉米介于兩者之間。不同品種的玉米粒平均化學(xué)組成(干物%)玉米品種淀粉蛋白質(zhì)脂肪纖維素聚合物碳水化合物灰分粉質(zhì)玉米788.535.251.714.253.251.35馬牙玉米70.59.55.41.714.253.501.45硬皮玉米68.59.85.81.784.344.51.61各地區(qū)玉米粒的化學(xué)組成(干物%)品種名稱產(chǎn)地水分%淀粉干物蛋白質(zhì)脂肪灰分淀粉收率白馬牙唐山1473.658.035.361.3365-68粉質(zhì)及半白馬廣

12、西11.572.358.915.201.5565-70黃馬牙山西16.571.578.415.591.3462-64黃硬皮東北23.469.909.085.141.6460-62玉米粒個(gè)本分的化學(xué)組成(按干基%)部分淀粉脂肪蛋白質(zhì)灰分糖整粒67.8-743.9-5.88.1-11.51.27-1.521.61-2.22胚芽5.1-10.031.1-33.917.3-20.09.38-11.310.0-12.5內(nèi)胚層82.9-88.90.7-1.16.7-11.10.22-0.460.47-0.82冠3.7-3.99.1-16.71.4-2.0皮3.5-10.40.7-1.22.9-3.90.2

13、0-1.00.19-0.52二、 玉米淀粉生產(chǎn)過程概述及工藝流程淀粉生產(chǎn)的目的是要從玉米粒中最大限度的提出純凈的淀粉和分出其它非淀粉部分。一般來說,生產(chǎn)玉米淀粉并不難,要想生產(chǎn)出高質(zhì)量的淀粉和盡可能高的淀粉收率以及高質(zhì)量的副產(chǎn)品,在工藝和設(shè)備方面有很多課題值得研究。由于淀粉粒除含淀粉外,其非淀粉部分同樣是具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的有價(jià)值成分,如蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)糖等,即使?fàn)I養(yǎng)價(jià)值不太高的纖維和半纖維素也是重要的牲畜飼料,都需要盡可能分別指出,以獲取最大效益,據(jù)預(yù)算,工廠效益中淀粉占20%,其余80%是從副產(chǎn)品中獲取的。玉米淀粉加工主要利用世界通行的“濕磨法”工藝,根據(jù)淀粉不溶于水,玉米粒各部分比重不同

14、這樣二條原理制成合理的工藝流程。玉米經(jīng)亞硫酸浸泡后,采用高效設(shè)備,用物理分離的方法,如破碎、撞擊、篩洗、旋流分離、離心分離、浮選、氣浮分離、擠壓脫水、干燥等方法,將玉米的各組織部分分別分離和進(jìn)一步加工,以制得高價(jià)值的產(chǎn)品,本工藝加工主要特點(diǎn)如下:(1) 利用亞硫酸浸泡玉米,是玉米軟化,各組織部分易于分離,而且采用逆流浸泡法,盡可能多的提出玉米粒內(nèi)可溶物質(zhì)。(2) 利用逆流操作原理,使新水用量降低至最低,新水僅用于淀粉的最終洗滌,充分利用過程水,使廢水排放量降至最低。(3) 利用高效分離設(shè)備,使玉米粒各有效成分幾乎無損的分出,產(chǎn)品回收率可達(dá)95%-99%。(4) 生產(chǎn)過程連續(xù)化,除浸泡過程及必要

15、的中間貯罐外,生產(chǎn)過程連續(xù)化,縮短了生產(chǎn)周期。玉米淀粉工藝流程請(qǐng)參閱工藝流程圖,該圖中羅列了各工序及主要設(shè)備的工藝控制點(diǎn)。下面列出工藝流程圖。玉米淀粉生產(chǎn)工藝流程圖 玉米 凈化 中和壓濾烘干菲汀 硫磺制酸H2SO3浸泡稀玉米漿-| 濃縮玉米漿 破碎胚芽洗滌脫水干燥榨油 精磨 玉米油 油粕 加漿 篩洗渣皮脫水干燥粉碎纖維粉 夫質(zhì)分離濃縮脫水干燥蛋白粉 凈水淀粉洗滌 精制淀粉乳制淀粉糖、糊精、變性淀粉等 脫水干燥 淀粉1、亞硫酸的制備 制取亞硫酸的方式有幾種,但其原理如下: 燃燒S+O2 SO2SO2+H2O H2SO3一般采用硫磺在燃燒爐中燃燒,生成SO2氣體,溶解于水或稱之為水吸收SO2即可生

16、成亞硫酸。為使硫磺燃燒完全,需借助鼓風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)將空氣進(jìn)入,燃燒出來的氣體含有SO27-9%,最高含量可達(dá)16%。產(chǎn)生的SO2氣體通過吸收塔的底部并慢慢上升,打開塔上的噴水龍頭,即可制得含有SO2為0.10-0.2%的亞硫酸,較好的方法采用二級(jí)吸收塔,中間由塑料風(fēng)機(jī)抽一級(jí)吸收塔的氣體,少量未被水吸收的SO2氣體鼓進(jìn)二級(jí)吸收塔再次進(jìn)行吸收,這樣可節(jié)省硫磺消耗量,而且減少對(duì)環(huán)境的污染,還有部分工廠采用射流原理,儲(chǔ)酸罐內(nèi)的水由泵送入水力噴射器,由于噴射水流速度較高,于是周圍形成負(fù)壓使器內(nèi)產(chǎn)生真空,吸收SO2氣體,同時(shí)SO2被水混合吸收,反復(fù)循環(huán)而制得所需濃度的亞硫酸供玉米浸泡和渣皮洗滌用。硫酸屬于易

17、燃物品,應(yīng)注意保管,操作中灑在地面的硫磺必須清掃干凈,以免引起火災(zāi),爐內(nèi)硫磺必須及時(shí)添加。2、 玉米的浸泡浸泡的目的有4個(gè):(1) 軟化玉米顆粒(2) 分散玉米胚體細(xì)胞中蛋白質(zhì)網(wǎng)(3) 溶解出玉米中的水溶性物質(zhì),轉(zhuǎn)化成稀玉米漿(4) 防腐和清洗玉米玉米中淀粉顆粒被包裹在蛋白質(zhì)網(wǎng)組織之內(nèi),蛋白質(zhì)網(wǎng)分散破壞以后,淀粉顆粒才能被游離出來,以后的分離操作比較容易,浸泡操作是否良好,對(duì)于以后各工序的操作效率影響很大。浸泡良好的玉米顆粒,蛋白質(zhì)網(wǎng)分散完全,把一粒玉米切開,中間為胚芽,被胚體包圍,胚體分軟胚體和硬胚體,前者位于顆粒的中上方,顏色淺,后者位于顆粒的兩旁,顏色較深,硬胚體的顏色猶如牛角,故又稱角

18、質(zhì)胚體,硬胚體的蛋白質(zhì)網(wǎng)比較難分散,一般認(rèn)為良好的浸泡效果,應(yīng)使軟胚體的蛋白質(zhì)全部被分散,硬胚體的蛋白質(zhì)網(wǎng)大部分被分散。浸泡更長(zhǎng)時(shí)間(如達(dá)到70小時(shí)以上),能將硬胚體的其余蛋白質(zhì)網(wǎng)分散,但這將影響細(xì)胞壁的強(qiáng)度。由于細(xì)胞強(qiáng)度的降低,在清磨時(shí)產(chǎn)生大量的細(xì)纖維,細(xì)纖維能通過篩孔,不宜分離,篩易“迷眼”,影響淀粉產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。強(qiáng)度高的細(xì)胞壁有利于提高磨碎和篩分的效率。浸泡水并不是從玉米顆粒的表皮各部分滲透到內(nèi)部組織,而是從顆粒底部根帽處的疏松組織進(jìn)入顆粒。(根帽是原來與玉米軸連接部分)。通過膚皮底層的多孔性組織滲透到顆粒的內(nèi)部。胚芽部分先于浸泡水接觸,然后胚體部分與浸泡水接觸。根據(jù)實(shí)驗(yàn),于50浸泡

19、4小時(shí)后,胚芽部分吸收水分達(dá)到最高值。此時(shí),玉米顆粒變軟,經(jīng)過粗碎,胚芽和麩皮可以分離開,但是蛋白質(zhì)網(wǎng)被分散,約24小時(shí)后,軟胚體的蛋白質(zhì)網(wǎng)基本上分散,約36小時(shí)后,硬胚體的蛋白質(zhì)網(wǎng)也基本上分散。蛋白質(zhì)網(wǎng)的分散過程是先膨脹,后轉(zhuǎn)變細(xì)小的球形蛋白質(zhì)顆粒,而后網(wǎng)狀組織破壞。玉米顆粒在浸泡過程中吸收水分,對(duì)于軟化顆粒具有一定的作用。玉米顆粒吸收水分的速度起初很快,至水分含量達(dá)到35-40%以后,速度減慢,水分達(dá)到最高含量(42-45%)時(shí)不再增高,大致浸泡8-10小時(shí),即達(dá)到此最高含量。只用水浸泡,不能分散蛋白質(zhì)網(wǎng),非用SO2不可。胚芽吸收水分的量遠(yuǎn)超過胚體,胚芽吸收水分后強(qiáng)韌度組升高,不易破裂。浸

20、泡良好的玉米顆粒,用手指壓擠,胚芽即可脫落。玉米顆粒內(nèi)含有6%(干基表示)的水溶性物質(zhì),其中約有60%為糖分,其余為無機(jī)鹽和水溶性蛋白質(zhì)約各占20%,在浸泡過程中,此水溶性物質(zhì)約有一半被溶解出來。顆粒各部分被溶解出來的水溶性物質(zhì)的量并不相等,胚芽含水溶性物質(zhì)質(zhì)量較高,被溶解出來的量也多,水溶性物質(zhì)被浸出,有利于以后的分離操作,提高淀粉產(chǎn)品的質(zhì)量。生產(chǎn)淀粉的清洗工段的作用是除去水溶性的雜質(zhì),能于浸泡工段將水溶性物質(zhì)浸出一半,可減輕以后的清洗負(fù)擔(dān)。浸泡前后玉米化學(xué)組成列表如下:浸泡前后玉米化學(xué)組成的變化化學(xué)組成浸泡前%浸泡后%增減量(占原含量%)淀粉69.3773.86+6.47油脂5.065.4

21、0+5.72蛋白質(zhì)10.228.74-14.48戊糖5.435.93+9.21纖維素2.372.32-2.11灰分1.400.59-57.86水溶性物質(zhì)6.153.16-48.62如表中數(shù)據(jù)顯示,原來成分被溶解出來量最多的為灰分57.86%,其次為水溶性物質(zhì)48.62%和蛋白質(zhì)14.48%。被溶解出來物質(zhì)最多部分為胚芽,約達(dá)其重量的35%,胚芽吸收水分量很高,約過總重量的60%,胚體部分吸收水分約達(dá)40-45%。多桶串聯(lián)逆流浸泡,是把若干個(gè)浸泡桶、泵和管道串聯(lián)起來,根據(jù)逆流浸泡的原理,掌握下列兩個(gè)原則進(jìn)行倒罐操作。第一,新投入的玉米用浸泡時(shí)間最長(zhǎng)的浸泡24小時(shí)左右,此水抽出送去作玉米漿;第二,

22、罐內(nèi)玉米開磨前約24小時(shí),罐內(nèi)浸泡水倒出,該罐加入新亞硫酸水。這樣,亞硫酸加入的方向和玉米投入的方向相反,故稱之為逆流浸泡。這個(gè)辦法能使浸泡水和玉米質(zhì)檢的蛋白質(zhì)保持最大的濃度差,可溶出更多可溶物質(zhì),強(qiáng)化浸泡效果,這和化學(xué)工業(yè)上的逆流萃取的道理是一樣的。下面以六個(gè)浸泡為例,列出倒罐操作規(guī)定:開工初期:投1#罐 1#罐加新酸投2#罐 2#罐加新酸投3#罐 3#罐加新酸投4#罐 1#4#,1#罐加新酸投5#罐 2#5#,2#罐加新酸下班前2小時(shí)放出5#玉米漿,1#-3#-4#-5#,1#罐準(zhǔn)備開磨正常倒灌(1) 投6#罐,磨1#罐,3#-4#-5#-6#,3#罐加新酸,下班前2小時(shí)放出6#罐玉米漿,

23、2#6#。2#罐準(zhǔn)備開磨(2) 投1#罐,磨2#罐,4#-5#-6#-1#,4#罐加新酸,下班前2小時(shí)放出1#罐玉米漿,3#-5#-6#-1#。3#罐準(zhǔn)備開磨(3) 投2#罐,磨3#罐,5#-6#-1#-2#,5#罐加新酸,下班前2小時(shí)放出2#罐玉米漿,4#-6#-1#-2#。4#罐準(zhǔn)備開磨(4) 投3#罐,磨4#罐,6#-1#-2#-3#,6#罐加新酸,下班前2小時(shí)放出3#罐玉米漿,5#-1#-2#-3#。5#罐準(zhǔn)備開磨(5) 投4#罐,磨5#罐,4#-3#-2#-1#,6#罐加新酸,下班前2小時(shí)放出4#罐玉米漿,6#-2#-3#-4#。6#罐準(zhǔn)備開磨(6) 投5#罐,磨6#罐,2#-3#-

24、4#-5#,2#罐加新酸,下班前2小時(shí)放出5#罐玉米漿,1#-3#-4#-5#。1#罐準(zhǔn)備開磨(7) 投6#罐,磨1#罐,3#-4#-5#-6#,3#罐加新酸,下班前2小時(shí)放出6#罐玉米漿,2#-4#-5#-6#。2#罐準(zhǔn)備開磨 在實(shí)際操作中,從新投入的玉米與時(shí)間最長(zhǎng)的浸泡水接觸一段時(shí)間而放出來的液體(稱為稀玉米漿),還有6-8%的干物含量,經(jīng)真空濃縮后為玉米漿,是玉米淀粉生產(chǎn)的一項(xiàng)重要產(chǎn)品,為發(fā)酵工業(yè)的重要原料。玉米浸泡是淀粉生產(chǎn)中關(guān)鍵工序之一,其好壞直接影響到淀粉的質(zhì)量和收率,所以必須對(duì)玉米浸泡過程中幾個(gè)主要影響因素有所了解。A、浸泡溫度 浸泡溫度一般在48-52,溫度過低,浸泡效率降低,

25、雜菌易生產(chǎn)繁殖,溫度過高(如超過55),就會(huì)抑制乳酸桿菌的良好發(fā)酵,超過65,蛋白質(zhì)嚴(yán)重變性,增加了下道工序分離淀粉的困難。65以上,玉米中的淀粉發(fā)生糊化,俗稱“泡熟影響淀粉收率和質(zhì)量,大多數(shù)工廠在整個(gè)浸泡過程中,全部采用熱浸。”溫度對(duì)浸泡液的影響浸泡溫度時(shí)間小時(shí)蛋白質(zhì)%灰分%玉米漿收率%酸度47-484041.9020.603.4711.7948-504043.8020.304.1212.8250-524039.5021.602.9511.2853-554029.5618.703.427.55B、亞硫酸的作用現(xiàn)在普遍使用的浸泡劑為二氧化硫,過去曾試驗(yàn)過若干種其它藥品,但結(jié)果都不及二氧化硫好,

26、SO2價(jià)格便宜,殺菌力強(qiáng),能防止不利的細(xì)菌的作用,對(duì)于蛋白質(zhì)網(wǎng)具有分散作用。但是,也有缺點(diǎn),揮發(fā)性強(qiáng),散布于空氣中,產(chǎn)生不良?xì)馕叮忠蛳邓嵝?,?duì)于設(shè)備有腐蝕性,還有降低淀粉粘度的影響。SO2對(duì)蛋白質(zhì)網(wǎng)的分散作用,主要是由于其還原性,其次是酸性,用于乳酸、醋酸和鹽酸,在相同濃度或相同PH,都不能獲得相同的浸泡效果,乳酸對(duì)于玉米顆粒具有相當(dāng)?shù)能浕饔?,但卻沒有分散蛋白質(zhì)網(wǎng)的作用。在工廠的浸泡過程中有相當(dāng)量的乳酸生成,對(duì)于軟化顆粒具有一定作用。在浸泡過程中,SO很快被顆粒吸收,影響玉米顆粒的二氧化硫含量增加,PH降低,浸泡水的SO2含量降低,PH增高。用300ML含水0.15%SO2的回收蛋白質(zhì)水于

27、52浸泡玉米,試驗(yàn)SO2被吸收和PH變化情形的結(jié)果如下表:玉米浸泡過程中SO被吸收情形試驗(yàn)浸泡時(shí)間(小時(shí))浸 泡 水玉 米 粒體積(ML)PHSO2%水分%PHSO2水溶物%03003.70.15010.626.308.9062154.10.08136.905.50.1105.44121854.40.06942.065.50.1155.95241804.60.07244.485.40.1105.18401774.20.05645.804.40.0954.56蛋白質(zhì)網(wǎng)的分散作用隨SO2的濃度而增高。濃度0.1%的SO2,不能產(chǎn)生足夠的分散作用,淀粉分離困難。SO2含量在0.15-0.22%之間時(shí)

28、,蛋白質(zhì)網(wǎng)分散適當(dāng),淀粉易于分離,工業(yè)上幾乎普遍采這個(gè)濃度。應(yīng)當(dāng)注意SO的濃度在0.35%以上,并沒有更好的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗嵝愿?,反有抑制乳酸發(fā)酵,使玉米顆粒變硬,同時(shí)降低淀粉粘度,所以在工業(yè)上不采用高濃度的SO含量。C、乳酸發(fā)酵的作用玉米浸泡過程不僅是物理擴(kuò)散過程,更重要的是乳酸發(fā)酵過程,乳酸菌的繁殖情況直接關(guān)系到浸泡后玉米漿的質(zhì)量。在浸泡中,酸度和溫度都較高,除乳酸桿菌以外,其他各種微生物不能繁殖。目前,常見為無鞭毛屬耐高溫的乳酸桿菌,長(zhǎng)度5-10uM,有的單獨(dú)存在,有的連接成鏈狀。菌種發(fā)育的最佳溫度是48,介質(zhì)PH在弱堿性或中性時(shí)發(fā)酵最為順利,新加入的浸泡水內(nèi)沒有乳酸生成,但SO2濃度逐漸降

29、低,降到0.04%以下時(shí),即開始有乳酸生成。大約使存在的糖分的一半轉(zhuǎn)變成乳酸,乳酸有抑制其他微生物繁殖的作用,故當(dāng)乳酸桿菌一旦旺盛后,其他微生物就消滅了,可以有效的防止浸泡中腐敗物的產(chǎn)生。但乳酸過高、過多,對(duì)蛋白質(zhì)有分解作用,使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成溶解狀態(tài),不易與淀粉分離。D、浸泡時(shí)間的影響質(zhì)量正常的玉米,只需浸泡40小時(shí)左右,硬質(zhì)玉米需要較長(zhǎng)的浸泡時(shí)間,如果使用這類品種為原料時(shí),應(yīng)當(dāng)注意浸泡時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。否則,蛋白質(zhì)網(wǎng)的分散程度差,淀粉與蛋白質(zhì)分離困難,也影響淀粉的產(chǎn)率。粉質(zhì)玉米較馬牙玉米易于浸泡。最好選用同一品種為原料,若加工的玉米為馬牙玉米與硬質(zhì)品種的混合物,則不易控制浸泡時(shí)間,如適于馬牙品種,

30、硬質(zhì)品種將浸泡不足,如適于硬質(zhì)品種,馬牙品種將浸泡過度。儲(chǔ)存時(shí)間久的玉米較新鮮的玉米難于浸泡。用浸泡的頭24小時(shí),二者在構(gòu)造方面的變化沒有差別。但以后,新鮮玉米的蛋白質(zhì)網(wǎng)分散快很多,36小時(shí)后,其分散程度約等于老玉米浸泡50小時(shí)的情況。這與原來含水量的差別沒有關(guān)系,因?yàn)榻?5-20小時(shí)以后,新玉米和老玉米的含水量已經(jīng)相同, 以后的浸泡階段中也基本上相等。繼續(xù)浸泡新玉米到50小時(shí),細(xì)胞壁的纖維上幾乎不附著有任何蛋白質(zhì),所得淀粉產(chǎn)品含有較高的氮物質(zhì),這是由于蛋白質(zhì)一部分被分解的緣故。另外,在儲(chǔ)存期間發(fā)霉或發(fā)生自熱現(xiàn)象,會(huì)引起玉米質(zhì)量的敗壞,蛋白質(zhì)難于分散,并且分散的情況各部分不均勻,淀粉的產(chǎn)率和

31、質(zhì)量都受影響。用敗壞程度高的玉米為原料,不易獲得潔白,質(zhì)量高的產(chǎn)品,應(yīng)當(dāng)避免使用。用烘房人工干燥的玉米,與日光曬干的玉米比較,前者的淀粉和蛋白質(zhì)分離困難。干燥的溫度愈高,這種困難愈大,主要原因是蛋白質(zhì)在較高溫度下已經(jīng)變性,在浸泡分散的蛋白質(zhì)網(wǎng)一部分附著于淀粉顆粒上不易分離的緣故。3、玉米的破碎和胚芽分離玉米破碎的目的是把玉米破碎成碎塊,分離出胚芽。因?yàn)榕哐繌?qiáng)韌性高,破碎時(shí)容易與其它部分分開,而胚乳淀粉含量高,抗壓強(qiáng)度低,易于破碎。針對(duì)玉米顆粒這一特性,玉米淀粉廠常采用圓盤破碎機(jī)作為破碎設(shè)備,而不采用鋼磨和錘碎機(jī)等。因?yàn)檫@些容易損壞胚芽,降低玉米油的收率,圓盤破碎機(jī)也稱脫胚磨,系專為玉米淀粉生產(chǎn)

32、破碎胚芽之用。破碎機(jī)的工作部件是一對(duì)相對(duì)的圓盤,其中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng),另一個(gè)固定不動(dòng)。兩個(gè)圓盤的端面裝有破碎部件,一種特殊形狀的齒,動(dòng)盤和靜盤上同心排列的齒相互交錯(cuò),當(dāng)物料由圓盤中央進(jìn)入機(jī)內(nèi)時(shí),即可受到擾動(dòng)和離心力的作用,在動(dòng)靜齒盤縫間向外運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中,在動(dòng)靜齒盤及凸齒的剪切、擠壓和搓撕的作用下,物料被破碎。圓盤式破碎機(jī)主要有齒盤、主軸齒盤間隙調(diào)節(jié)裝置、主軸支撐結(jié)構(gòu)、電機(jī)、機(jī)座等組成。動(dòng)、靜齒盤是由六塊齒板組成,齒盤材料為鑄鐵或不銹鋼,它一方面為平面,另一方面則是梯形齒,在齒板上呈同心圓分布,共有七排齒,每排齒的間隙由半徑增大的方向逐漸減少??傹X數(shù)282個(gè),一到第七行齒數(shù)分別為60、54、48、4

33、2、36、24、18。梯形齒的高和寬均為15mm,寬9mm。在半徑較小處,齒的間隙大,玉米成整粒破碎,有利于進(jìn)料。在圓盤外端部,由于齒的間距小,物料的離心力較大因而碰撞加劇,玉米粒得到繼續(xù)破碎。破碎質(zhì)量關(guān)系到后面工序的正常操作和胚芽收率的高低。所以對(duì)影響破碎質(zhì)量的因素要引起足夠的重視。 A、玉米品種和浸泡質(zhì)量的影響 玉米的品種與破碎有很大的關(guān)系,粉質(zhì)玉米、白馬牙玉米,質(zhì)軟易破碎,而硬粒黃玉米,角質(zhì)淀粉多,難破碎,扁玉米及小粒玉米也不易破碎,往往從圓盤縫隙中漏出;浸泡質(zhì)量也直接關(guān)系到玉米破碎,浸泡好則玉米軟,提出蛋白質(zhì)多,也容易破碎。如果浸泡不好或浸泡后玉米用冷水沖洗輸送,會(huì)使玉米收縮“回生”,

34、玉米較硬,則胚芽失去彈性而變得易被磨碎,從而不能保持其完整性。新裝上的齒盤由于齒邊銳利,也易把胚芽切碎,不過這種情況在破碎100-200噸玉米后會(huì)趨于正常。細(xì)碎的胚芽會(huì)給胚芽的提取和后道工序加工帶來困難。B、破碎機(jī)工作情況影響 首先,破碎機(jī)齒板選型要合理,結(jié)構(gòu)尺寸和功率大小與生產(chǎn)能力匹配,圓盤安裝應(yīng)平行,負(fù)責(zé)齒與齒之間的間隙變化,使破碎不夠均勻,且易損壞齒板上的齒,是生產(chǎn)能力降低,破碎的質(zhì)量下降,會(huì)出現(xiàn)既有細(xì)碎胚芽,又有整玉米顆粒的現(xiàn)象。破碎機(jī)圓盤的間距對(duì)破碎質(zhì)量也有顯著的影響圓盤間距(mm)游離胚芽聯(lián)結(jié)胚芽占總胚芽%整粒玉米完整%磨碎%2265.531.23.30.002682.510.55

35、.01.423173.413.912.72.353455.04.830.25.183650.03.047.011.0以上數(shù)據(jù)可以看出,圓盤間距以22-26mm之間較好,實(shí)際工作應(yīng)根據(jù)不同的機(jī)型,玉米品種實(shí)驗(yàn)后決定。另外,破碎機(jī)下料均勻也是影響破碎質(zhì)量的主要問題之一,下料不均勻會(huì)造成質(zhì)量不穩(wěn)。C、破碎的質(zhì)量控制一般工廠采用二次破碎工藝。即一次破碎后分離一次胚芽,二次破碎后,再分離一次或二次胚芽,其質(zhì)量控制指標(biāo)為:進(jìn)一次破碎機(jī)物料稠度干物2530%。一次破碎后玉米粒度 5-6瓣,整粒2%游離胚芽 85%二次破碎后玉米粒度 10-12瓣,無粒數(shù)游離胚芽 15%聯(lián)結(jié)胚芽 0.5%胚芽分離設(shè)備各有其優(yōu)缺

36、點(diǎn),現(xiàn)簡(jiǎn)述如下:A、 胚芽旋液分離器胚芽旋液分離器是一種新型的提取胚芽的設(shè)備,工作原理與一般旋風(fēng)分離器的工作原理相似,物料利用泵的壓力切線進(jìn)入旋流器中,沿器壁高速旋轉(zhuǎn),在圓柱形殼體和溢流管之間的空間作急速的圓周運(yùn)動(dòng),線速度可達(dá)5m/S。離心力的大小可用下式表示 V FM或M W 2 R 式中:F離心力(千克米/秒2) M物料質(zhì)量(千克) V圓周線速度(米/秒) W圓周角速度(弧度/秒) R圓周運(yùn)動(dòng)的放置半徑(米) 由上式可知,質(zhì)量越大,離心力越大,線速度以平方反應(yīng),離心力變化更快。在線速度確定后,旋轉(zhuǎn)半徑越小,離心力越大,在角速度確定后,旋轉(zhuǎn)半徑越大,離心力越大。為了獲得較大的離心力,須將物料

37、的旋轉(zhuǎn)速度加大,就要求進(jìn)料壓力增大,減少旋轉(zhuǎn)半徑。目前,國(guó)內(nèi)使用的胚芽旋流器一般直徑為150-250或300采用單支多級(jí),圓錐角為10-15度,據(jù)介紹有多種流程:A、 兩次分離,底流再進(jìn)行檢查分離。B、 兩次分離,只第一次出胚芽,第二次分出胚芽與一次破碎后物料混合進(jìn)第一次胚芽旋流器。在本工段生產(chǎn)中,主要抓住以下環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。第一,來料質(zhì)量檢查聯(lián)結(jié)胚芽,若發(fā)現(xiàn)胚芽多,需調(diào)節(jié)或更換破碎機(jī)齒盤;第二,控制好物料中淀粉乳濃度,且要保持穩(wěn)定,第三,控制好胚芽槽內(nèi)物料平衡,以免生產(chǎn)堵塞和堆槽事故。4、 玉米的精磨與纖維分離破碎后的玉米,經(jīng)過2次提胚后,尚需進(jìn)一步精磨使淀粉和纖維組織分開。精磨的目的是打

38、破玉米碎塊中淀粉與非淀粉結(jié)合的部分,使淀粉最大限度地游離出來,分出纖維渣,并使角質(zhì)胚層中淀粉與蛋白質(zhì)顆粒分開,以便進(jìn)一步分離和純化。磨細(xì)時(shí)糊漿的嘗試需稀漿或工藝水加以調(diào)節(jié),使含水保持在75-79%的范圍內(nèi),如糊漿的含水量增設(shè)到80%以上,會(huì)使磨細(xì)的情況顯著變壞。磨細(xì)前糊漿的溫度為33-35,磨碎后糊漿的溫度為39-40,就是說,磨細(xì)情況良好,糊漿的溫度會(huì)上升6左右。精磨的設(shè)備是針磨。而纖維分離設(shè)備是壓力曲篩。磨篩的工藝過程各廠不盡相同,一般分為精磨加逆流篩洗的方法。精磨加逆流篩洗為通用流程,國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家也采用,它的關(guān)鍵設(shè)備是針磨和曲篩。針磨的構(gòu)造是由一旋轉(zhuǎn)的圓盤及盤上不同周上圓柱形的動(dòng)針,機(jī)

39、蓋上與動(dòng)針相位移的圓柱形定針,圓盤由電機(jī)帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn),物料主要受沖擊作用(故有人稱之為沖擊磨),在啟動(dòng)全速運(yùn)轉(zhuǎn)后,物料分左右兩側(cè)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)盤中心,物料接受離心力后,通過第一道定針向第一道動(dòng)針相碰撞,在每道動(dòng)針的作用下,向第二道定針撞擊,此時(shí)物料來回沖撞,逐漸通過間隙,到達(dá)第二排動(dòng)針,再次接受再強(qiáng)大的離心力,物料就像炮彈似的射向磨壁。此時(shí)物料是被猛烈的碰撞而震碎,它的主要優(yōu)點(diǎn)是淀粉最大限度的被游離,纖維(大部分是渣皮)有韌性,相對(duì)地講不易曲篩在國(guó)內(nèi)外是公認(rèn)的淀粉行業(yè)理想的篩分設(shè)備,特別是進(jìn)口篩片,在使用壽命和篩分效率上均優(yōu)于國(guó)產(chǎn)篩片。不過,從節(jié)省外匯和推進(jìn)篩片國(guó)產(chǎn)化角度來看,一般中小型工廠

40、在纖維逆流篩洗階段采用國(guó)產(chǎn)曲篩,以少量進(jìn)口篩片獲得精致淀粉乳是一種較好的選擇,在磨篩工段采用的曲篩為壓力曲篩,它適用于精細(xì)分離,物料從噴咀以高速切向射到面上,一般泵的壓力應(yīng)達(dá)到0.2-0.4MPa,篩縫間隙由50uM,75uM,100uM等幾種,物料與篩縫成直角流過篩面,楔形篩象一把刀子在料漿下面切分淀粉乳,物料撞在篩條的銳形邊緣上,液層各細(xì)顆粒被切分出,篩上物在連續(xù)流動(dòng)下脫出淀粉乳,纖維連同小量淀粉乳由篩尾排出。5、淀粉與蛋白質(zhì)的分離 由曲篩工藝所得的淀粉乳一般屬于粗制淀粉乳,濃度為6-8Be,含干物質(zhì)約11-14%,起重淀粉占干物質(zhì)總量的88-92,蛋白質(zhì)占干物質(zhì)的6-8%,還有少量脂肪、

41、灰分等,如下表表示:淀粉乳分析(干基表示)項(xiàng)目含量%項(xiàng)目含量%淀粉8892灰分0.20.4蛋白質(zhì)68可溶性碳水化合物0.10.3脂肪0.51.0細(xì)纖維0.05-0.1GL除淀粉外,淀粉乳中含蛋白質(zhì)量較高,而且主要是不溶性蛋白質(zhì),這些物質(zhì)要進(jìn)一步分離,必須采用專門的分離設(shè)備。分離原理:主要利用比重及顆粒大小的不同進(jìn)行分離。淀粉顆粒大小為526m,夫質(zhì)為12m,渣為65m,但夫質(zhì)的親水性很強(qiáng),易于水形成因,其大小可達(dá)140-170m,雖經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間沉淀,其水份、含量仍有8285%,而淀粉沉淀后其水份僅4852%。除淀粉外,淀粉乳中含蛋白質(zhì)量較高,而且主要是不溶性蛋白質(zhì),這些物質(zhì)要進(jìn)一步分離,用分離機(jī)分

42、離。分離原理:主要利用比重及顆粒大小的不同進(jìn)行分離。淀粉顆粒大小為526m,夫質(zhì)為12m,渣為65m,但夫質(zhì)的親水性很強(qiáng),易于水形成因,其大小可達(dá)140-170m,雖經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間沉淀,其水份、含量仍有8285%,而淀粉沉淀后其水份僅4852%。同時(shí),以上三種物質(zhì)的比重也不同,淀粉的比重1.61,夫質(zhì)1.18,細(xì)渣1.13。淀粉和夫質(zhì)分離設(shè)備為碟片分離機(jī)分離。碟片式分離機(jī)有美國(guó)道爾、奧利弗(Dorr Oliver)公司的B30型和瑞典的阿爾法拉瓦爾(Alfa-Laval)公司的TX310型,以及西得威斯伐尼亞(Westfalia)公司的CA型分離機(jī)。B30型分離機(jī)配進(jìn)口旋流器洗滌淀粉可以獲得滿意的分

43、離效果。它有獨(dú)特的回流裝置(即從洗水進(jìn)口將已進(jìn)行分離過的淀粉乳返回到分離室中)作用。可保持分離室內(nèi)充滿液體,增高淀粉乳的濃度,促進(jìn)淀粉和蛋白質(zhì)的分離,經(jīng)過多次循環(huán)分離,可盡多的排除淀粉乳中的蛋白質(zhì)以及減輕旋流器洗滌的壓力。淀粉洗滌器的工作原理與一般氣體旋風(fēng)分離器的工作原理相似。系利用離心力使顆粒大小和比重不同的懸浮液得到分離。物料在壓力作用下沿切線方向進(jìn)入,并在其中形成高速旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用,比重較大的固體顆粒被甩向器壁隨螺旋流下降至底部出口,而比重小的微粒和液體在內(nèi)層繞中心軸線隨螺旋流上升至頂部出口。液體旋流器由多個(gè)小直徑的單體管組成,進(jìn)出口和液料入口分別隔成三個(gè)部分。溢流為含夫質(zhì)和可溶

44、物的徑相,底流主要為淀粉乳,其管道口逆流相接,洗滌水從最后一級(jí)旋流器前加入,一般使用9-12級(jí),每臺(tái)旋流器均有單獨(dú)的進(jìn)料泵,根據(jù)物流平衡各臺(tái)旋流器使用的單體旋流管數(shù)量亦不同,多余的孔可以用管塞堵住,選用泵很關(guān)鍵,以揚(yáng)程65M為好。在國(guó)內(nèi),泵的密封問題由于淀粉乳中含砂量及淀粉本身的特性,不容易保持穩(wěn)定的壓力,這樣便會(huì)影響旋流器的使用性能。進(jìn)口泵在這一點(diǎn)上解決的比較好,旋流器洗滌淀粉所用洗水一般為2.53噸/噸淀粉,最好用軟水。以免水垢堵塞旋流管。洗滌后淀粉中蛋白質(zhì)含量可達(dá)0.4%左右,精心操作亦可達(dá)0.30.35%,淀粉乳濃度可達(dá)22-23Be,一般溢流可采用澄清器分出淀粉乳,輕相部分用作過程水

45、,亦可送至分離機(jī)前淀粉乳貯槽中,再次進(jìn)機(jī)進(jìn)行分離蛋白質(zhì)。分離機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部沿軸向裝有70尺左右圓錐形碟片,其間隙為0.91mm。當(dāng)加工的粗淀粉乳經(jīng)過過濾后進(jìn)入分配器到碟片之間的空間內(nèi),經(jīng)過離心力作用,較重的顆粒沿碟片下表面移向轉(zhuǎn)鼓四周,并沉積在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上,由8只噴咀排除,而較輕的蛋白質(zhì)及水分,則沿碟片上表面趨向轉(zhuǎn)鼓中心,由安裝在轉(zhuǎn)鼓頂部的向心泵經(jīng)溢流管排除。向心泵的功能是產(chǎn)生壓力排除液體,向心泵本身并不旋轉(zhuǎn),而是固定在蓋頂上,液體被旋轉(zhuǎn)著的流出室?guī)?dòng)旋轉(zhuǎn),圍繞著固定的向心泵形成液環(huán),清液按輻射線不同深度流入旋轉(zhuǎn)的液環(huán),并即刻隨直徑增大,其壓力迅速增高,向心泵產(chǎn)生壓力,一部分系超過四周所生產(chǎn)的離心

46、力,另一部分則是由旋轉(zhuǎn)著的液環(huán)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成靜壓能,輕相排出如需高的輸出頭或送入有壓的設(shè)備,流出室液環(huán)的直徑減小,直到背壓平衡為止,從而向心泵把進(jìn)入流出的全部液體泵出(盡管有背壓)。分離機(jī)進(jìn)料壓力要求在0.050.02Mpa之間進(jìn)行,且進(jìn)料壓力必須平衡不得出現(xiàn)脈沖現(xiàn)象,以保證分離機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。各級(jí)分離機(jī)噴咀孔徑的配置,必須適合及其的流量。乳漿的濃度,所要求的底流及生產(chǎn)規(guī)模來確定。其噴咀孔徑與流量關(guān)系如下表:、噴咀孔徑(mm)1.31.451.61 .82.02.252.5流 量(3/N)3.54.25.06.37.810.0.12.4轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的8根直徑10mm的洗滌水管,以不小于0.05Mpa壓力

47、將洗水送入分離機(jī),借機(jī)內(nèi)給水泵升壓,徑空心軸到8根洗滌水管,在靠管噴咀的地方直徑及進(jìn)料量有關(guān),應(yīng)使噴咀排出物的容積少于進(jìn)入分離機(jī)的粗淀粉乳和洗滌水的總?cè)莘e,多余的部分隨清液排除。分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,噴咀之間在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的空間成為泥漿區(qū)域,在這個(gè)區(qū)域里,淀粉易沉下來,有阻塞噴咀的危險(xiǎn),所以在機(jī)內(nèi),噴咀之間的泥漿區(qū)域,裝有塑料填塊,有效防止淀粉在泥漿區(qū)域會(huì)形成,但有的制造廠認(rèn)為在高速旋轉(zhuǎn)下泥漿區(qū)域會(huì)形成平衡的淀粉沉淀,在停車時(shí)加大進(jìn)水量(上下均進(jìn)水),該部分淀粉可排除機(jī)外,就會(huì)堵塞噴咀而使機(jī)器失去平衡,產(chǎn)生震動(dòng),清液中帶走淀粉。故淀粉乳進(jìn)機(jī)前必須認(rèn)真篩選、除雜、除砂,通過旋轉(zhuǎn)式過濾器(其孔徑½

48、;噴咀孔徑),所進(jìn)底水也必須經(jīng)過除砂處理。機(jī)器停止運(yùn)行后必須進(jìn)行拆洗,特別是噴咀洗凈暢通,碟片上的污垢也必須洗凈,否則影響分離效果。據(jù)瑞典Alfa-Laval公司資料,若來自篩選工序68Be,含蛋白質(zhì)68%的粗淀粉乳,在溫度40左右,經(jīng)過初級(jí)分離后,底流淀粉乳為17Be,含不溶蛋白質(zhì)含量可降到2.5%以下。在分離機(jī)使用過程中,應(yīng)所有的工藝技術(shù)條件滿足于設(shè)備要求,這樣才能發(fā)揮出最大效益。由于分離機(jī)是一種高速的、高效的分離機(jī)械,對(duì)影響分離機(jī)分離效率和生產(chǎn)能力的因素要有全面的了解。在分離機(jī)使用過程中,應(yīng)所有的工藝技術(shù)條件滿足于設(shè)備要求,這樣才能發(fā)揮出最大效益。由于分離機(jī)是一種高速的、高效的分離機(jī)械,

49、對(duì)影響分離機(jī)分離效率和生產(chǎn)能力的因素要有全面的了解。A、濕度的影響進(jìn)入分離機(jī)的淀粉應(yīng)保持適宜的溫度,我們知道溫度升高,淀粉乳粘度下降,蛋白質(zhì)易于分離。故在輸送玉米、清洗渣皮、清洗胚芽時(shí),必須采用4050的工藝水,能把進(jìn)分離機(jī)底水也加熱至40左右,可大大提高分離效果。 B、進(jìn)料濃度與進(jìn)料量的影響 淀粉乳濃度增高,蛋白質(zhì)在比重較大的液體中易于上浮,有利于分離。但濃度過高,溢流中含淀粉增多,濃度過低,在分離可觀察到這樣的現(xiàn)象,底流中流出液體是一種泡沫狀的濃稠物,量不出濃度,排黃極少。進(jìn)料濃度在一級(jí)分離機(jī)時(shí)保持在7.5Be°左右,可以通過將3號(hào)機(jī)底流返回精漿罐或加稀漿調(diào)節(jié)。 進(jìn)料量的選擇不單

50、指單位進(jìn)入分離機(jī)內(nèi)的流量(這可通過流量計(jì)讀出),還與濃度有關(guān)。由我們所要求的產(chǎn)量、噴咀的選定、分離的質(zhì)量要求等因素,可以確定單位時(shí)間通過分離機(jī)的干物質(zhì)數(shù)量。那么,流量與濃度成反比關(guān)系。就是說,濃度高時(shí),減小流量;濃度低時(shí),增大流量,這是操作分離機(jī)時(shí)經(jīng)常進(jìn)行的工作。為此,在初級(jí)分離機(jī)進(jìn)料管線上安裝濃度觀測(cè)裝置是必要的。操作中調(diào)節(jié)閥門,使排黃入1、2號(hào)分離機(jī)底流濃度保持在17Be°左右較為適宜。濃度過高,夫質(zhì)中帶走較多的淀粉而影響收率,也影響蛋白質(zhì)的質(zhì)量,濃度太低,蛋白質(zhì)排除量太少,影響淀粉質(zhì)量。 為適當(dāng)控制離心機(jī)的操作,需要經(jīng)常取1、2號(hào)機(jī)溢流樣品,檢測(cè)蛋白質(zhì)和淀粉的含量。方法是利用試

51、管離心機(jī),轉(zhuǎn)速1500-1800RPM,試管為15ML尖底型,取溢流樣品裝于試管中,放離心機(jī)中旋轉(zhuǎn)約2分鐘,則淀粉沉淀于試管底部,蛋白質(zhì)沉淀于淀粉層之上,再上為汁水。淀粉層為白色,蛋白質(zhì)為黃色,很容易識(shí)別,由二者的多少估計(jì)含量。1、2號(hào)機(jī)的溢流樣品,試管詢問應(yīng)當(dāng)只有1毫米左右的白色線條,若是含有多量的淀粉,則可能是由于底流濃度過高,進(jìn)料量太大,或洗水用量過高,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,此溢流中的淀粉將成為副產(chǎn)品蛋白粉的組成部分,若淀粉含量高,則降低淀粉收率,蛋白質(zhì)水中干物質(zhì)含蛋白量應(yīng)在60%以上,淀粉含量在16-22%左右,每噸玉米損失于蛋白質(zhì)水中的淀粉量為12-17KG,此蛋白質(zhì)水化學(xué)組成與淀粉損失量的關(guān)系職下表:蛋白質(zhì)水中淀粉損失蛋白質(zhì)水分析(干基%)每噸玉米的淀粉損失量(KW)蛋白質(zhì)細(xì)纖維淀粉50104039551134306012282365132217701416127515108 C、沖洗水的影響 分離機(jī)的沖洗水主要有三種作用:一是降低中空主軸上軸承組和水封圈因高速摩擦而引起的溫升;二是清洗淀粉并之為乳漿狀噴出,三是調(diào)節(jié)分離室內(nèi)液體的流動(dòng)狀態(tài)。這里主要談?wù)劦谌N作用??刂品蛛x室中液體的向上或向下流動(dòng)。借以控制蛋白質(zhì)的分離。若沖洗水的用量大于底流中的含水量,則分離室中發(fā)生上流現(xiàn)象,即分離室中的液體向上流動(dòng)。在上流的情況下,溢流中含

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