《農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工》課件第七章淀粉生產(chǎn)

1、第七章 淀粉的生產(chǎn) 第七章 淀粉的生產(chǎn)淀粉是綠色植物經(jīng)光合作用由水和二氧化碳形成的，富集在種子、塊莖、塊根等植物器官中，如玉米、小麥、水稻等谷類；綠豆、豇豆、菜豆等豆類；馬鈴薯、甘薯、木薯等薯類都含有大量的淀粉。淀粉是食品的重要組分之一，是人體熱能的主要來源。淀粉又是許多工業(yè)生產(chǎn)的原、輔料，其可利用的主要性狀包括顆粒性質(zhì)；糊或漿液性質(zhì)；成膜性質(zhì)等。淀粉分子有直鏈和支鏈兩種。一般地講，直鏈淀粉具有優(yōu)良的成膜性和膜強(qiáng)度，支鏈淀粉具有較好的粘結(jié)性。大多數(shù)植物所含的天然淀粉都是由直鏈和支鏈兩種淀粉以一定的比例組成的。由于天然淀粉并不完全具備各工業(yè)行業(yè)應(yīng)用的有效性能，因此，根據(jù)不同種類淀粉的結(jié)構(gòu)、理化性

2、質(zhì)及應(yīng)用要求，采用相應(yīng)的技術(shù)可使其改性，得到各種變性淀粉，從而改善了應(yīng)用效果，擴(kuò)大了應(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、建材、石油鉆探、鑄造以及農(nóng)業(yè)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。含淀粉的作物種類很多，根據(jù)原料的來源、性質(zhì)、用途及經(jīng)濟(jì)可行性，用于工業(yè)提取淀粉的原料主要是玉米、其次還有馬鈴薯、木薯、甘薯等。 第一節(jié) 玉米淀粉生產(chǎn)技術(shù) 一、概述 玉米學(xué)名玉蜀黍，俗

3、名棒子、苞谷、苞米等，屬于禾本科。玉米是非常古老的作物之一，在我國已有470多年的栽培歷史。我國玉米分布區(qū)域很廣，南到海南島，北至黑龍江，東至臺灣，西至新疆，均有玉米種植，但主要產(chǎn)區(qū)集中在東北、華北及西南地區(qū)，形成從東北到西南的一條斜帶。玉米具有生長期短、耐高溫、適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)價值高等特點(diǎn)，受到人們的極大重視。目前，玉米在整個人類生活中占有重要位置，已成為一種適合人類和牲畜食用的主要谷類以及重要的工業(yè)原料。 玉米淀粉工業(yè)經(jīng)過150多年的發(fā)展和完善，特別是在采用工藝水逆流利用技術(shù)后，現(xiàn)已接近達(dá)到將玉米干物質(zhì)全部回收，得到高純度淀粉和多種高價值副產(chǎn)品的水平。玉米淀粉生產(chǎn)有干法和濕法之分，目

4、前主要采用濕法淀粉生產(chǎn)工藝。玉米濕法加工是將玉米各組成部分分離，得到淀粉和各類副產(chǎn)品。盡管在玉米浸泡時有化學(xué)和生物學(xué)方面的作用，但整個工藝基本是一個物理分離過程。玉米被分成淀粉、胚芽、蛋白質(zhì)、纖維和玉米漿等組分，副產(chǎn)品也可以再混合而配制出一系列動物飼料產(chǎn)品。 玉米淀粉生產(chǎn)的大致工藝流程為：玉米經(jīng)過清理、稱重后，送入浸泡罐在一定溫度下進(jìn)行浸泡。采用亞硫酸水溶液浸泡玉米，可以很好地軟化玉米籽粒，溶出可溶性物質(zhì)，分散包埋淀粉的蛋白基質(zhì)。浸泡后的玉米送入脫胚磨，破碎籽粒，游離出胚芽，分離出的胚芽被洗滌、干燥，送入榨油工序。經(jīng)過精磨后，纖維上粘附的淀粉和蛋白被去除，篩理洗滌后纖維進(jìn)行干燥。含有淀粉和蛋白

5、質(zhì)的淀粉乳進(jìn)入分離機(jī)進(jìn)行分離，分離出的蛋白質(zhì)進(jìn)行濃縮、干燥。淀粉經(jīng)進(jìn)一步洗滌后得到純凈的淀粉乳，進(jìn)行干燥或送入淀粉深加工工段。二、玉米工藝特性玉米在加工過程中所反映出的各種特性，叫做玉米的工藝特性。了解和掌握玉米的工藝特性與加工的關(guān)系，才能正確選擇工藝與設(shè)備、技術(shù)參數(shù)和操作方法，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，努力提高產(chǎn)量、出率，降低各種消耗。 （一）玉米的類型 （二）玉米籽粒結(jié)構(gòu) （三）玉米的物理特性（四）玉米的化學(xué)特性 （一）玉米的類型 1.按國家標(biāo)準(zhǔn)分類按我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB13531999）的規(guī)定，玉米分為以下幾類：(1) 黃玉米 種皮為黃色，并包括略帶紅色的黃色玉米。(2) 白玉米 種皮為白色

6、，并包括略帶淡黃色或粉紅色的白色玉米。(3) 混合玉米 混入本類以外玉米超過5.0%的。2.按粒形、硬度及用途分類 根據(jù)玉米的粒形、硬度及用途的不同，將玉米分為普通玉米和特種玉米兩類：（1）普通玉米 （2）特種玉米 （1）普通玉米 馬齒型：籽粒呈馬齒形，胚乳的兩側(cè)為角質(zhì)，中央和頂端均為粉質(zhì)。硬粒型：籽粒呈圓形或短方形，胚乳周圍全是角質(zhì)。中間型：馬齒型和硬粒型各占一半。硬偏馬型：硬粒型占75%左右。馬偏硬型：馬齒型占75%左右。 （2）特種玉米 特種玉米是指具有特殊用途的各種玉米的總稱。 高賴氨酸玉米高直鏈玉米高油玉米甜玉米爆裂玉米糯玉米高賴氨酸玉米所謂高賴氨酸玉米就是籽粒中賴氨酸含量較普通玉米

7、有較大提高的一種玉米類型。目前大田栽培的高賴氨酸玉米的籽粒賴氨酸含量已達(dá)0.35%，色氨酸達(dá)0.20%，高出普通玉米12倍。高直鏈玉米這種玉米的特點(diǎn)是淀粉中的直鏈淀粉含量特別高普通玉米的直鏈淀粉含量為25%左右，而高直鏈玉米淀粉的直鏈淀粉含量達(dá)到80%。高直鏈玉米淀粉其淀粉膜特性非常好。高油玉米高油玉米是籽粒具有較高脂肪含量的一類玉米的總稱。高油玉米籽粒油分高達(dá)815%，甚至更高。高油玉米的油85%集中在籽粒胚中。甜玉米甜玉米是指在乳熟期或蠟熟期，籽粒中含有較多的可溶性糖的一類玉米。乳熟期的甜玉米可以用來鮮食或加工成罐頭，因此又稱之為果蔬玉米。 爆裂玉米爆裂玉米是指那些籽粒在常壓條件下容易被膨

8、爆成玉米花的玉米類型。爆裂玉米屬硬粒型，籽粒較小，產(chǎn)量較低，角質(zhì)胚乳比例很高，能夠在常壓下加溫膨脹形成玉米花，且其膨脹倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通玉米。糯玉米糯玉米又稱蠟質(zhì)玉米，起源于我國，是普通玉米的突變類型。其特點(diǎn)是籽粒淀粉構(gòu)成中幾乎100%是支鏈淀粉。這樣，糯玉米的食用品質(zhì)就和糯米相當(dāng)，能夠代替糯米制成多種食品。 1、皮殼 2、表皮層3、中果皮 4、橫細(xì)胞 5、管狀細(xì)胞 6、種皮 7、糊粉層8、角質(zhì)胚乳 9、粉質(zhì)胚乳 10、淀粉細(xì)胞 玉米籽粒的縱切面及橫切面示意圖11、細(xì)胞壁 12、盾片 13、胚14、初生根 15、基部 16、盾片 17、胚軸 18、果皮 19、粉質(zhì)胚乳 20、角質(zhì)胚乳 （二）玉米

9、籽粒結(jié)構(gòu) 玉米主要由皮層、胚乳、胚芽和根帽等部分組成。1.皮層玉米的皮層由果皮、種皮和糊粉層組成。果皮占籽粒重的4.46.2%，糊粉層的質(zhì)量為籽粒重的3%左右。2.胚乳胚乳是玉米籽粒的最大組成部分，占80.083.5%（干基）。胚乳主要由蛋白質(zhì)基質(zhì)包埋的淀粉粒和細(xì)小蛋白顆粒組成。玉米的胚乳分角質(zhì)和粉質(zhì)兩類。成熟的胚乳由大量細(xì)胞組成，每個細(xì)胞都滿載著深埋在蛋白質(zhì)基質(zhì)中的淀粉團(tuán)粒，整個細(xì)胞內(nèi)容物的外面是纖維細(xì)胞壁。 3.胚芽胚芽位于玉米的基部，柔韌而有彈性，不易破碎。胚芽占玉米籽粒干重的10.513.1%，加工時可以完整地分離出來。玉米胚芽中脂肪含量高達(dá)3540%。4.根帽又稱基胚、根冠，位于玉米

10、的底部。根帽占玉米籽粒干重的0.81.1%，是將種子連接在穗軸上的果梗的殘余，它由具有海綿狀結(jié)構(gòu)的纖維基元組成，善于吸收水分。除去根冠，就會看見一片黑色組織，稱為門層，這是當(dāng)玉米籽粒接近成熟時橫在胚芽下面的封閉物，加工時作為渣皮去除。 （三）玉米的物理特性 1.粒形與大小2.體積質(zhì)量3.相對密度4.千粒重5.散落性6.懸浮速度7.孔隙度8.導(dǎo)熱性9.自動分級1.粒形與大小粒形是指玉米粒的形狀，大小是指玉米籽粒的長度、寬度和厚度。玉米形狀和大小因品種不同也有所不同。一般玉米長812mm，寬710mm，厚37mm。2.體積質(zhì)量體積質(zhì)量是指單位體積內(nèi)玉米的質(zhì)量，用kg/m3表示。體積質(zhì)量的大小，是由

11、籽粒的飽滿程度即成熟程度來決定的。體積質(zhì)量的高低是衡量玉米品質(zhì)好壞的指標(biāo)。3.相對密度籽粒相對密度的大小取決于籽粒的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)緊密程度。相對密度也是評定玉米品質(zhì)的一項(xiàng)指標(biāo)。玉米的相對密度為1.151.35，玉米胚的相對密度為0.70.99，砂石的相對密度為2.5左右。4.千粒重千粒重是一千粒玉米的質(zhì)量，常以克表示。一般千粒重都是對風(fēng)干狀態(tài)的玉米籽粒而言。玉米的千粒重在150600g，平均350g。5.散落性玉米籽粒自然下落至平面時，有向四面流散并形成一圓錐體的性質(zhì)，這稱為散落性。玉米的散落性的大小，通常用靜止角（自然坡角、內(nèi)摩擦角）來表示。玉米靜止角為27。6.懸浮速度懸浮速度是指玉米自由

12、下落時在相反方向流動的空氣作用下，既不被空氣帶走，又不向下降落，呈懸浮狀態(tài)時的風(fēng)速。懸浮速度的高低與玉米顆粒的形狀、大小、相對密度、質(zhì)量有直接關(guān)系，顆粒大的、質(zhì)量重的，懸浮速度就高，反之就小。玉米的懸浮速度為1114m/s，玉米胚芽的懸浮速度為78m/s，玉米皮的懸浮速度為24m/s。 7.孔隙度孔隙度表示糧堆中糧粒之間的緊密程度。糧堆孔隙體積占糧堆總體積的百分率稱為孔隙度。孔隙度的大小主要取決于糧食的類型、品種、粒形、粒度、均勻度、表面狀態(tài)、飽滿程度、含雜情況和儲藏環(huán)境等因素。玉米孔隙度為40%左右。8.導(dǎo)熱性物體傳遞熱量的性能稱為導(dǎo)熱性。糧堆的導(dǎo)熱性能與糧堆的形式、大小、密閉情況、孔隙度、

13、含水量等有關(guān)，其中尤以含水量影響較大。糧堆是熱的不良導(dǎo)體。9.自動分級玉米籽粒和雜質(zhì)結(jié)合的散粒群體，在有規(guī)則的移動或振動過程中出現(xiàn)的分級現(xiàn)象稱為自動分級。產(chǎn)生自動分級后，糧堆的上層為相對密度小的物料，下層為相對密度大的物料。 （四）玉米的化學(xué)特性 1.水分水分是玉米的一個重要化學(xué)成分，它不僅對玉米的生理有很大影響，而且與玉米加工、儲藏的關(guān)系也很密切。游離水（自由水）和膠體結(jié)合水（束縛水）2.蛋白質(zhì)玉米中粗蛋白含量為814%，平均為9.9%。其中白蛋白0.8%，球蛋白0.3%，醇溶蛋白3.8%，谷蛋白4.1%，非蛋白氮0.9%。 3.碳水化合物玉米一般含淀粉6478%，平均為71.3%。淀粉主要

14、存在于胚乳中，胚芽、表皮的淀粉含量較少。纖維素主要存在于玉米的皮層。用玉米生產(chǎn)淀粉時，纖維素是構(gòu)成粗渣和細(xì)渣的主要成分。粗、細(xì)渣是生產(chǎn)飼料的主要原料。玉米中總纖維含量8.311.9%，平均為9.5%。玉米中可溶性糖含量1.03.0%，平均為2.58%，其中蔗糖2.0%，棉籽糖0.19%，葡萄糖0.10%，果糖0.07%。 4.脂肪玉米中含有1.218.8%的脂肪，平均為5.3%，主要存在于胚芽中，其次在糊粉層中，而胚乳和種皮中含脂肪量很低，只有0.641.06%。胚芽的脂肪含量占玉米籽粒的80%。5.維生素玉米中含有VA、VE、VB1、VB2、泛酸、煙酸、VB6等。6.礦物質(zhì)礦物質(zhì)在玉米籽粒中

15、的分布是不均勻的，皮層、胚芽中含量較高，胚乳中含量很低。玉米籽粒中礦物質(zhì)主要由鈣鹽、鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽等成分組成。 三、玉米淀粉生產(chǎn)工藝 玉米淀粉提取采用濕磨工藝，自1842年開始在美國應(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)。中國玉米淀粉工業(yè)起步較晚，濕磨工藝是1956年從前蘇聯(lián)引進(jìn)的，直到20世紀(jì)80年代末期，中國的玉米淀粉工業(yè)開始有較大幅度的發(fā)展?，F(xiàn)在，我國淀粉年產(chǎn)量約400萬噸，其中玉米淀粉約占80%。玉米淀粉生產(chǎn)包括3個主要階段：玉米清理、玉米濕磨和淀粉的脫水干燥。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連接起來進(jìn)行糖化或變性處理，省去脫水干燥

16、的步驟。 （一）玉米淀粉生產(chǎn)的工藝流程 工藝流程中，大致可分為4個部分：玉米的清理去雜；玉米的濕磨分離；淀粉的脫水干燥；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。 玉米淀粉生產(chǎn)的工藝流程 （二）玉米淀粉提取的工藝原理及工藝操作要點(diǎn) 1.玉米原料選擇、加工前的處理和輸送 2.玉米的濕磨分離 3.淀粉的脫水干燥 1.玉米原料選擇、加工前的處理和輸送 生產(chǎn)淀粉要求玉米要充分成熟，含水量符合標(biāo)準(zhǔn)，儲存條件適宜，儲存期較短，未經(jīng)熱風(fēng)干燥處理具有較高的發(fā)芽率。玉米在收獲、脫粒及運(yùn)輸、儲藏的過程中，不可避免的要混進(jìn)各種雜質(zhì)，如穗軸碎塊、格蕘、土塊、石子、其他植物種子以及瘦癟、霉變的子粒，還有昆

17、蟲糞便、蟲尸以及金屬雜質(zhì)等，子粒表面還附有灰塵及附著物。這些雜質(zhì)在進(jìn)入浸泡工藝之前必須清理干凈，否則會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)會嚴(yán)重?fù)p壞機(jī)器設(shè)備。 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，所用設(shè)備包括谷物清理振動篩、密度去石機(jī)、馬蹄型磁鐵等。振動篩的篩面及密度去石機(jī)魚鱗孔篩面篩孔按玉米子粒的形狀及尺寸配置。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

18、送過程中，注意定時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洗滌整個過程都屬玉米濕磨階段，在這個階段中，玉米子粒的各個部分及化學(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。2.玉米的濕磨分離（1）玉米的浸泡（2）玉米的粗破碎與胚芽分離（3）漿料的細(xì)磨碎（4）纖維分離（5）麩質(zhì)分離（6）淀粉的清洗（1）玉米的浸泡 玉米浸泡機(jī)理和作用 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4855的溫度下，保持6072h，即完成浸泡操作。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

19、外面的蛋白質(zhì)分子解聚，角質(zhì)型胚乳中的蛋白質(zhì)失去自己的結(jié)晶型結(jié)構(gòu)，亞硫酸氫根離子與玉米蛋白質(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)其水溶性和親水性，使淀粉顆粒容易從包圍在外圍的蛋白質(zhì)間質(zhì)中釋放出來。亞硫酸作用于皮層，增加其透性，可加速子粒中可溶性物質(zhì)向浸泡液中滲透。亞硫酸可鈍化胚芽，使之在浸泡過程中不萌發(fā)。因?yàn)榕哐康拿劝l(fā)會使淀粉酶活化，使淀粉水解，對淀粉提取不利。亞硫酸具有防腐作用，它能抑制霉菌、腐敗菌及其他雜菌的生命活力，從而抑制玉米在浸泡過程中發(fā)酵。亞硫酸可在一定程度上引起乳酸發(fā)酵形成乳酸，一定含量的乳酸有利于玉米的浸泡作用。經(jīng)過浸泡可起到降低玉米子粒的機(jī)械強(qiáng)度，有利于粗破碎使胚乳與

20、胚芽分離。浸泡過程可浸提出玉米子粒中部分可溶性物質(zhì)，浸泡前后的玉米完成部分可溶性物質(zhì)的分離。經(jīng)過浸泡，玉米中7%10%的干物質(zhì)轉(zhuǎn)移到浸泡水中，其中無機(jī)鹽類可轉(zhuǎn)移70%左右；可溶性碳水化合物可轉(zhuǎn)移42%左右；可溶性蛋白質(zhì)可轉(zhuǎn)移16%左右。淀粉、脂肪、纖維素、戊聚糖的絕對量基本不變。轉(zhuǎn)移到浸泡水中的干物質(zhì)有一半是從胚芽中浸出去的。浸泡好的玉米含水量應(yīng)達(dá)到40%以上。 浸泡方法 采用科學(xué)的浸泡工藝，保證適宜的工藝條件，才能達(dá)到所要求的浸泡效果。玉米浸泡的工藝有3種，即靜止浸泡法、逆流浸泡法和連續(xù)浸泡法。靜止浸泡法是在獨(dú)立的浸泡罐中完成浸泡過程的，玉米中的可溶性物質(zhì)浸出少，達(dá)不到要求，現(xiàn)已淘汰。逆流浸

21、泡法是國際上通用的方法，該工藝是將多個浸泡罐通過管路串聯(lián)起來，組成浸泡罐組。各個罐的裝料，卸料時間依次排開，使每個罐的玉米浸泡時間都不相同。在這種情況下，通過泵的作用，使浸泡液沿著裝玉米相反的方向流動，使最新裝罐的玉米，用已經(jīng)浸泡過玉米浸泡液浸泡，而浸泡過較長時間的玉米再注入新的亞硫酸水溶液，從而增加浸泡液與玉米子粒中可溶性成分的濃度差，提高浸泡效率。連續(xù)浸泡是從串聯(lián)罐組的一個方向裝入玉米，通過升液器裝置使玉米從一個罐向另一個罐轉(zhuǎn)移，而浸泡液則逆著玉米轉(zhuǎn)移的方向流動，工藝效果很好，但工藝操作難度比較大。亞硫酸水溶液的制備浸泡玉米用的亞硫酸水溶液是通過硫磺燃燒爐，使硫磺燃燒產(chǎn)生的SO2氣體與吸收

22、塔噴淋的水流結(jié)合發(fā)生反應(yīng)形成亞硫酸水溶液，經(jīng)濃度調(diào)整后，進(jìn)入浸泡罐。（2）玉米的粗破碎與胚芽分離 胚芽分離的工藝原理玉米的浸泡為胚芽分離提供了條件，因?yàn)榻?jīng)浸泡、軟化的玉米容易破碎，胚芽吸水后仍保持很強(qiáng)的韌性，只有將子粒破碎，胚芽才能暴露出來，并與胚乳分離。所以玉米的粗破碎是胚芽分離的條件，而粗破碎過程保持胚芽完整，是浸泡的結(jié)果。破碎后的漿料中，胚乳碎塊與胚芽的密度不同，胚芽的相對密度小于胚乳碎粒，在一定濃度的漿液中處于漂浮狀態(tài)，而胚乳碎粒則下沉，可利用旋液分離器進(jìn)行分離。 玉米的粗破碎 粗破碎就是利用齒磨將浸泡的玉米破成要求大小的碎粒。一般經(jīng)過兩次粗破碎，第一次破碎可將玉米破成46瓣，經(jīng)第一次

23、胚芽分離后，再進(jìn)一步破碎成812瓣，將其中的胚芽再次分離。進(jìn)入破碎機(jī)的物料，固液相之比應(yīng)為1：3，以保證破碎要求，如果含液相過多，通過破碎機(jī)速度快，達(dá)不到破碎效果。如果固相過多，會因稠度過大，而導(dǎo)致過度破碎，使胚芽受到破壞。 胚芽的分離 從破碎的玉米漿料中分離胚芽通用的設(shè)備是旋液分離器。水和破碎玉米的混合物在一定壓力下經(jīng)進(jìn)料管進(jìn)入旋液分離器。破碎玉米的較重顆粒漿料做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并在離心力作用下拋向設(shè)備的內(nèi)壁，沿著內(nèi)壁移向底部出口噴嘴。胚芽和玉米皮殼密度小，被集中于設(shè)備的中心部位經(jīng)過頂部噴嘴排出旋液分離器。在分離階段，進(jìn)入旋液分離器的漿料中淀粉乳濃度很重要，第一次分離應(yīng)保持11%13%，第二次分離

24、應(yīng)保持13%15%。粗破碎及胚芽分離過程中，大約有25%的淀粉破碎形成淀粉乳，經(jīng)篩分后與細(xì)磨碎的淀粉乳匯合。分離出來的胚芽經(jīng)漂洗，進(jìn)入副產(chǎn)品處理工序。 （3）漿料的細(xì)磨碎 經(jīng)過破碎和分離胚芽之后，由淀粉粒、麩質(zhì)、皮層和含有大量淀粉的胚乳碎粒等組成破碎漿料。在漿料中大部分淀粉與蛋白質(zhì)、纖維等仍是結(jié)合狀態(tài)，要經(jīng)過離心式?jīng)_擊磨進(jìn)行精細(xì)磨碎。最大限度地釋放出與蛋白質(zhì)和纖維素相結(jié)合的淀粉，為以后這些組分的分離創(chuàng)造良好的條件。（4）纖維分離 細(xì)磨漿料中以皮層為主的纖維成分是通過曲篩逆流篩洗工藝從淀粉和蛋白質(zhì)乳液中被分離出去。曲篩又叫120壓力曲篩，篩面呈圓弧形，篩孔50m，漿料沖擊到篩面上的壓力要達(dá)到2.

25、12.3kg/cm2，篩面寬度為61cm,由6或7個曲篩組成篩洗流程，采用逆流篩洗流程。分離出來的纖維經(jīng)擠壓干燥作為飼料。 （5）麩質(zhì)分離 通過曲篩逆流篩洗流程的第一道曲篩的乳液中的干物質(zhì)是淀粉、蛋白質(zhì)和少量可溶性成分的混合物，干物質(zhì)中有56%的蛋白質(zhì)，利用離心機(jī)可以使淀粉與蛋白質(zhì)分離。（在分離過程中，淀粉乳的pH值應(yīng)調(diào)到3.84.2，稠度應(yīng)調(diào)到0.92.6g/L，溫度在4954，最高不超過57。）分離出來的麩質(zhì)（蛋白質(zhì)）漿液，經(jīng)濃縮干燥制成蛋白粉。 （6）淀粉的清洗 分離出蛋白質(zhì)的淀粉懸浮液含干物質(zhì)含量為3335%，其中還含有0.20.3%的可溶性物質(zhì)，這部分可溶性物質(zhì)的存在，對淀粉質(zhì)量有影

26、響，特別是對于加工糖漿或葡萄糖來說，可溶性物質(zhì)含量高，對工藝過程不利，嚴(yán)重影響糖漿和葡萄糖的產(chǎn)品質(zhì)量。為了排除可溶性物質(zhì)，降低淀粉懸浮液的酸度和提高懸浮液的濃度，可利用真空過濾器或螺旋離心機(jī)進(jìn)行洗滌，也可采用多級旋流分離器進(jìn)行逆流清洗，清洗時的水溫應(yīng)控制在4952。 經(jīng)過上述6道工序，完成了玉米的濕磨分離的過程，分離出了各種副產(chǎn)品，得到了純凈的淀粉乳懸浮液。如果連續(xù)生產(chǎn)淀粉糖等進(jìn)一步轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品，可以在淀粉懸浮液的基礎(chǔ)上進(jìn)一步轉(zhuǎn)入糖化等下道工序，而要想獲得商品淀粉，則必須進(jìn)行脫水干燥。3.淀粉的脫水干燥 濕淀粉不耐儲存，特別是在高溫條件下會迅速變質(zhì)。從上述濕法工藝流程中分離得到的含量為3638%

27、的淀粉乳要立即輸送至干燥車間。淀粉脫水要相繼用兩種方法：機(jī)械脫水和加熱干燥。（1）淀粉的機(jī)械脫水 機(jī)械脫水對于含量在60%以上的懸浮液來說是比較經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的方法，脫水效率是加熱干燥的3倍。因此，要盡可能地用機(jī)械方法從淀粉乳中排除更多的水分。玉米淀粉乳的機(jī)械脫水一般選用離心式過濾機(jī)。淀粉的機(jī)械脫水也可采用真空過濾機(jī)進(jìn)行。淀粉的機(jī)械脫水雖然效率高，但達(dá)不到淀粉干燥的最終目的，離心過濾機(jī)只能使淀粉含水量達(dá)到34%左右。真空過濾機(jī)脫水只能達(dá)到4042%的含水量。而商品淀粉要干燥到1214%的含水量，必須在機(jī)械脫水的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步采用加熱干燥法。 （2）加熱干燥 淀粉在經(jīng)過機(jī)械脫水后，還含有36%38

28、%的水分，這些水分均勻地分布在淀粉各部分之中。為了蒸發(fā)出淀粉中的水分，必須供給對于提高淀粉顆粒內(nèi)水分的溫度所需要的熱。要迅速干燥淀粉，同時又要保證淀粉在加熱時保持其天然淀粉的性質(zhì)不變，主要采用氣流干燥法。氣流干燥法是松散的濕淀粉與經(jīng)過清凈的熱空氣混合，在運(yùn)動的過程中，使淀粉迅速脫水的過程。經(jīng)過凈化的空氣一般被加熱至120140作為熱的載體，這時利用了空氣從被干燥的淀粉中吸收水分的能力。在淀粉干燥的過程中，熱空氣與被干燥介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換，即淀粉及所含的水分被加熱，熱空氣被冷卻；淀粉粒表面的水分由于從空氣中得到熱量而蒸發(fā)，這時淀粉的水分下降；水分由淀粉粒中心向表面轉(zhuǎn)移?？諝獾臏囟冉档停矸郾患訜?/p>

29、，淀粉中的水分蒸發(fā)出來。采用氣流干燥法，由于濕淀粉粒在熱空氣中呈懸浮狀態(tài)，受熱時間短，僅35s，而且，120140的熱空氣溫度為淀粉中的水分汽化所降低。所以淀粉既能迅速脫水，同時又能保證了天然性質(zhì)不變。 淀粉干燥按下列順序工作：離心脫水機(jī)卸出的濕淀粉進(jìn)入供料器，再由螺旋輸送器按所需數(shù)量送入疏松器。在疏松器內(nèi)進(jìn)入淀粉的同時，送入熱空氣，這種熱空氣是預(yù)先經(jīng)過凈化，并在加熱器內(nèi)加熱至140。由于風(fēng)機(jī)在干燥機(jī)的空氣管路中造成真空狀態(tài)，使空氣進(jìn)入疏松器。疏松器的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子把進(jìn)入的淀粉再粉碎成極小的粒子，使其與空氣強(qiáng)烈攪和。形成的淀粉空氣混合物在真空狀態(tài)下在干燥管的管線中移動，經(jīng)干燥管進(jìn)入旋風(fēng)分離器，淀粉在

30、這樣的運(yùn)動過程中變干。在旋風(fēng)分離器中混合物分為干淀粉和廢氣。旋風(fēng)分離器中沉淀的淀粉沿著器壁慢慢掉下來，并經(jīng)由螺旋輸送器排至篩分設(shè)備，從而得到含水量為1214%的純凈、粉末狀淀粉。 第二節(jié) 馬鈴薯淀粉的提取 一、馬鈴薯的原料特征 二、馬鈴薯淀粉提取工藝三、馬鈴薯淀粉生產(chǎn)工藝要點(diǎn)一、馬鈴薯的原料特征 馬鈴薯是多年生草本植物，屬于塊莖類。馬鈴薯塊莖呈扁圓形、橢圓形、長圓形及柱形等，其表皮上有若干個芽眼。塊莖的外表面有基皮（周皮）覆蓋，緊靠周皮的是形成層環(huán)。這個環(huán)的細(xì)胞充滿了原生質(zhì)，并含有大量的淀粉顆粒。形成層環(huán)往里是馬鈴薯含淀粉的主要部分，稱外部果肉，中心部分是內(nèi)部果肉，淀粉含量較少。馬鈴薯塊莖中的

31、主要物質(zhì)含量隨品種、土壤、氣候條件、耕種技術(shù)、儲存條件及儲存時間等原因而有較大波動，見表64。塊莖的化學(xué)成分中，水分占馬鈴薯全部質(zhì)量的3/4，淀粉約占塊莖干物質(zhì)質(zhì)量的80%，這也是馬鈴薯作為淀粉原料的主要依據(jù)。 二、馬鈴薯淀粉提取工藝 馬鈴薯淀粉生產(chǎn)的主要任務(wù)是盡可能地打破大量的馬鈴薯塊莖的細(xì)胞壁，從釋放出來的淀粉顆粒中清除可溶性及不溶性的雜質(zhì)。馬鈴薯淀粉提取工藝由下列工序組成：原料的輸送及清洗、馬鈴薯的磨碎、細(xì)胞液的分離、從漿料中洗滌淀粉、細(xì)胞液水的分離、淀粉乳的精制、細(xì)渣的洗滌、淀粉的洗滌、淀粉的干燥等。馬鈴薯淀粉提取的總體工藝流程如下圖所示： 三、馬鈴薯淀粉生產(chǎn)工藝要點(diǎn)1.原料的輸送和清

32、洗（1）原料的輸送規(guī)模較大生產(chǎn)企業(yè)，由于加工量大，原料從貯倉向生產(chǎn)車間輸送可采用水力輸送。水力輸送的方式是通過溝槽。連接倉庫和加工車間的溝槽應(yīng)具有一定的坡度。在始端連續(xù)供水，水流攜帶馬鈴薯一起流動到生產(chǎn)車間的洗滌工段。在水力輸送的過程中，馬鈴薯表面的部分污泥被洗掉，輸送的溝槽越長，馬鈴薯洗滌得越充分。 （2）馬鈴薯的洗滌在水力輸送過程中可洗除部分雜質(zhì)，徹底的清洗是在洗滌機(jī)中進(jìn)行的，以洗凈附著在馬鈴薯表面的污染物。洗滌機(jī)是通過攪動軸上安裝的攪動桿，在旋轉(zhuǎn)過程中使馬鈴薯在水中翻動，以洗凈污物。在沙質(zhì)土壤中收獲的馬鈴薯洗滌時間可短些，為810分鐘，在黑黏土中收獲的馬鈴薯洗滌時間要長些，為1215分鐘

33、。2.馬鈴薯的磨碎 馬鈴薯磨碎的目的在于盡可能地使塊莖的細(xì)胞破裂，并從中釋放出淀粉顆粒。磨碎時多采用擦碎機(jī)。擦碎機(jī)的工作是通過旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓上安裝帶齒的鋼鋸對進(jìn)入機(jī)內(nèi)的馬鈴薯進(jìn)行擦碎操作。擦碎后的馬鈴薯懸浮液由破裂的和未破裂的細(xì)胞、細(xì)胞液及淀粉顆粒所組成。除擦碎機(jī)外，也可采用粉碎機(jī)進(jìn)行破碎，如錘片式粉碎機(jī)等。3.細(xì)胞液的分離 磨碎后，從馬鈴薯細(xì)胞中釋放出來的細(xì)胞液是溶于水的蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素、維生素及其他物質(zhì)的混合物。天然的細(xì)胞液中含干物質(zhì)4.5%7%。這些細(xì)胞液的存在，在空氣中氧氣的作用下，發(fā)生氧化作用導(dǎo)致淀粉顏色的發(fā)暗。為了合理地利用馬鈴薯中的營養(yǎng)成分，改善加工淀粉的質(zhì)量，提高淀粉產(chǎn)量，

34、應(yīng)將這部分細(xì)胞液進(jìn)行分離。 分離細(xì)胞液是通過離心機(jī)進(jìn)行的。在分離時應(yīng)盡量減少淀粉的損失。分離出的濃細(xì)胞液可作為副產(chǎn)品加以利用。為了便于漿料的輸送，分離出細(xì)胞液的含淀粉的漿料，可用凈水或工藝水按1：11：2的比例加以稀釋，送至下道工序。 4.從漿料中洗滌淀粉 分離出細(xì)胞液后再用水稀釋的馬鈴薯漿料是一種水懸浮液，其中包含了淀粉顆粒、破裂及未破裂的馬鈴薯細(xì)胞，還有殘留在漿液中的部分可溶性物質(zhì)。本工序的任務(wù)是從漿料中篩除粗渣滓。方法是用水把漿料在不同結(jié)構(gòu)的篩分設(shè)備上，用不同的工藝流程進(jìn)行洗滌?？蛇x用震動篩、離心噴射篩、弧形篩等。粗渣留在篩面，篩下物包括淀粉及部分細(xì)渣的水懸浮液。 5.細(xì)胞液水的分離 在

35、上面工序中被沖洗出來的篩下物懸浮液中的干物質(zhì)含量只有3%4%，其中較稀釋后的細(xì)胞水由于仍含有易被空氣中氧氣氧化的成分，所以容易變成暗褐色，而影響淀粉的顏色。應(yīng)立即用離心機(jī)將其稀釋后的細(xì)胞液水分離出去。 所用設(shè)備為臥式沉降式離心機(jī)。6.淀粉乳的精制淀粉乳的精制就是把大部分細(xì)渣從淀粉乳中清除。精制環(huán)節(jié)對馬鈴薯淀粉最終質(zhì)量有很大影響。進(jìn)入精制的淀粉乳含淀粉占干物質(zhì)質(zhì)量的91%94%，其余大部分為細(xì)渣滓。淀粉乳的精制一般也在振動篩、離心篩或弧形篩上進(jìn)行。篩網(wǎng)應(yīng)采用雙料篩絹或尼龍篩絹，每平方厘米篩孔數(shù)在1400個以上，孔眼尺寸在140160m，篩孔有效面積占篩面的34%左右。 篩洗方法是將在離心機(jī)上分離

36、出汁液水后的濃縮淀粉乳用水稀釋至干物質(zhì)濃度為12%14%，然后進(jìn)行篩洗。篩洗后的淀粉乳中細(xì)渣對淀粉乳的干物質(zhì)量不能大于0.5%。 7.細(xì)渣的洗滌在淀粉乳精制工序中，留在篩面的細(xì)渣滓中，還含有30%60%的游離淀粉。為了分離出這些淀粉，要對這些細(xì)渣進(jìn)行洗滌。由于細(xì)渣和淀粉在大小和質(zhì)量上相差不大，所以不易分離，最好采用曲篩洗滌工藝。 8.淀粉乳的洗滌 經(jīng)過精制的淀粉乳中淀粉的干物質(zhì)純度可達(dá)97%98%，但還含有2%3%的雜質(zhì)，主要是細(xì)沙、纖維及少量的可溶性物質(zhì)，有必要再進(jìn)行清洗。除沙和洗滌淀粉可采用不同類型的旋液分離器進(jìn)行。9. 淀粉的干燥 馬鈴薯淀粉的脫水和干燥，也和玉米淀粉的干燥相似，采用機(jī)械

37、脫水和氣流干燥工藝。 第三節(jié) 變性淀粉生產(chǎn) 一、變性淀粉的基本概念 二、變性淀粉的分類三、變性條件四、變性程度的衡量五、變性淀粉的生產(chǎn)方法六、主要變性淀粉的制備及應(yīng)用一、變性淀粉的基本概念 在淀粉所具有的固有特性的基礎(chǔ)上，為改善淀粉的性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，利用物理、化學(xué)或酶法處理，改變淀粉的天然性質(zhì)，增加其某些功能性或引進(jìn)新的特性，使其更適合于一定應(yīng)用的要求。這種經(jīng)過2次加工，改變了性質(zhì)的產(chǎn)品統(tǒng)稱為變性淀粉。 變性的目的：為了適應(yīng)各種工業(yè)應(yīng)用的要求。如高溫技術(shù)（罐頭殺菌）要求淀粉高溫黏度穩(wěn)定性好，冷凍食品要求淀粉凍融穩(wěn)定性好，果凍食品要求透明性好、成膜性好等。為了開辟淀粉的新用途，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

38、如紡織上使用淀粉；羥乙基淀粉、羥丙基淀粉代替血漿；高交聯(lián)淀粉代替外科手套用滑石粉等。以上絕大部分新應(yīng)用是天然淀粉所不能滿足或不能同時滿足的，因此要變性，且變性目的主要是改變糊的性質(zhì)，如糊化溫度、熱黏性及其穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性、凝膠力、成膜性、透明性等。 二、變性淀粉的分類 目前，變性淀粉的品種、規(guī)格達(dá)2000多種，變性淀粉的分類一般是根據(jù)處理方式來進(jìn)行。1.物理變性2.化學(xué)變性3.酶法變性（生物改性）4.復(fù)合變性1.物理變性 預(yù)糊化（-化）淀粉,射線超高頻輻射處理淀粉,機(jī)械研磨處理淀粉,濕熱處理淀粉等.2.化學(xué)變性 用各種化學(xué)試劑處理得到的變性淀粉.其中有2大類:一類是使淀粉分子質(zhì)量下降,如酸解

39、淀粉氧化淀粉焙烤糊精等;另一類是使淀粉分子質(zhì)量增加,如交聯(lián)淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。3.酶法變性（生物改性） 各種酶處理淀粉，如-環(huán)狀糊精、-環(huán)狀糊精、-環(huán)狀糊精、麥芽糊精、直鏈淀粉等。4.復(fù)合變性 采用兩種以上處理方法得到的變性淀粉，如氧化交聯(lián)淀粉、交聯(lián)酯化淀粉等。采用復(fù)合變性得到的變性淀粉具有兩種變性淀粉的各自優(yōu)點(diǎn)。 另外，變性淀粉還可按生產(chǎn)工藝路線進(jìn)行分類，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、陽離子淀粉、氨基甲酸酯淀粉等）、濕法、有機(jī)溶劑法（如羧基淀粉制備一般采用乙醇作溶劑）、擠壓法和滾筒干燥法（如以天然淀粉或變性淀粉為原料生產(chǎn)預(yù)糊化淀粉）等。三、變性條件 1.濃度 2.溫度3.

40、pH值4.試劑用量5.反應(yīng)介質(zhì)6.產(chǎn)品提純7.干燥1.濃度 干法生產(chǎn)一般水分控制在5%25%范圍內(nèi)；濕法生產(chǎn)淀粉乳含量一般為35%40%（干基）。2.溫度 按淀粉的品種以及變性要求不同而不同，一般為2060，反應(yīng)溫度一般低于淀粉的糊化溫度（糊精、酶法除外）。3.pH值 除酸水解外，pH值控制在712范圍。pH值的調(diào)節(jié)，酸一般采用HCl或稀H2SO4；堿一般采用3%NaOH或Na2CO3或Ca(OH)2。在反應(yīng)過程中為避免O2對淀粉產(chǎn)生的降解作用，可考慮通入N2。 4.試劑用量 取決于取代度（DS）要求和殘留量等衛(wèi)生指標(biāo)。DS是指每個D-吡喃葡萄糖殘基（AGU）中羥基被取代的平均數(shù)量。淀粉中大多

41、數(shù)D-吡喃葡萄糖殘基上有3個可被取代的羥基，所以DS的最大值為3。不同試劑用量可生產(chǎn)不同取代度的系列產(chǎn)品，食品用變性淀粉對試劑用量及殘留物質(zhì)有具體要求。5.反應(yīng)介質(zhì) 一般生產(chǎn)低取代度的產(chǎn)品采用水作為反應(yīng)介質(zhì)，成本低；高取代度的產(chǎn)品采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，但成本高。另外可添加少量鹽（如NaCl、Na2SO4等），其作用主要為：避免淀粉糊化；避免試劑分解，如POCl3；遇水分解，加入NaCl可避免其在水中分解；鹽可以破壞水化層，使溶劑容易進(jìn)去，從而提高反應(yīng)效率。 6.產(chǎn)品提純 干法改性，一般不提純，但用于食品的產(chǎn)品必須經(jīng)過洗滌，使產(chǎn)品中殘留試劑符合食品衛(wèi)生質(zhì)量指標(biāo)；濕法改性，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求，反

42、應(yīng)完畢用水或溶劑洗滌2或3次。7.干燥 脫水后的淀粉水分含量一般在40%左右，高水分含量的淀粉不便于儲藏和運(yùn)輸，因此在它們作為最終產(chǎn)品之前必須經(jīng)過干燥，使水分含量降到安全水分以下。目前一般工業(yè)生產(chǎn)采用氣流干燥，一些中小型工廠也有采用烘房干燥或帶式干燥機(jī)干燥。 四、變性程度的衡量 一般預(yù)糊化（-化）淀粉評價指標(biāo)為糊化度；酶法糊精評價指標(biāo)為DE值，即還原糖含量占總固形物的比例，DE值越高，酶解程度越高；酸解淀粉一般用黏度或分子質(zhì)量來評價水解程度，一般水解程度越高，其黏度越低，分子質(zhì)量越?。谎趸矸塾肅OOH含量或羰基含量或雙醛含量來評價其氧化程度，一般COOH含量或羰基含量或雙醛含量越高，氧化程度

43、越高；接枝淀粉用接枝百分率來評價接枝程度；交聯(lián)淀粉則用溶脹度或沉降體積來表示交聯(lián)程度，溶脹度或沉降體積越小，表示交聯(lián)程度越高；其他變性淀粉用取代度DS或摩爾取代度MS來表示，DS或MS值越大，表示變性程度越高。五、變性淀粉的生產(chǎn)方法 隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變性淀粉品種不斷增加，應(yīng)用也越來越廣泛，目前已開發(fā)的變性淀粉已有2000多種。其生產(chǎn)方法主要有濕法、干法、滾筒干燥法和擠壓法幾種，其中最主要的生產(chǎn)方法還是濕法。濕法也稱漿法，即將淀粉分散在水或其他液體介質(zhì)中，配成一定濃度的懸浮液，在一定的溫度條件下與化學(xué)試劑進(jìn)行氧化、酸解、酯化、醚化、交聯(lián)等反應(yīng)，生成變性淀粉。如果采用的分散介質(zhì)不是水，而

44、是有機(jī)溶劑或含水的混合溶劑時，為了區(qū)別水又稱為溶劑法。大多數(shù)變性淀粉都可采用濕法生產(chǎn)。干法，即淀粉在含少量水（通常在20%左右）或少量有機(jī)溶劑的情況下與化學(xué)試劑發(fā)生反應(yīng)生成變性淀粉的一種生產(chǎn)方法。干法反應(yīng)體系由于含水量少，所以干法生產(chǎn)中一個最大的困難是淀粉與化學(xué)試劑的均勻混合問題，工業(yè)上除采用專門的混合設(shè)備以外，還采用在濕的狀態(tài)下混合，在干的狀態(tài)下反應(yīng)，分二步完成變性淀粉的生產(chǎn)。干法生產(chǎn)的品種不如濕法生產(chǎn)的品種多，但干法生產(chǎn)工藝簡單，收率高，無污染，是一種很有發(fā)展前途的生產(chǎn)方法。 滾筒干燥法是工業(yè)上生產(chǎn)預(yù)糊化淀粉的一種主要方法，由于采用的關(guān)鍵設(shè)備是滾筒干燥機(jī)而得名。雖然生產(chǎn)的品種不多，但就品種

45、而言，也是不可缺少的生產(chǎn)方法。也可與化學(xué)變性結(jié)合使用。 擠壓法與滾筒干燥法都是干法生產(chǎn)預(yù)糊化淀粉的方法。擠壓法是將含水20%以下的淀粉加入螺旋擠壓機(jī)中，借助于擠壓過程中物料與螺旋摩擦產(chǎn)生的熱量和對淀粉分子的巨大剪切力使淀粉分子斷裂，降低原淀粉的黏度。若在加料時同時加入適量的化學(xué)試劑，則在擠壓過程中還可同時進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。此法比滾筒干燥法生產(chǎn)預(yù)糊化淀粉的成本低，但由于過高的壓力和過度的剪切力使淀粉黏度降低，因此維持產(chǎn)品性能的穩(wěn)定是此法的關(guān)鍵。 六、主要變性淀粉的制備及應(yīng)用 以各種含淀粉多的農(nóng)產(chǎn)品原料提取淀粉的過程是物理加工的過程，獲得的淀粉產(chǎn)品保持了天然淀粉的理化性質(zhì)，稱做原淀粉。原淀粉可在一定范

46、圍內(nèi)一定程度上應(yīng)用于食品、化工、輕工、醫(yī)藥等方面，但由于原淀粉的理化性質(zhì)所限，還不能適應(yīng)更多的應(yīng)用要求，進(jìn)一步用化學(xué)、物理、酶處理的方法，改變原淀粉的理化性質(zhì)，可得到若干類與原淀粉性質(zhì)不同的淀粉，這些與原淀粉性質(zhì)不同的淀粉統(tǒng)稱為變性淀粉。各種變性淀粉的性能變化主要體現(xiàn)在淀粉的耐熱性、耐酸性、黏性、成糊穩(wěn)定性、成膜性、吸水性、凝膠以及淀粉糊的透明度方面的變化。 工業(yè)上生產(chǎn)的變性淀粉主要有：預(yù)糊化淀粉、酸變性淀粉、氧化淀粉、雙醛淀粉、交聯(lián)淀粉、磷酸酯淀粉、陽離子淀粉、接枝淀粉等。變性淀粉廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、造紙、紡織、化工、冶金、建筑材料、三廢處理以及農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)等方面，其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。1

47、. 預(yù)糊化淀粉 將天然淀粉加熱糊化，淀粉失去晶區(qū)結(jié)構(gòu)，稱糊化淀粉或-化淀粉。糊化后的淀粉再經(jīng)滾筒干燥或噴霧干燥，重新得到固體。這種預(yù)糊化淀粉，加入冷水或熱水，短時間內(nèi)即能膨脹溶解于水，具有增黏、保型、速溶等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于固體飲料、快餐布丁、糕點(diǎn)等食品中。 2. 酸變性淀粉 用稀酸處理淀粉乳，在低于糊化溫度的條件下攪拌至所要求的程度。然后用水洗至中性或先用碳酸鈉中和后再用水洗，最后干燥，即得到酸變性淀粉。這種酸變性淀粉并沒有使淀粉分子發(fā)生實(shí)質(zhì)的化學(xué)變化，而只是鏈長減少、顆粒削弱，分子排列沒有改變。酸變性淀粉與原淀粉有同樣的團(tuán)粒外形，黏度比原淀粉低，在熱水中糊化時顆粒膨脹較小，不溶于冷水，易溶于熱

48、水。糊化物冷卻后可形成結(jié)實(shí)的膠體。酸變性淀粉適合在口香糖、軟糖、果凍等食品中應(yīng)用。在紡織工業(yè)中，酸變性淀粉可用做黏膠劑，增強(qiáng)纖維的拉力。在造紙工業(yè)應(yīng)用可作為膠料，增強(qiáng)紙張表面的印刷能力和耐摩擦能力。 3. 氧化淀粉 氧化淀粉是一種用氧化劑作用而得到的一種低黏度淀粉。氧化劑的種類很多，但氧化效果較好的是次氯酸鈉或次氯酸鈣。制備時，將淀粉調(diào)成水懸浮液，在連續(xù)攪拌的條件下，加入一定量稀釋的次氯酸鈉，用NaOH調(diào)節(jié)pH810，溫度控制在2138，氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，應(yīng)調(diào)節(jié)加入次氯酸鈉溶液的速度，或者采用冷卻的方法，控制溫度，用加NaOH溶液控制pH，中和反應(yīng)中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)。在氧化反應(yīng)過程中，改變時間

49、、溫度、pH值、次氯酸鹽的濃度可生產(chǎn)出多種氧化程度不同的產(chǎn)品。達(dá)到理想的反應(yīng)程度時，用酸性亞硫酸鈉處理淀粉漿液，終止氧化反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值至中性，然后進(jìn)行過濾、沖洗并干燥，即得到氧化淀粉成品。 氧化反應(yīng)的作用機(jī)制是氧化劑進(jìn)入淀粉團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的深處，在團(tuán)粒低結(jié)晶區(qū)發(fā)生作用，在一些分子上發(fā)生強(qiáng)烈的局部化學(xué)反應(yīng)，生成高度降解的酸性片段。這些片段在堿性反應(yīng)介質(zhì)中變成可溶性的，在水洗氧化淀粉時溶出。氧化淀粉的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)雖無大的變化，但團(tuán)粒上出現(xiàn)斷裂和裂縫。氧化淀粉不溶于冷水、物化溫度低、黏度下降、糊化物較清亮、冷卻時不易形成凝膠體，物化后再干燥可形成高強(qiáng)度的淀粉膜。氧化淀粉主要用于造紙工業(yè)作膠料，也可作膠粘劑的

50、配料，還可用于高固化的食品中。 4. 交聯(lián)淀粉 淀粉用多功能試劑處理可發(fā)生交聯(lián)。試劑引起淀粉分子之間的橋接，使分子之間形成交聯(lián)，因此明顯地增加了平均相對分子質(zhì)量，交聯(lián)是淀粉分子的羥基與交聯(lián)劑的多功能基團(tuán)之間發(fā)生的。交聯(lián)劑種類很多，用于制備交聯(lián)淀粉的交聯(lián)劑有三氯氧磷、表氯醇、三偏磷酸鹽、乙酸、乙烯礬、雙環(huán)氧化合物、甲醛、乙醛、丙烯醛等。 交聯(lián)淀粉的制法是在2050的溫度下，向堿性淀粉懸浮液中添加交聯(lián)劑，反應(yīng)進(jìn)行到所需時間之后，進(jìn)行過濾水洗和干燥，回收淀粉。交聯(lián)的程度隨交聯(lián)劑的不同，反應(yīng)時間等因素不同。交聯(lián)劑的用量一般為淀粉質(zhì)量的0.005%0.1%。交聯(lián)淀粉的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的抗高溫、耐剪切、耐酸性明顯

51、增加，高度交聯(lián)的淀粉在高溫蒸煮條件下都難以糊化。交聯(lián)淀粉的最高黏度值高于天然淀粉。黏度下降很小。食品生產(chǎn)中所用的交聯(lián)淀粉屬低交聯(lián)淀粉，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)時只需很低濃度的交聯(lián)劑。對于那些需苛刻條件加工的食品如連續(xù)蒸煮食品中需添加交聯(lián)度較高的交聯(lián)淀粉。不少需高溫殺菌處理的罐頭食品、罐裝的湯、汁、醬、嬰兒食品等可添加交聯(lián)淀粉，可使其保持一定的稠度，不懈水。交聯(lián)淀粉還用在紡織物的堿性印花漿中，使?jié){具有高黏度和所要求的不粘著的黏稠度。在其他方面的應(yīng)用還有石油鉆井泥漿、印刷油墨、干電池中固定電解質(zhì)的介質(zhì)、玻璃纖維上漿和紡織品上漿等。 5. 淀粉磷酸酯 淀粉與磷酸鹽發(fā)生酯化反應(yīng)，即生成淀粉磷酸酯。 淀粉磷酸酯的制

52、法是將10%的淀粉和正磷酸鹽的充分摻和物在pH值56.5，溫度120160下加熱0.56小時，可得到淀粉磷酸單酯。 將淀粉懸浮于含有溶解磷酸鹽的水中，將此混合物攪拌1030分鐘，并過濾。將濾餅進(jìn)行空氣干燥或在4045下干燥至濕度為5%10%，然后進(jìn)行熱反應(yīng)。熱反應(yīng)時間的長短不同，獲得的淀粉磷酸酯的取代度不同。除正磷酸鹽外，三聚磷酸鈉、尿素磷酸鹽、有機(jī)磷酸化試劑等都可與淀粉分子發(fā)生酯化反應(yīng)。 玉米淀粉磷酸單酯的分散液透明、黏度高、具有長的內(nèi)聚組織以及老化穩(wěn)定性。制備時，控制磷酸鹽用量、反應(yīng)溫度、時間以及pH值，可調(diào)節(jié)產(chǎn)物的黏度。淀粉磷酸酯衍生物是有效的乳化劑，磷酸酯的分散體具有凍融穩(wěn)定性。淀粉磷

53、酸酯在食品加工系統(tǒng)中具有很好的性能，是水包油乳液的良好乳化劑。在火腿腸、冰激凌等食品中應(yīng)用有很好的效果。除此之外，可用于紡織品上漿、黏合劑、除垢劑等方面。淀粉磷酸單酯以0.01%的濃度加入水泥中，可改善施工性能和減少混凝土泛漿。6. 陽離子淀粉 陽離子淀粉是淀粉與叔胺或季胺生成的衍生物，如淀粉叔胺烷基和季胺淀粉醚等。是一種高分子表面活性劑。其合成方法分2類：一類是直接合成法，即淀粉與一類含氮化合物直接反應(yīng)。另一類是間接合成法，淀粉通過中間連接物與作為親水基的胺類化合物結(jié)合。中間連接物一般是含有雙官能團(tuán)的物質(zhì)。例如環(huán)氧氯丙烷、1，2-二氯乙烷等。為了克服中間連接物與淀粉生成交聯(lián)淀粉，要首先將中間

54、連接物與胺類化合物進(jìn)行反應(yīng)制得較低相對分子質(zhì)量的表面活性劑。然后將此反應(yīng)物與淀粉反應(yīng)制得陽離子淀粉。 在造紙工業(yè)中，作為濕部添加的陽離子淀粉，在纖維素與礦物質(zhì)填充劑和涂料之間起著離子橋的作用。陽離子淀粉優(yōu)先吸附于紙漿的微小纖維上，增加了微小纖維的留著率，并且通過長纖維包圍微小纖維，形成內(nèi)聚網(wǎng)絡(luò)，改善了紙張強(qiáng)度，同時也改善了濾水性。除造紙工業(yè)應(yīng)用外，陽離子淀粉在施膠、涂布、紡織等方面都可利用。陽離子淀粉（取代度0.10.45的淀粉季胺醚）是破壞油包水和水包油乳化液的反乳化劑。可應(yīng)用于在工業(yè)廢水中除掉重金屬離子，如鉻酸鹽、重鉻酸鹽鐵氰化物、亞鐵氰化物、鉬酸鹽和高錳酸鹽等。 7. 醋酸淀粉醋酸淀粉又稱乙?；矸?、淀粉酯，是乙酐、醋酸、乙