《糧油加工技術(shù)》課程-淀粉生產(chǎn)

糧油加工技術(shù)

——淀粉生產(chǎn)

張亮第一節(jié)淀粉生產(chǎn)一、淀粉生產(chǎn)的原料

谷類60-76%、薯類9-25%、豆類35-52%谷類中淀粉在胚乳中，豆類淀粉在子葉中，馬鈴薯淀粉在塊莖中，甘薯、木薯淀粉在塊根中。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。原料

谷類

薯類

豆類直鏈淀粉（%）20~28%20%30~35%淀粉含量、分布與組成玉米淀粉生產(chǎn)

淀粉生產(chǎn)行業(yè)90%以玉米為原料。工業(yè)化玉米淀粉生產(chǎn)不受季節(jié)限制，我國淀粉生產(chǎn)年耗約500萬噸玉米。

淀粉、發(fā)酵工業(yè)用玉米要求（GB/T8613-1999）規(guī)定：以馬齒型等淀粉含量高的玉米為宜，淀粉(干基)≥75為一等，≥72為二等，≥69為三等，等外玉米不宜使用。烘干或發(fā)熱后的玉米不宜使用。

玉米淀粉含直鏈淀粉27%。我國高淀粉及高直鏈淀粉玉米品種的培育尚屬空白。

馬鈴薯：含淀粉9~25%、水分63~67%，國外工業(yè)用型淀粉含量22~24%，新品種高達(dá)28%，國內(nèi)要求12~20%。淀粉生產(chǎn)薯類

食用馬鈴薯淀粉（GB885－88）標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)級(jí)含水〈18.0%，一級(jí)、二級(jí)〈20.0%,(淀粉分子中的羥基與水分子形成氫鍵，不顯潮濕而呈干燥的粉末狀。)含支鏈淀粉較多。直鏈淀粉占20％。

甘薯:含淀粉10~30%（含支鏈淀粉較多，直鏈淀粉占20％）、糖分5%、水分60~80%，貯藏一個(gè)冬季，淀粉含量下降20%，農(nóng)村手工生產(chǎn)采用鮮薯，工業(yè)化生產(chǎn)多用薯干。淀粉業(yè)用甘薯片質(zhì)量要求（以13%水分計(jì)）:淀粉≥64.0%為一等,≥61.0%為二等,≥59.0%為三等。

甘薯中的水溶性糖分發(fā)酵后，pH值降低至等電點(diǎn)（4.0）,水溶性蛋白質(zhì)變?yōu)榘稻G色不溶性漿狀物，附著于淀粉粒表面，降低淀粉的品質(zhì)。薯類淀粉含有果膠質(zhì)，粉絲透明，具有膠、滑、爽的特殊口感。淀粉生產(chǎn)

木薯：主要產(chǎn)地為廣東、廣西等地，是我國生產(chǎn)淀粉的第二位原料。含淀粉10~30%。含支鏈淀粉較多，直鏈淀粉占17％。

苦味種淀粉含量高，宜用于淀粉生產(chǎn)，甜種木薯多供食用或飼用。木薯含有一種毒素－氰配糖體，主要存在于薯皮中，易溶于水。

淀粉生產(chǎn)淀粉生產(chǎn)綠豆：淀粉含量52%，直鏈淀粉含量30~35%蠶豆：淀粉含量35%，直鏈淀粉含量30~35%豆類豌豆：淀粉含量21~49%，光滑豌豆直鏈淀粉含量為30%，皺皮豌豆為75%。豆類淀粉為優(yōu)質(zhì)淀粉。直鏈淀粉含量高，凝沉性好，粉條耐煮不斷條，并可生產(chǎn)糕點(diǎn)等傳統(tǒng)食品,制作豆沙。小麥：淀粉含量58~76%，面筋生產(chǎn)的副產(chǎn)品，或生產(chǎn)一些特殊面食品（面皮）,直鏈淀粉占24%。大米：淀粉含量75~80%，直鏈淀粉占17%，淀粉顆粒小，滲透力強(qiáng)，易滲透到纖維內(nèi)部，對(duì)紡織工業(yè)上漿較適用。淀粉生產(chǎn)其他二、玉米淀粉的生產(chǎn)淀粉生產(chǎn)濕磨工藝1842年在美國開始應(yīng)用1956年我國從前蘇聯(lián)引進(jìn)1980年后才有了較大發(fā)展

我國玉米淀粉工業(yè)在20世紀(jì)80年代末有了較大發(fā)展，基本上淘汰了年產(chǎn)1萬t淀粉以下的小規(guī)模企業(yè)。淀粉提取率達(dá)95％，玉米產(chǎn)品得率達(dá)90％以上（包括副產(chǎn)品）。淀粉生產(chǎn)玉米淀粉生產(chǎn)包括3個(gè)主要階段：玉米濕磨玉米清理淀粉脫水干燥

副產(chǎn)品的回收利用:每萬t玉米可生產(chǎn)6700t淀粉，700t玉米胚（300t玉米油、400t玉米餅），850t皮渣（纖維），500－550t麩質(zhì)粉（蛋白粉），菲汀（植酸鈣）70t。（一）工藝流程SO2

水玉米籽?！謇砣ルs→雜質(zhì)亞硫酸水溶液→浸泡→浸泡液→濃縮→玉米漿胚芽分離→胚芽→脫水→榨油→玉米油→胚芽餅粕粗破碎細(xì)磨碎渣滓篩分→渣滓→脫水→飼料淀粉與蛋白質(zhì)分離→麩質(zhì)水→濃縮→壓濾→干燥→蛋白粉淀粉洗滌→工藝水離心脫水→氣流干燥→淀粉淀粉生產(chǎn)

玉米淀粉提取采用濕法封閉式工藝,水循環(huán)使用,除淀粉洗滌（精制）用新鮮水外，其余工序都用工藝水，即采用后一工序送往前一工序的逆流使用原則，干物質(zhì)損失小，廢水少，污染大為減少。淀粉生產(chǎn)國內(nèi)生產(chǎn)每t淀粉原材料及能耗的先進(jìn)指標(biāo)：商品玉米量1.56t凈化玉米量1.51t耗水量5t耗電量210kWh硫磺量3-4kg（二）操作要點(diǎn)

玉米原料要充分成熟，含水量符合標(biāo)準(zhǔn)，貯存條件適宜，貯存期較短，未經(jīng)熱風(fēng)干燥處理，具有較高的發(fā)芽率。經(jīng)高溫干燥過的玉米籽粒中淀粉老化程度高，蛋白質(zhì)變性不易與淀粉分離，影響淀粉得率和質(zhì)量。玉米的清理主要用風(fēng)選、篩選、密度去石、磁選等方法。清理后的玉米用水力輸送去浸泡系統(tǒng)，玉米∶水=1∶2.5~3，水力輸送速度為0.9~1.2m/s。有清洗玉米表面灰塵的作用。淀粉生產(chǎn)1.玉米的貯存與清理

年產(chǎn)3萬t玉米淀粉廠：14個(gè)浸泡罐,單獨(dú)配置輸液泵和加熱器,10個(gè)逆浸,4個(gè)單罐，每罐100m3,高徑比2:1，裝500t玉米。淀粉生產(chǎn)2.玉米的浸泡浸泡設(shè)備浸泡機(jī)理和作用在0.2%--0.3%的亞硫酸水中浸泡,利用SO2的氧化還原性,與蛋白質(zhì)的二硫鍵反應(yīng),使淀粉粒周圍的蛋白質(zhì)分子解聚,淀粉易釋放出來。亞硫酸防止胚芽萌發(fā)。防腐作用,抑制Ｍ活動(dòng),但能引起乳酸發(fā)酵,一定量的乳酸有利于浸泡。亞硫酸增加皮層透性,加速浸泡。軟化玉米粒,利于胚芽分離。7-10%的干物質(zhì)轉(zhuǎn)移到浸泡水中。

浸泡條件和要求控制如下：0.2~0.3%亞硫酸水中浸泡，pH3.9~4.1，溫度48~55℃，60~72h。浸泡終了玉米含水40~46%，手?jǐn)D胚落，酸度100kg干物質(zhì)用0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)液中和，用量不超過70ml。淀粉生產(chǎn)浸泡方法和要求靜止浸泡法連續(xù)浸泡法逆流浸泡法國際通用逆流浸泡法

將多個(gè)浸泡罐通過管路串聯(lián)起來，組成浸泡罐組，各個(gè)罐的裝料、卸料時(shí)間依次排開，使每個(gè)罐的玉米浸泡時(shí)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(dòng)，使最新裝罐的玉米，用已經(jīng)浸泡過玉米的浸泡液浸泡，而浸泡過較長時(shí)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籽粒中可溶性成分的濃度差，提高浸泡效率。干物質(zhì)損失小，廢水少，污染大為減少。

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4~6瓣，經(jīng)第一次胚芽分離后，再進(jìn)一步破碎成8~12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(huì)因稠度過大，而導(dǎo)致過度破碎，使胚芽受到破壞。淀粉生產(chǎn)3.粗碎與胚芽分離

胚芽分離的設(shè)備是旋液分離器，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%，第二次分離應(yīng)保持13%~15%。

胚芽泵壓力0.45~0.55MPa，第一次分出75~85%的胚芽。頂流（胚芽）去洗滌系統(tǒng)，底流進(jìn)入二道凸齒磨。懸液分離器

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。這步操作的主要工藝任務(wù)是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。淀粉生產(chǎn)4.細(xì)磨碎

物料進(jìn)入沖擊磨，玉米碎粒經(jīng)過強(qiáng)有力的沖擊，使玉米淀粉釋放出來，而這種沖擊作用，可以使玉米皮層及纖維部分保持相對(duì)完整，減少細(xì)渣的形成。為了達(dá)到磨碎效果，進(jìn)入磨碎的漿料應(yīng)具有30~35℃溫度，稠度120~220g/L.淀粉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)沖擊磨一次磨碎多次研磨其他磨碎機(jī)

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。曲篩多用120°壓力曲篩，由6或8個(gè)曲篩組成篩洗流程，工作壓力0.25~0.3MPa，篩網(wǎng)篩縫寬度0.05mm，0.075mm，0.10mm和0.125mm。淀粉生產(chǎn)5.纖維分離（篩分）細(xì)磨漿料清水第一道粗淀粉乳（3%干物質(zhì)）

篩上物第二道……第八道（第八級(jí)）工藝水工藝水纖維管束式干燥機(jī)粗碎、壓餅

飼料淀粉生產(chǎn)

轉(zhuǎn)鼓蝶式離心機(jī)（淀粉分離機(jī)），頂流為麩質(zhì)水（濃度1～2％），底流為淀粉乳（19～20°Be′）。

從主離心機(jī)分離出的麩質(zhì)水，含固形物2％，進(jìn)入浮選槽→板框過濾機(jī)→管束式干燥機(jī)→麩質(zhì)粉。

浮選后得工藝水進(jìn)入貯槽，供洗滌胚芽和纖維用。淀粉生產(chǎn)6.蛋白質(zhì)分離（麩質(zhì)分離）淀粉生產(chǎn)7.淀粉的清洗（精制）可利用十二級(jí)旋流分離器進(jìn)行逆流洗滌，多管旋流器由一定數(shù)旋流管（?10mm）組成。分離出蛋白質(zhì)的淀粉懸浮液含干物質(zhì)含量為33～35％，其中還含有0.2～0.3％的可溶性物質(zhì)，這部分物質(zhì)的存在對(duì)淀粉質(zhì)量有影響，特別是對(duì)于加工糖漿或葡萄糖來說，可溶性物質(zhì)含量高，對(duì)工藝過程不利，嚴(yán)重影響糖漿和葡萄糖的產(chǎn)品質(zhì)量。

濕淀粉不耐貯存,特別是在高溫條件下會(huì)迅速變質(zhì)。從上述濕法工藝流程中分離得到的含量為36~38%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。廢氣140℃板式換熱器淀粉生產(chǎn)8.淀粉的脫水干燥洗滌后的淀粉乳（含水60%）→臥式刮刀離心機(jī)（含水降到34%）→氣流干燥機(jī)（負(fù)壓）→旋風(fēng)分離→精淀粉→料斗→打包三、馬鈴薯淀粉的生產(chǎn)（薯類）（一）馬鈴薯淀粉提取的總體工藝流程馬鈴薯→磨碎→細(xì)胞液分離→從漿料中洗滌淀粉濃細(xì)胞液水清水粗渣→

細(xì)胞液水的分離→淀粉精制→淀粉洗滌→機(jī)械脫水→氣流干燥→成品淀粉清水

細(xì)渣淀粉生產(chǎn)（二）馬鈴薯淀粉生產(chǎn)工藝要點(diǎn)

在洗滌機(jī)中進(jìn)行徹底的清洗，以洗凈附著在馬鈴薯表面的污染物。一般用斜式螺旋洗薯機(jī)。在沙質(zhì)土壤中收獲的馬鈴薯洗滌時(shí)間可短些，為8~10min，在黑黏土中收獲的馬鈴薯洗滌時(shí)間要長些，為12~15min。1.馬鈴薯的洗滌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(shí)多采用擦碎機(jī)（刨碎機(jī)），錘片式粉碎機(jī)。2.馬鈴薯的磨碎細(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)致淀粉的顏色發(fā)暗，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，分離出的濃細(xì)胞液可作為副產(chǎn)品加以利用。3.細(xì)胞液的分離這個(gè)工序的任務(wù)是從漿料中篩出粗渣滓。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用振動(dòng)篩、離心噴射篩、弧形篩等。4.從漿料中洗滌淀粉在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，應(yīng)立即將其分離出去。所用設(shè)備為臥式沉降式離心機(jī)。5.細(xì)胞液水的分離

淀粉乳精制就是把大部分細(xì)渣從淀粉乳中分離。精制環(huán)節(jié)對(duì)馬鈴薯淀粉最終質(zhì)量有很大影響。淀粉乳的精制一般也在振動(dòng)篩、離心篩或弧形篩上進(jìn)行。6.淀粉乳的精制7.洗滌、干燥除沙和洗滌淀粉可采用不同類型的旋液分離器進(jìn)行馬鈴薯淀粉的脫水和干燥和玉米淀粉相似，采用機(jī)械脫水和氣流干燥工藝。四、綠豆淀粉的生產(chǎn)（酸漿法）

綠豆淀粉含直鏈淀粉較