玉米淀粉的制作工艺技术
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发布时间：2022-04-28 13:14
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时间：2023-01-08 21:21
玉米是从玉蜀黍穗上剥离下的玉米粒，玉米粒含水分12－16％、淀粉70－72％、蛋白质8－11％、脂肪4－6％、灰分1．2－1．6％、纤维5－7％。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，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繁殖活动，但是二氧化硫的浓度最高不得超过0．4％，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50—55℃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0．15％一0．2％，pH 值为3．5。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0．01％一0．02％，pH 值为3．9—4．1。浸泡水温度为50—55℃，浸泡时间为40—60小时。浸泡条件应根据玉米的品质决定。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4—6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1．06)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，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230—250升。清洗细纤维需水110、130升，水温为45—50℃，且含有0．05％ 二氧化硫，pH值约为4．3—4．5。
(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25—30米，宽40—55厘米，槽底斜度为2／1000，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2—3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0．6毫米，安装在细长的烘室内。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，在带有燃烧炉的转鼓干燥机内烘烤干燥至含水分1－1．5％，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85％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，5％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14％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8－9．5％，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48－50％，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
