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玉米淀粉
生產(chǎn)工藝玉米淀粉玉米淀粉工藝課件玉米清理流程(步驟1)玉米清理流程(步驟1)浸泡工藝:靜止浸泡,逆流浸泡,連續(xù)浸泡玉米浸泡(步驟2)浸泡工藝:玉米浸泡(步驟2)玉米的浸泡是在亞硫酸水溶液中逆流進(jìn)行的,一般采用半連續(xù)流程。浸泡罐8~12個(gè),浸泡過(guò)程中玉米在罐內(nèi)靜止,用泵將浸泡液在罐內(nèi)一邊自身循環(huán)一邊向前一級(jí)罐內(nèi)輸送,始終保持新的亞硫酸溶液與浸泡時(shí)間最長(zhǎng)(即將結(jié)束浸泡)的玉米接觸,而新入罐的玉米與即將派出的浸泡液接觸,從而保持最佳的浸泡效果。完成浸泡的浸泡液即稀玉米漿含干物質(zhì)7%~9%,pH3.9~4.1,送到蒸發(fā)工序濃縮成含干物質(zhì)40%以上的玉米漿。浸泡終了的玉米含水40%~46%,含可溶物不大于2.5%,用手能擠裂,胚芽能完整地被排出。玉米的浸泡是在亞硫酸水溶液中逆流進(jìn)行的,一般采用半連續(xù)流程。浸泡條件溫度:一般浸泡溫度選擇為502℃,溫度過(guò)高,淀粉水解嚴(yán)重,影響淀粉收率和質(zhì)量,溫度對(duì)玉米膨脹速度有很大的影響,隨著溫度提高,玉米籽粒的膨脹速度顯著增大。浸泡時(shí)間:質(zhì)量正常的玉米需浸泡48h左右,過(guò)干的玉米時(shí)間略長(zhǎng)。浸泡水中加入SO2,濃度為0.2-0.3%。在浸泡過(guò)程中,二氧化硫被玉米吸收,濃度逐漸降低,最后放出的浸泡水內(nèi)含二氧化硫的濃度約為0.01~0.02%,pH值為3.9~4.1,玉米經(jīng)過(guò)浸泡以后,含水分應(yīng)達(dá)40%以上。每千克玉米吸收0.2-0.4g二氧化硫。浸泡條件溫度:一般浸泡溫度選擇為502℃,溫度過(guò)高,淀粉水亞硫酸的作用二氧化硫殺菌力強(qiáng),能防止有害細(xì)菌的繁殖;亞硫酸在溶解玉米皮層后,通過(guò)分裂蛋白質(zhì)分子間的連接鍵,使蛋白質(zhì)分子解聚,胚乳蛋白質(zhì)失去自己的晶體結(jié)構(gòu),吸水膨脹變成凝膠體,溶解性得以提高,有助于在后續(xù)的工藝中從淀粉中分離蛋白質(zhì)。亞硫酸的作用SO2的獲得:燃燒硫磺SO2的獲得:燃燒硫磺浸泡水中的乳酸浸泡過(guò)程中由微生物引起乳酸發(fā)酵,籽粒中可溶性碳水化合物經(jīng)發(fā)酵形成乳酸,隨著浸泡水對(duì)玉米浸泡程度的增加,浸泡水中乳酸的濃度也隨之增加。乳酸在玉米浸泡過(guò)程中能促進(jìn)玉米蛋白質(zhì)軟化和膨脹,增加蛋白質(zhì)的溶解度,但過(guò)量乳酸能也會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)變性,使淀粉和蛋白質(zhì)的分離困難。SO2濃度過(guò)高的時(shí)候,可抑制乳酸發(fā)酵過(guò)程。排除的稀玉米漿濃度6-8%,可進(jìn)一步發(fā)酵后濃縮干燥,發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸可結(jié)合鈣鎂離子,有利于減少蒸發(fā)設(shè)備上不溶性物質(zhì)的沉積。浸泡水中的乳酸乳酸菌種生長(zhǎng)最佳溫度48℃,介質(zhì)pH為弱堿性或中性發(fā)酵最順利。新加入的浸泡水中沒(méi)有乳酸,隨S02濃度逐漸降低,降到0.05%以下時(shí),即開(kāi)始有乳酸生成。乳酸有抑制其他微生物繁殖的作用,乳酸桿菌一旦繁殖旺盛,可有效地防止浸泡水中腐敗物的產(chǎn)生。乳酸菌種生長(zhǎng)最佳溫度48℃,介質(zhì)pH為弱堿性或中性發(fā)酵最順利
影響浸泡玉米的因素玉米浸泡效果的好壞受多種因素影響,只有控制好浸泡的工藝參數(shù),才能保證玉米籽粒中可溶物質(zhì)最大限度的被浸出,使淀粉產(chǎn)品有好的質(zhì)量和合理的收率。(1)玉米原料的影響(2)亞硫酸的影響(3)浸泡溫度:超過(guò)55℃,抑制乳酸菌生長(zhǎng),超過(guò)60℃,蛋白質(zhì)變性。(4)浸泡時(shí)間。(5)浸泡液中乳酸的含量:乳酸菌發(fā)育良好,產(chǎn)乳酸多,浸泡液的質(zhì)量也就好。它能使蛋白質(zhì)溶出量增多,并抑制其他微生物繁殖,防止浸泡液中腐敗物產(chǎn)生,一般要求乳酸含量應(yīng)高于10%。影響浸泡玉米的因素玉米浸泡效果的好壞受多種因素影響,只有浸泡前后玉米的化學(xué)組成的變化浸泡前后玉米的化學(xué)組成的變化玉米破碎(步驟3)
及胚芽分離(步驟4)玉米浸泡后水分達(dá)40-46%,內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性發(fā)生變化,胚、皮層和胚乳間的聯(lián)結(jié)減弱。浸泡后胚的水分達(dá)到60%,具有韌性,容易與籽粒其他部分分離,胚乳易破碎。浸泡好的玉米軟化到兩手指擠裂,胚完整脫出,不粘附胚乳和果皮。破碎就是把玉米破碎成碎塊,使胚與胚乳分開(kāi),并釋放一定數(shù)量的淀粉。玉米淀粉生產(chǎn)中破碎設(shè)備采用凸齒磨。玉米破碎(步驟3)
及胚芽分離(步驟4)玉米浸泡后水分達(dá)40進(jìn)料固液比:固液比約為1:3。破碎質(zhì)量控制:一般采用二次破碎工藝,即一次破碎后分離一次胚芽,二次破碎后再分離一次胚芽。一次破碎后粒度:整粒率≤1%,游離胚芽率85%;二次破碎后粒度:無(wú)整粒,游離胚芽率15%,聯(lián)結(jié)胚芽≤0.5%。進(jìn)料固液比:固液比約為1:3。胚芽分離和洗滌分離胚芽的設(shè)備主要是胚芽旋液分離器;胚芽洗滌采用重力曲篩。玉米籽粒破碎后得到稀漿,稀漿中的固體包括不同形狀和大小的胚芽、胚乳粗粒、細(xì)渣和淀粉細(xì)粒,液體是水和其他可溶性物質(zhì)。胚芽分離和洗滌分離胚芽的設(shè)備主要是胚芽旋液分離器;胚芽洗滌采稀漿由離心泵在約0.5MPa壓力下送入切向入口,在旋液分離器中稀漿的各個(gè)組成部分按螺旋線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。離心力較大的胚乳粗粒和較重微粒被甩向外圍,在離心力作用下拋向設(shè)備內(nèi)壁,與蛋白質(zhì)和淀粉懸浮液一起隨外層螺旋流下,降到出口處形成底流。受離心力較小的胚芽和玉米皮殼相對(duì)密度較小,被集中于設(shè)備的中心部位隨內(nèi)層螺旋流回轉(zhuǎn)上升,由上端經(jīng)溢流管涌出,形成溢流,經(jīng)過(guò)頂部出口排出。稀漿由離心泵在約0.5MPa壓力下送入切向入口,在旋液分離器重力曲篩工作原理液狀物料的胚芽與淀粉乳一起從旋液分離器中排出。胚芽與淀粉乳的分離采用重力曲篩篩分法。物料進(jìn)料后經(jīng)過(guò)溢流阻板溢流下來(lái),沿著弧形篩的表面往下流。在弧形篩表面運(yùn)動(dòng)的物料受離心力和重力的作用,物料中的液體經(jīng)篩縫流走,而在切線方向力的作用下,篩上的胚芽沿篩面向下移動(dòng)。淀粉乳收集在接收器里,經(jīng)管路排出。篩上分離出的胚芽進(jìn)入漏斗,從設(shè)備排料口排出。重力曲篩工作原理液狀物料的胚芽與淀粉乳一起從旋液分離器中排出玉米破碎、胚芽分離工藝流程
大型淀粉企業(yè)多采用二次破碎、二次分離胚芽的方法。二次破碎在于徹底釋放胚芽,減少胚芽損傷,并提高胚芽收率。玉米破碎、胚芽分離工藝流程大型淀粉企業(yè)多采用二次破碎、二次玉米精磨(步驟5)
與纖維洗滌(步驟6)破碎和分離胚芽后,含有胚乳碎粒、麩質(zhì)、皮層和部分淀粉顆粒。大部分淀粉包含在胚乳碎粒及皮層內(nèi),進(jìn)行精細(xì)磨碎,最大限度地釋放出淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素,為以后各組分的分離創(chuàng)造良好的條件。精磨目的是破壞玉米碎塊中淀粉與非淀粉成分的結(jié)合,使淀粉最大限度地游離出來(lái),分出纖維渣,并使胚乳中蛋白質(zhì)與淀粉顆粒分開(kāi),以便進(jìn)一步分離和精制。纖維分離主要是將釋放淀粉后的纖維渣經(jīng)過(guò)多次洗滌,使其含有較少的游離淀粉和結(jié)合淀粉。洗滌后的纖維經(jīng)過(guò)擠水、烘干成為干渣皮。玉米精磨(步驟5)
與纖維洗滌(步驟6)破碎和分離胚芽后,含物料進(jìn)入沖擊磨,玉米碎粒經(jīng)過(guò)強(qiáng)力的沖擊,使玉米淀粉釋放出來(lái),而這種沖擊作用,可以使玉米皮層及纖維質(zhì)部分保持相對(duì)完整,減少細(xì)渣的形成。物料進(jìn)入沖擊磨,玉米纖維分離與洗滌的基本原理物料磨碎后形成懸浮液,含有游離淀粉、麩質(zhì)的細(xì)小顆粒和纖維(細(xì)渣和粗渣)。為得到純凈的淀粉,把懸浮液分離成各組成成分,粗、細(xì)渣與淀粉懸浮液的分離是在篩分設(shè)備上進(jìn)行的。采用壓力曲篩對(duì)纖維進(jìn)行分離洗滌,壓力曲篩篩縫不易堵塞,能作精確的篩分,很少維修,生產(chǎn)效率高,占地面積小。壓力曲篩是依靠壓力對(duì)低稠度濕物料進(jìn)行液體和固形物分離及分級(jí)的高效篩分設(shè)備。纖維分離與洗滌的基本原理物料磨碎后形成懸浮液,含有游離淀粉、物料用高壓泵打入給料器,以0.3-0.4MPa的壓力從噴嘴高速?lài)姵?,流速達(dá)10-20m/s,以切線方向進(jìn)入篩面,均勻噴灑在篩面上,受到重力、離心力和篩條對(duì)物料的阻力作用。物料在高速下滑時(shí)顆粒沖擊到楔形尖銳邊角被切碎,在由一根篩條流向另一根篩條的過(guò)程中,淀粉及大量水分通過(guò)篩縫成為篩下物,纖維細(xì)渣在篩上沿篩面滑下成為篩上物,淀粉與纖維分離。物料用高壓泵打入給料器,以0.3-0.4MPa的壓力從噴嘴高壓力曲篩的分級(jí)粒度大致為篩孔尺寸的一半,排入篩下的顆粒粒度比篩孔尺寸小得多,減少了堵塞的可能性。楔形篩條的刃口將物料刮成薄薄的一層,使水和物料均勻分散,物料易于分級(jí),同時(shí)整個(gè)篩面得到自行清理。壓力曲篩的分級(jí)粒度大致為篩孔尺寸的一半,排入篩下的顆粒粒度比精磨與纖維分離、洗滌工藝流程應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、原料特性、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝要求而定。一般采用1-2級(jí)精磨,5-7級(jí)逆流洗滌工藝流程。精磨與纖維分離、洗滌工藝流程應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、原料特性、產(chǎn)品質(zhì)從脫胚系統(tǒng)送來(lái)的物料通過(guò)一道50μm壓力曲篩,將已游離出的淀粉和蛋白質(zhì)分離,篩上物進(jìn)入精磨進(jìn)行細(xì)破碎,經(jīng)過(guò)精磨的打擊作用將顆粒狀的胚乳完全破碎,并將胚乳上粘附的胚乳全部打下來(lái)。皮層纖維含淀粉量極少。磨下物料用泵送到篩洗系統(tǒng)。第一道篩采用50μm篩縫,分離出稀淀粉乳,以后5道篩采用75μm篩縫,對(duì)纖維進(jìn)行洗滌。洗滌水采用工藝水,從最后一道加入,纖維與洗水逆流而行,經(jīng)過(guò)洗滌的纖維擠壓脫水后進(jìn)行干燥。纖維洗滌槽是有助于纖維洗滌的重要設(shè)備,在水流的攪動(dòng)沖擊下,更有利于洗凈纖維。從脫胚系統(tǒng)送來(lái)的物料通過(guò)一道50μm壓力曲篩,將已游離出的淀玉米麩質(zhì)分離(步驟7)
與淀粉洗滌(步驟8)細(xì)淀粉懸浮液含有許多雜質(zhì)6-10%蛋白質(zhì);0.5-1.0%脂肪;2.5-5.0%可溶性物質(zhì),0.2-0.4%灰分;0.03-0.04%二氧化硫;0.1%細(xì)渣。細(xì)淀粉乳懸浮液主要是由大小不同的顆粒組成淀粉顆粒5-30μm,渣皮不到60μm,麩質(zhì)1-2μm。麩質(zhì)微粒在沉淀時(shí)相互間粘在一起時(shí),形成100-170μm的聚積物。懸浮液中各組分的相對(duì)密度也各不相同淀粉1.61,纖維1.30,麩質(zhì)1.18,細(xì)砂1.95-2.50。
玉米麩質(zhì)分離(步驟7)
與淀粉洗滌(步驟8)細(xì)淀粉懸浮液含有麩質(zhì)分離與淀粉洗滌基本原理細(xì)淀粉乳中所含有的淀粉及麩質(zhì)在相對(duì)密度、粒徑等方面存在很大差別,利用這些差別將其分離。淀粉與蛋白質(zhì)按分離原理及操作方法不同分為離心分離法、氣浮分離法、沉降分離法。麩質(zhì)分離與淀粉洗滌基本原理細(xì)淀粉乳中所含有的淀粉及麩質(zhì)在相對(duì)離心分離機(jī),通常采用連續(xù)出料的碟片噴嘴式分離機(jī);氣浮分離法是向淀粉懸浮液中吹入一定量的氣體,氣體呈氣泡狀上浮并將蛋白質(zhì)及其他輕的懸浮粒子盡快浮起通過(guò)溢流擋板排走,密度大的淀粉粒子沉于分離室底部,達(dá)到分離目的。沉淀分離是將淀粉懸浮液置于沉淀池或長(zhǎng)槽中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉淀,有一層黃色的麩質(zhì)沉淀在白色的淀粉層上面,通過(guò)沖洗就可以使兩者分離。離心分離機(jī),通常采用連續(xù)出料的碟片噴嘴式分離機(jī);分離機(jī)—旋流器分離流程細(xì)淀粉乳先進(jìn)入第一級(jí)分離機(jī),分離麩質(zhì)后的淀粉乳濃度11-13oBe,然后和第二級(jí)旋流器的頂流合并泵入第一級(jí)旋流器,溢流進(jìn)入中間濃縮機(jī),底流和第三級(jí)旋流器溢流混合泵入第二級(jí)旋流器,底流順次將淀粉乳送入最后一級(jí)旋流器,溢流順次將麩質(zhì)返回到中間濃縮機(jī)。分離機(jī)—旋流器分離流程細(xì)淀粉乳先進(jìn)入第一級(jí)分離機(jī),分離麩質(zhì)后淀粉機(jī)械脫水與干燥(步驟9)精制淀粉乳除直接用于深加工外,多數(shù)要經(jīng)脫水、干燥后保存和運(yùn)輸。干淀粉由淀粉乳經(jīng)機(jī)械脫水和氣流干燥得到。機(jī)械脫水方法比較便宜,盡可能用機(jī)械方法從淀粉中排除更多的水分。實(shí)際上用離心機(jī)進(jìn)行玉米淀粉的機(jī)械脫水只能脫除34%的水分,用真空過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫水后淀粉水分為40-42%。用機(jī)械方法脫水的淀粉乳,能排除總水分的73%,用干燥方法能排除15%,還有大約12%的水分殘留在干淀粉中。淀粉機(jī)械脫水與干燥(步驟9)精制淀粉乳除直接用于深加工外,多機(jī)械脫水機(jī)械脫水一般用離心機(jī)完成。料漿送人轉(zhuǎn)鼓內(nèi)隨轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn),有孔的鼓內(nèi)壁面覆以濾布,在慣性離心力作用下液體被甩出而顆粒被截留在鼓內(nèi),實(shí)現(xiàn)分離。離心力場(chǎng)強(qiáng)度與重力場(chǎng)強(qiáng)度之比稱(chēng)為分離因素,是反映離心機(jī)分離性能的重要指標(biāo)。淀粉行業(yè)離心機(jī)的分離因素一般為400-3000。機(jī)械脫水機(jī)械脫水一般用離心機(jī)完成。干燥淀粉氣流干燥是利用高速的熱氣流將濕塊狀物料分散成淀粉顆粒狀而懸浮于氣流中,一邊與熱氣流并流輸送,一邊進(jìn)行干燥。干燥淀粉氣流干燥是利用高速的熱氣流將濕塊狀物料分散成淀粉顆粒干燥強(qiáng)度大。干燥時(shí)物料在熱風(fēng)中呈懸浮狀態(tài),每個(gè)顆粒都被熱空氣包圍,物料最大限度地與熱空氣接觸,氣流速度較高。干燥時(shí)間短,只需1-2s,特別適宜于淀粉物料的干燥。干燥器具有很大的容積傳熱系數(shù)及溫差,熱效率高。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易維修,成本低,操作連續(xù)穩(wěn)定。缺點(diǎn)是全系統(tǒng)阻力大,動(dòng)力消耗大,干燥管較長(zhǎng)。淀粉氣流干燥器的特點(diǎn)干燥強(qiáng)度大。干燥時(shí)物料在熱風(fēng)中呈懸浮狀態(tài),每個(gè)顆粒都被熱空氣正壓氣流干燥裝置中,風(fēng)機(jī)位于換熱器和干燥管之間,干燥管內(nèi)的氣體為正壓。被干燥的濕淀粉首先送入風(fēng)機(jī)內(nèi),在高速旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的葉片打擊作用下,濕物料破碎并送入干燥管,干燥后的物料經(jīng)卸料器收集,排放的空氣再經(jīng)收集塔回收淀粉。正壓氣流干燥裝置中,風(fēng)機(jī)位于換熱器和干燥管之間,干燥管內(nèi)的氣負(fù)壓氣流干燥裝置中,風(fēng)機(jī)安裝在最后端,不與物料接觸,干燥管內(nèi)的氣體呈負(fù)壓。負(fù)壓氣流干燥裝置中,風(fēng)機(jī)安裝在最后端,不與物料接觸,干燥管內(nèi)淀粉干燥工藝條件控制風(fēng)速風(fēng)速一般在14-24m/s,常選用17-20m/s。風(fēng)速過(guò)低,大塊濕料不能被風(fēng)帶走,使產(chǎn)品受熱損壞。風(fēng)速過(guò)高,系統(tǒng)阻力增大,產(chǎn)品水分不易控制。風(fēng)量氣固質(zhì)量流量比為5-10時(shí),干燥器能正常運(yùn)行,適當(dāng)增加風(fēng)量,對(duì)于增加干燥效果有好處。淀粉干燥工藝條件控制風(fēng)速干燥時(shí)間干燥時(shí)間一般在1-2s。適當(dāng)延長(zhǎng)干燥管道可提高去濕量,但過(guò)長(zhǎng)則阻力增加并且占地面積增大??諝鉁囟韧ㄟ^(guò)加熱器后的空氣溫度可提高到140-160℃。盡量提高進(jìn)氣溫度,干燥器屬并流操作,即使干燥溫度高達(dá)200℃,物料表面溫度也只有45-50℃,在干燥后期,空氣溫度降至60℃左右,不會(huì)使淀粉糊化。風(fēng)壓輸送鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓20-30kPa。干燥時(shí)間工業(yè)玉米淀粉(GB12309-90)工業(yè)玉米淀粉(GB12309-90)玉米胚芽玉米漿(浸泡液的濃縮物
)玉米皮麩質(zhì)(淀粉乳經(jīng)分離機(jī)分離出的沉淀物,也稱(chēng)黃漿水。其干物質(zhì)含蛋白質(zhì)60%以上,干燥后稱(chēng)為玉米蛋白粉,出品率為玉米的3~5%
)
玉米加工副產(chǎn)品的利用玉米胚芽玉米加工副產(chǎn)品的利用玉米胚的利用玉米胚芽油(不飽和脂肪酸>85%)必需脂肪酸(亞油酸、花生四烯酸)脂肪酶的滅活低溫玉米胚芽餅的利用玉米胚的利用玉米胚芽油(不飽和脂肪酸>85%)玉米皮商品玉米皮的產(chǎn)量(14~20%)與淀粉夾雜多糖類(lèi)物質(zhì)的利用膳食纖維的制取飼用酵母的生產(chǎn)(六碳糖和五碳糖約各占50%,飼料酵母,如熱帶假絲酵母可全部利用)玉米皮的化學(xué)成分(%)玉米皮的多糖成分(%)玉米皮商品玉米皮的產(chǎn)量(14~20%)與淀粉夾雜玉米皮的化學(xué)玉米浸泡水(玉米漿)玉米浸泡水和玉米漿富含有蛋白質(zhì)、可溶性氨基酸和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可作為發(fā)酵培養(yǎng)基用于抗生素和味精等生產(chǎn);
飼料蛋白,玉米浸泡水制取飼料蛋白時(shí),原液不必濃縮可直接用于提取蛋白;
菲丁及肌醇的制取,與米糠制取菲丁的工藝的不同之處。
玉米浸泡水(玉米漿)玉米浸泡水和玉米漿富含有蛋白質(zhì)、可溶性氨
玉米淀粉
生產(chǎn)工藝玉米淀粉玉米淀粉工藝課件玉米清理流程(步驟1)玉米清理流程(步驟1)浸泡工藝:靜止浸泡,逆流浸泡,連續(xù)浸泡玉米浸泡(步驟2)浸泡工藝:玉米浸泡(步驟2)玉米的浸泡是在亞硫酸水溶液中逆流進(jìn)行的,一般采用半連續(xù)流程。浸泡罐8~12個(gè),浸泡過(guò)程中玉米在罐內(nèi)靜止,用泵將浸泡液在罐內(nèi)一邊自身循環(huán)一邊向前一級(jí)罐內(nèi)輸送,始終保持新的亞硫酸溶液與浸泡時(shí)間最長(zhǎng)(即將結(jié)束浸泡)的玉米接觸,而新入罐的玉米與即將派出的浸泡液接觸,從而保持最佳的浸泡效果。完成浸泡的浸泡液即稀玉米漿含干物質(zhì)7%~9%,pH3.9~4.1,送到蒸發(fā)工序濃縮成含干物質(zhì)40%以上的玉米漿。浸泡終了的玉米含水40%~46%,含可溶物不大于2.5%,用手能擠裂,胚芽能完整地被排出。玉米的浸泡是在亞硫酸水溶液中逆流進(jìn)行的,一般采用半連續(xù)流程。浸泡條件溫度:一般浸泡溫度選擇為502℃,溫度過(guò)高,淀粉水解嚴(yán)重,影響淀粉收率和質(zhì)量,溫度對(duì)玉米膨脹速度有很大的影響,隨著溫度提高,玉米籽粒的膨脹速度顯著增大。浸泡時(shí)間:質(zhì)量正常的玉米需浸泡48h左右,過(guò)干的玉米時(shí)間略長(zhǎng)。浸泡水中加入SO2,濃度為0.2-0.3%。在浸泡過(guò)程中,二氧化硫被玉米吸收,濃度逐漸降低,最后放出的浸泡水內(nèi)含二氧化硫的濃度約為0.01~0.02%,pH值為3.9~4.1,玉米經(jīng)過(guò)浸泡以后,含水分應(yīng)達(dá)40%以上。每千克玉米吸收0.2-0.4g二氧化硫。浸泡條件溫度:一般浸泡溫度選擇為502℃,溫度過(guò)高,淀粉水亞硫酸的作用二氧化硫殺菌力強(qiáng),能防止有害細(xì)菌的繁殖;亞硫酸在溶解玉米皮層后,通過(guò)分裂蛋白質(zhì)分子間的連接鍵,使蛋白質(zhì)分子解聚,胚乳蛋白質(zhì)失去自己的晶體結(jié)構(gòu),吸水膨脹變成凝膠體,溶解性得以提高,有助于在后續(xù)的工藝中從淀粉中分離蛋白質(zhì)。亞硫酸的作用SO2的獲得:燃燒硫磺SO2的獲得:燃燒硫磺浸泡水中的乳酸浸泡過(guò)程中由微生物引起乳酸發(fā)酵,籽粒中可溶性碳水化合物經(jīng)發(fā)酵形成乳酸,隨著浸泡水對(duì)玉米浸泡程度的增加,浸泡水中乳酸的濃度也隨之增加。乳酸在玉米浸泡過(guò)程中能促進(jìn)玉米蛋白質(zhì)軟化和膨脹,增加蛋白質(zhì)的溶解度,但過(guò)量乳酸能也會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)變性,使淀粉和蛋白質(zhì)的分離困難。SO2濃度過(guò)高的時(shí)候,可抑制乳酸發(fā)酵過(guò)程。排除的稀玉米漿濃度6-8%,可進(jìn)一步發(fā)酵后濃縮干燥,發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸可結(jié)合鈣鎂離子,有利于減少蒸發(fā)設(shè)備上不溶性物質(zhì)的沉積。浸泡水中的乳酸乳酸菌種生長(zhǎng)最佳溫度48℃,介質(zhì)pH為弱堿性或中性發(fā)酵最順利。新加入的浸泡水中沒(méi)有乳酸,隨S02濃度逐漸降低,降到0.05%以下時(shí),即開(kāi)始有乳酸生成。乳酸有抑制其他微生物繁殖的作用,乳酸桿菌一旦繁殖旺盛,可有效地防止浸泡水中腐敗物的產(chǎn)生。乳酸菌種生長(zhǎng)最佳溫度48℃,介質(zhì)pH為弱堿性或中性發(fā)酵最順利
影響浸泡玉米的因素玉米浸泡效果的好壞受多種因素影響,只有控制好浸泡的工藝參數(shù),才能保證玉米籽粒中可溶物質(zhì)最大限度的被浸出,使淀粉產(chǎn)品有好的質(zhì)量和合理的收率。(1)玉米原料的影響(2)亞硫酸的影響(3)浸泡溫度:超過(guò)55℃,抑制乳酸菌生長(zhǎng),超過(guò)60℃,蛋白質(zhì)變性。(4)浸泡時(shí)間。(5)浸泡液中乳酸的含量:乳酸菌發(fā)育良好,產(chǎn)乳酸多,浸泡液的質(zhì)量也就好。它能使蛋白質(zhì)溶出量增多,并抑制其他微生物繁殖,防止浸泡液中腐敗物產(chǎn)生,一般要求乳酸含量應(yīng)高于10%。影響浸泡玉米的因素玉米浸泡效果的好壞受多種因素影響,只有浸泡前后玉米的化學(xué)組成的變化浸泡前后玉米的化學(xué)組成的變化玉米破碎(步驟3)
及胚芽分離(步驟4)玉米浸泡后水分達(dá)40-46%,內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性發(fā)生變化,胚、皮層和胚乳間的聯(lián)結(jié)減弱。浸泡后胚的水分達(dá)到60%,具有韌性,容易與籽粒其他部分分離,胚乳易破碎。浸泡好的玉米軟化到兩手指擠裂,胚完整脫出,不粘附胚乳和果皮。破碎就是把玉米破碎成碎塊,使胚與胚乳分開(kāi),并釋放一定數(shù)量的淀粉。玉米淀粉生產(chǎn)中破碎設(shè)備采用凸齒磨。玉米破碎(步驟3)
及胚芽分離(步驟4)玉米浸泡后水分達(dá)40進(jìn)料固液比:固液比約為1:3。破碎質(zhì)量控制:一般采用二次破碎工藝,即一次破碎后分離一次胚芽,二次破碎后再分離一次胚芽。一次破碎后粒度:整粒率≤1%,游離胚芽率85%;二次破碎后粒度:無(wú)整粒,游離胚芽率15%,聯(lián)結(jié)胚芽≤0.5%。進(jìn)料固液比:固液比約為1:3。胚芽分離和洗滌分離胚芽的設(shè)備主要是胚芽旋液分離器;胚芽洗滌采用重力曲篩。玉米籽粒破碎后得到稀漿,稀漿中的固體包括不同形狀和大小的胚芽、胚乳粗粒、細(xì)渣和淀粉細(xì)粒,液體是水和其他可溶性物質(zhì)。胚芽分離和洗滌分離胚芽的設(shè)備主要是胚芽旋液分離器;胚芽洗滌采稀漿由離心泵在約0.5MPa壓力下送入切向入口,在旋液分離器中稀漿的各個(gè)組成部分按螺旋線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。離心力較大的胚乳粗粒和較重微粒被甩向外圍,在離心力作用下拋向設(shè)備內(nèi)壁,與蛋白質(zhì)和淀粉懸浮液一起隨外層螺旋流下,降到出口處形成底流。受離心力較小的胚芽和玉米皮殼相對(duì)密度較小,被集中于設(shè)備的中心部位隨內(nèi)層螺旋流回轉(zhuǎn)上升,由上端經(jīng)溢流管涌出,形成溢流,經(jīng)過(guò)頂部出口排出。稀漿由離心泵在約0.5MPa壓力下送入切向入口,在旋液分離器重力曲篩工作原理液狀物料的胚芽與淀粉乳一起從旋液分離器中排出。胚芽與淀粉乳的分離采用重力曲篩篩分法。物料進(jìn)料后經(jīng)過(guò)溢流阻板溢流下來(lái),沿著弧形篩的表面往下流。在弧形篩表面運(yùn)動(dòng)的物料受離心力和重力的作用,物料中的液體經(jīng)篩縫流走,而在切線方向力的作用下,篩上的胚芽沿篩面向下移動(dòng)。淀粉乳收集在接收器里,經(jīng)管路排出。篩上分離出的胚芽進(jìn)入漏斗,從設(shè)備排料口排出。重力曲篩工作原理液狀物料的胚芽與淀粉乳一起從旋液分離器中排出玉米破碎、胚芽分離工藝流程
大型淀粉企業(yè)多采用二次破碎、二次分離胚芽的方法。二次破碎在于徹底釋放胚芽,減少胚芽損傷,并提高胚芽收率。玉米破碎、胚芽分離工藝流程大型淀粉企業(yè)多采用二次破碎、二次玉米精磨(步驟5)
與纖維洗滌(步驟6)破碎和分離胚芽后,含有胚乳碎粒、麩質(zhì)、皮層和部分淀粉顆粒。大部分淀粉包含在胚乳碎粒及皮層內(nèi),進(jìn)行精細(xì)磨碎,最大限度地釋放出淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素,為以后各組分的分離創(chuàng)造良好的條件。精磨目的是破壞玉米碎塊中淀粉與非淀粉成分的結(jié)合,使淀粉最大限度地游離出來(lái),分出纖維渣,并使胚乳中蛋白質(zhì)與淀粉顆粒分開(kāi),以便進(jìn)一步分離和精制。纖維分離主要是將釋放淀粉后的纖維渣經(jīng)過(guò)多次洗滌,使其含有較少的游離淀粉和結(jié)合淀粉。洗滌后的纖維經(jīng)過(guò)擠水、烘干成為干渣皮。玉米精磨(步驟5)
與纖維洗滌(步驟6)破碎和分離胚芽后,含物料進(jìn)入沖擊磨,玉米碎粒經(jīng)過(guò)強(qiáng)力的沖擊,使玉米淀粉釋放出來(lái),而這種沖擊作用,可以使玉米皮層及纖維質(zhì)部分保持相對(duì)完整,減少細(xì)渣的形成。物料進(jìn)入沖擊磨,玉米纖維分離與洗滌的基本原理物料磨碎后形成懸浮液,含有游離淀粉、麩質(zhì)的細(xì)小顆粒和纖維(細(xì)渣和粗渣)。為得到純凈的淀粉,把懸浮液分離成各組成成分,粗、細(xì)渣與淀粉懸浮液的分離是在篩分設(shè)備上進(jìn)行的。采用壓力曲篩對(duì)纖維進(jìn)行分離洗滌,壓力曲篩篩縫不易堵塞,能作精確的篩分,很少維修,生產(chǎn)效率高,占地面積小。壓力曲篩是依靠壓力對(duì)低稠度濕物料進(jìn)行液體和固形物分離及分級(jí)的高效篩分設(shè)備。纖維分離與洗滌的基本原理物料磨碎后形成懸浮液,含有游離淀粉、物料用高壓泵打入給料器,以0.3-0.4MPa的壓力從噴嘴高速?lài)姵?,流速達(dá)10-20m/s,以切線方向進(jìn)入篩面,均勻噴灑在篩面上,受到重力、離心力和篩條對(duì)物料的阻力作用。物料在高速下滑時(shí)顆粒沖擊到楔形尖銳邊角被切碎,在由一根篩條流向另一根篩條的過(guò)程中,淀粉及大量水分通過(guò)篩縫成為篩下物,纖維細(xì)渣在篩上沿篩面滑下成為篩上物,淀粉與纖維分離。物料用高壓泵打入給料器,以0.3-0.4MPa的壓力從噴嘴高壓力曲篩的分級(jí)粒度大致為篩孔尺寸的一半,排入篩下的顆粒粒度比篩孔尺寸小得多,減少了堵塞的可能性。楔形篩條的刃口將物料刮成薄薄的一層,使水和物料均勻分散,物料易于分級(jí),同時(shí)整個(gè)篩面得到自行清理。壓力曲篩的分級(jí)粒度大致為篩孔尺寸的一半,排入篩下的顆粒粒度比精磨與纖維分離、洗滌工藝流程應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、原料特性、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝要求而定。一般采用1-2級(jí)精磨,5-7級(jí)逆流洗滌工藝流程。精磨與纖維分離、洗滌工藝流程應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、原料特性、產(chǎn)品質(zhì)從脫胚系統(tǒng)送來(lái)的物料通過(guò)一道50μm壓力曲篩,將已游離出的淀粉和蛋白質(zhì)分離,篩上物進(jìn)入精磨進(jìn)行細(xì)破碎,經(jīng)過(guò)精磨的打擊作用將顆粒狀的胚乳完全破碎,并將胚乳上粘附的胚乳全部打下來(lái)。皮層纖維含淀粉量極少。磨下物料用泵送到篩洗系統(tǒng)。第一道篩采用50μm篩縫,分離出稀淀粉乳,以后5道篩采用75μm篩縫,對(duì)纖維進(jìn)行洗滌。洗滌水采用工藝水,從最后一道加入,纖維與洗水逆流而行,經(jīng)過(guò)洗滌的纖維擠壓脫水后進(jìn)行干燥。纖維洗滌槽是有助于纖維洗滌的重要設(shè)備,在水流的攪動(dòng)沖擊下,更有利于洗凈纖維。從脫胚系統(tǒng)送來(lái)的物料通過(guò)一道50μm壓力曲篩,將已游離出的淀玉米麩質(zhì)分離(步驟7)
與淀粉洗滌(步驟8)細(xì)淀粉懸浮液含有許多雜質(zhì)6-10%蛋白質(zhì);0.5-1.0%脂肪;2.5-5.0%可溶性物質(zhì),0.2-0.4%灰分;0.03-0.04%二氧化硫;0.1%細(xì)渣。細(xì)淀粉乳懸浮液主要是由大小不同的顆粒組成淀粉顆粒5-30μm,渣皮不到60μm,麩質(zhì)1-2μm。麩質(zhì)微粒在沉淀時(shí)相互間粘在一起時(shí),形成100-170μm的聚積物。懸浮液中各組分的相對(duì)密度也各不相同淀粉1.61,纖維1.30,麩質(zhì)1.18,細(xì)砂1.95-2.50。
玉米麩質(zhì)分離(步驟7)
與淀粉洗滌(步驟8)細(xì)淀粉懸浮液含有麩質(zhì)分離與淀粉洗滌基本原理細(xì)淀粉乳中所含有的淀粉及麩質(zhì)在相對(duì)密度、粒徑等方面存在很大差別,利用這些差別將其分離。淀粉與蛋白質(zhì)按分離原理及操作方法不同分為離心分離法、氣浮分離法、沉降分離法。麩質(zhì)分離與淀粉洗滌基本原理細(xì)淀粉乳中所含有的淀粉及麩質(zhì)在相對(duì)離心分離機(jī),通常采用連續(xù)出料的碟片噴嘴式分離機(jī);氣浮分離法是向淀粉懸浮液中吹入一定量的氣體,氣體呈氣泡狀上浮并將蛋白質(zhì)及其他輕的懸浮粒子盡快浮起通過(guò)溢流擋板排走,密度大的淀粉粒子沉于分離室底部,達(dá)到分離目的。沉淀分離是將淀粉懸浮液置于沉淀池或長(zhǎng)槽中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉淀,有一層黃色的麩質(zhì)沉淀在白色的淀粉層上面,通過(guò)沖洗就可以使兩者分離。離心分離機(jī),通常采用連續(xù)出料的碟片噴嘴式分離機(jī);分離機(jī)—旋流器分離流程細(xì)淀粉乳先進(jìn)入第一級(jí)分離機(jī),分離麩質(zhì)后的淀粉乳濃度11-13oBe,然后和第二級(jí)旋流器的頂流合并泵入第一級(jí)旋流器,溢流進(jìn)入中間濃縮機(jī),底流和第三級(jí)旋流器溢流混合泵入第二級(jí)旋流器,底流順次將淀粉乳送入最后一級(jí)旋流器,溢流順次將麩質(zhì)返回到中間濃縮機(jī)。分離機(jī)—旋流器分離流程細(xì)淀粉乳先進(jìn)入第一級(jí)分離機(jī),分離麩質(zhì)后淀粉機(jī)械脫水與干燥(步驟9)精制淀粉乳除直接用于深加工外,多數(shù)要經(jīng)脫水、干燥后保存和運(yùn)輸。干淀粉由淀粉乳經(jīng)機(jī)械脫水和氣流干燥得到。機(jī)械脫水方法比較便宜,盡可能用機(jī)械方法從淀粉中排除更多的水分。實(shí)際上用離心機(jī)進(jìn)行玉米淀粉的機(jī)械脫水只能脫除34%的水分,用真空過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫水后淀粉水分為40-42%。用機(jī)械方法脫水的淀粉乳,能排除總水分的73%,用干燥方法能排除15%,還有大約12%的水分殘留在干淀粉中。淀粉機(jī)械脫水與干燥(步驟9)精制淀粉乳除直接用于深加工外,多機(jī)械脫水機(jī)械脫水一般用離心機(jī)完成。料漿送人轉(zhuǎn)鼓內(nèi)隨轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn),有孔的鼓內(nèi)壁面覆以濾布,在慣性離心力作用下液體被甩出而顆粒被截留在鼓內(nèi),實(shí)現(xiàn)分離。離心力場(chǎng)強(qiáng)度與重力場(chǎng)強(qiáng)度之比稱(chēng)為分離因素,是反映離心機(jī)分離性能的重要指標(biāo)。淀粉行業(yè)離心機(jī)的分離因素一般為400-3000。機(jī)械脫水機(jī)械脫水一般用離心機(jī)完成。干燥淀粉氣流干燥是利用高速的熱氣流將濕塊狀物料分散成淀粉顆粒狀而懸浮于氣流中,一邊與熱氣流并流輸送,一邊進(jìn)行干燥。干燥淀粉氣流干燥是利用高速的熱氣流將濕塊狀物料分散成淀粉顆粒干燥強(qiáng)度大。干燥時(shí)物料在熱風(fēng)中呈懸浮
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