玉米淀粉生产基础知识

1、玉米淀粉生产基础知识山东大宗生物开发股份有限公司玉米淀粉生产基础知识山东大宗生物开发股份有限公司山东犬宗生物开发股份有限公司零一七年四月山东大宗生物开发股份有限公司目录第一章 淀粉的生成及结构一、淀粉的生成二、淀粉的物理性状三、淀粉的化学组成和结构四、淀粉的用途第二章 玉米淀粉及生产方法一、玉米的性质和组成二、玉米的生产过程概述及工艺流程1、亚硫酸的制备2、玉米的浸泡3、玉米的破碎及胚芽分离4、玉米的精磨与纤维分离5、淀粉与蛋白质的分离6、淀粉脱水与干燥第三章 副产品的加工、玉米浆与菲订山东大宗生物开发股份有限公司二、玉米胚芽与玉米油三、蛋白粉四、纤维粉山东大宗生物开发股份有限公司第一章 淀粉

2、的生产及结构一、淀粉的生成淀粉碳水化合物，它在自然界分布很广，是植物的主要成分。碳水化合物中最多的是纤 维素，其次是淀粉，这二种物质是葡萄糖的聚合物。纤维素是构成细胞壁的主要成分，可以 说是植物生长中的建筑材料，淀粉则是植物所储存的食粮。植物叶绿素在阳光照射下，能将二氧化碳和水变成淀粉，同时产生氧气，这个现象称为 “光合作用”，可用化学式简单表示如下：日光NOC2+NH2O（C6H10O5）n+NO2叶绿素光合作用的变化过程，实际上并不像上面方程式表示的那样简单，叶绿素是复杂的化合 物，含有镁，能由日光中吸收红、蓝和少量的绿光，被吸收的光能促进光合作用的进行。绿叶在白天所生成的淀粉，存在于叶绿

3、素的微粒内，可用碘液定性检测：用酒精将叶绿 素溶解，然后加几滴稀碘溶液，若颜色变蓝，则表示有淀粉存在。植物生长成熟后，有许多 淀粉储藏在植物的种子（玉米、麦、米等） ，根（如甘薯、木薯）和块茎（马铃薯）中，各种 植物含淀粉的量因品种、气候、土质以及其他生产条件的不同而不一样。即使在同一块地里 生产的不同植株，其所含淀粉的量也不一定相同。二、淀粉的物理性状淀粉是白色的微小颗粒，不溶于水和有机溶剂，颗粒内都呈复杂的结晶组织。淀粉乳遇 热糊化呈粘稠的液体。这些性质是一般淀粉所共有的，但由于各种原料制造的淀粉不同，其 性状不一样，分别说明如下：1、颗粒的形状与大小第1页山东大宗生物开发股份有限公司在显

4、微镜下观察淀粉的颗粒是透明的，不同的淀粉具有不同的形状和大小。淀粉的性状 有原型、椭圆形和多角形三种。一般含水分高、蛋白质含量低的植物的淀粉颗粒比较大，多 成圆形和椭圆形，如马铃薯、木薯，相反颗粒小的呈多角形，如大米淀粉。淀粉颗粒形状又 因生长的部位和生产期间遭受压力的大小而不同。如玉米淀粉有园型和多角形二种。园型的 生长在玉米粒的上部，多角形的生长在胚芽两旁。淀粉颗粒的大小并不是均匀的，玉米淀粉最小的 5uM，最大的为 26uM，有人做过估计， 500 克玉米淀粉约含有 8500亿个颗粒。2、偏光十字在偏光显微镜下观察，淀粉颗粒具有黑色十字，称为偏光十字。将淀粉颗粒分成白色的 四个部分，十字

5、的位置各种植物不同。如马铃薯淀粉不在颗粒的中心；玉米淀粉在颗粒的中 心。其次，偏光十字的明显程度不同，利用这些区别，可借助于显微镜鉴别淀粉的种类。3、淀粉含水量淀粉含有较多的水分，但并不潮湿。玉米淀粉在一般情况下含水约 12%，淀粉虽然还有这 么多水分，却呈干燥状态，这是由于淀粉分子中的羟基（ -OH）和水分子互相作用，生成氢键 的缘故。淀粉含水分的多少，因空气温度和室内温度而异，阴雨天气湿度大，淀粉含水多，干燥 天气湿度低，淀粉含水量降低。玉米淀粉一般含水 12%，这个指标称为平衡水分。国家标准为 14%水分，水分略高于平衡水分。4、其他物理参数玉米比重：玉米粒： 700-750Kg/m3玉

6、米穗： 450-480Kg/m3淀粉的比重： 1.61夫质（蛋白质）比重： 1.13第2页山东大宗生物开发股份有限公司胚芽的比重： 0.96玉米输送：玉米：水 =1:3-1:5浸泡罐装料量： 55%-58%三、淀粉的化学组成和结构淀粉是碳水化合物的一种高分子化合物，组成的元素为碳、氢和氧。其百分率为碳44.4%，氢 6.2%、氧 49.4%，组成淀粉分子的单位为葡萄糖，为六碳糖，分子式为C6O12H6。淀粉分子的结构有两种，一种称为直链淀粉，各缩水葡萄糖连接成直链状，玉米淀粉含直 链淀粉 27%，其余为支链淀粉，性状犹如树枝。直链淀粉和支链淀粉性质不同，其含量百分率 不同也影响到淀粉的性质。例

7、如：全部含有直链淀粉的豆类淀粉，经与水共煮也不能生成糊， 颗粒不膨胀，玉米淀粉生成不透明的糊，冷却后凝结成半固体的凝胶体。其他若干淀粉的不 同性质，也都是由于所含直链淀粉和支链淀粉量不同的缘故。淀粉分子的大小，很不规律，不仅各种淀粉分子大小不同，即同一种淀粉也含有不同大 小的分子，淀粉含有直链和支链分子两种，又易结合，故分子量的测定很困难，淀粉分子式 常用（ C6O10H5） n 表示， n 是一个未知数，表示淀粉是由若干（ C6O10H5）的单位组成。四、淀粉的用途淀粉的用途很广，除直接使用外又可加工制成各种变性淀粉、糊精、糖等。1、食品工业淀粉是人类主要的食品，是身体热能的主要来源之一，淀

8、粉制成的食品如粉条、粉皮等， 其原料以豆类淀粉为好。糖果制造时除用大量淀粉生产的饴糖浆外，还使用原淀粉和变性淀 粉。流行的火腿肠、肉制品、冷冻食品、冰淇淋等都要用淀粉为填充剂，保潮剂、乳化剂、 增稠剂、粘合剂等。用来调味的味精也是有淀粉转化成葡萄糖再经发酵提纯而制成的。淀粉 还是淀粉糖工业的基础，美国和日本淀粉产量的 70%转化为糖浆和葡萄糖。2、造纸工业第3页山东大宗生物开发股份有限公司造纸工业使用大量淀粉上胶和涂料，以改善纸张性质和增加强度。制造纸板、纸袋、纸 箱等也试用大量淀粉制品作为胶粘剂。变性淀粉代替干酷素用于造纸，纸张可长久保存不致 发生腐败现象。3、纺织工业棉、麻、毛、人造纺织工

9、业用淀粉浆纱，可增加纱的强度，防止纱和织机直接摩擦，试 用变性淀粉作浆料可提高纺织品质量并降低成本。淀粉糖还有染料的作用，能使颜色固定在 布上而不褪色。4、医药工业压制药片是由淀粉做塑性剂起粘合和填充作用，有些药物用量很小，必须用淀粉稀释后 压制成片供临床用。另外，淀粉吸水膨胀，有促进片剂的崩解作用。淀粉制成淀粉海绵经消 毒放在伤口上有止血作用。葡萄糖的生产主要原料是淀粉。抗菌素类、维生素类、柠檬酸、 溶剂、甘油等发酵工业也是用淀粉转化而作培养基的。5、其他如铸造、冶金、石油、酿造、啤酒、胶粘剂、涂料、化妆品、干电池等都要使用淀粉。第二章 玉米淀粉及生产方法、玉米的性质和组成玉米（ COR）N

10、又名玉蜀黍，俗名苞谷、苞米、棒子、珍珠米等名称。玉米是我国重要粮 食作物之一，种植面积仅次于稻、麦而居杂粮之首，年产量约为九千多万吨，占世界总产量 的 20%，仅次于美国，居世界第二位。玉米是丰产谷物之一，为一年生植物，属禾本科。它即可用为粮食直接食用，又在工业上有广阔的用途，同事玉米比较易于栽培，适应性强，产量较稳定，亩产一般七、八百斤，第4页山东大宗生物开发股份有限公司高的可达千斤以上，玉米易于贮存，玉米淀粉工厂可以常年生产，不受季节限制。玉米由于品种、产地和栽培种植条件不同，颜色和化学组成也都各有特点。从形态上可 分为粉质玉米，马牙玉米和硬皮玉米三种。粉质玉米质地柔软，含粉量高，角质内胚

11、层少， 适宜于淀粉生产；马牙玉米，粒扁而长，顶端有凹处似马齿，故称马牙玉米，其含粉量仅次 于粉质玉米，胚芽较大，胚芽两侧多为角质淀粉，适宜制作淀粉和饲料；硬皮玉米，主要含 角质淀粉，外形较圆滑，无凹凸处，粒小，不适宜制淀粉，它蛋白质含量高营养丰富，适宜 饲料厂使用。从颜色上分，可分为白玉米、黄玉米和杂花玉米。白玉米一般质软易浸泡，制出的淀粉 颜色洁白，而黄玉米制作的淀粉带微黄色阴影，杂花玉米介于两者之间。不同品种的玉米粒平均化学组成（干物 %）玉米品种淀粉蛋白质脂肪纤维素聚合物碳水化合物灰分粉质玉米788.535.251.714.253.251.35马牙玉米70.59.55.41.714.25

12、3.501.45硬皮玉米68.59.85.81.784.344.51.61各地区玉米粒的化学组成（干物 %）品种名称产地水分%淀粉干物蛋白质脂肪灰分淀粉收率白马牙唐山1473.658.035.361.3365-68粉质及半白马广西11.572.358.915.201.5565-70黄马牙山西16.571.578.415.591.3462-64黄硬皮东北23.469.909.085.141.6460-62第5页山东大宗生物开发股份有限公司玉米粒个本分的化学组成（按干基 %）部分淀粉脂肪蛋白质灰分糖整粒67.8-743.9-5.88.1-11.51.27-1.521.61-2.22胚芽5.1-10

13、.031.1-33.917.3-20.09.38-11.310.0-12.5内胚层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3.5-10.40.7-1.22.9-3.90.20-1.00.19-0.52玉米玉 米淀粉生产过程概述及工艺流程淀粉生产的目的是要从玉米粒中最大限度的踢出纯净的淀粉和分出其它非淀粉部分。一 般来说，生产玉米淀粉并不难，要想生产出高质量的淀粉和尽可能高的淀粉收率以及高质量 的副产品，在工艺和设备方面有很多课题值得研究。由于淀粉粒除含淀粉外，其非淀粉部分 同样是具有营养价值很高的有价值

14、成分，如蛋白质、脂肪、无机糖等，即使营养价值不太高 的纤维和半纤维素也是重要的牲畜饲料，都需要尽可能分别指出，以获取最大效益，据预算， 工厂效益中淀粉占 20%，其余 80%是从副产品中获取的。玉米淀粉加工主要利用世界通行的“湿磨法”工艺，根据淀粉不溶于水，玉米粒各部分 比重不同这样二条原理制成合理的工艺流程。玉米经亚硫酸浸泡后，采用高效设备，用物理 分离的方法，如破碎、撞击、筛洗、旋流分离、离心分离、浮选、气浮分离、挤压脱水、干 燥等方法，将玉米的各组织部分分别分离和进一步加工，以制得高价值的产品，本工艺加工 主要特点如下：（1）利用亚硫酸浸泡玉米，是玉米软化，各组织部分易于分离，而且采用逆

15、流浸泡法， 尽可能多的踢出玉米粒内可溶物质。（2）利用逆流操作原理，使新水用量降低至最低，新水仅用于淀粉的最终洗涤，充分利 用过程水，使废水排放量降至最低。第6页山东大宗生物开发股份有限公司（3）利用高效分离设备，使玉米粒各有效成分几乎无损的分出，产品回收率可达 95%-99%。（4）生产过程连续化，除浸泡过程及必要的中间贮罐外，生产过程连续化，缩短了生产 周期。玉米淀粉工艺流程请参阅工艺流程图，该图中罗列了各工序及主要设备的工艺控制点。 下面列出工艺流程图。玉米淀粉生产工艺流程图玉米净化中和压滤烘干菲汀硫磺制酸 H2SO3 浸泡稀玉米浆 -|浓缩玉米浆破碎胚芽洗涤脱水干燥榨油精磨第7页玉米油

16、 油粕加浆山东大宗生物开发股份有限公司筛洗渣皮脱水干燥粉碎纤维粉夫质分离浓缩脱水干燥蛋白粉净水淀粉洗涤精制淀粉乳制淀粉糖、糊精、变性淀粉等脱水 干燥 淀粉1、亚硫酸的制备制取亚硫酸的方式有几种，但其原理如下：燃烧S+O2SO 2SO2+H2OH2SO3一般采用硫磺在燃烧炉中燃烧，生成 SO2气体，溶解于水或称之为水吸收 SO2 即可生成亚 硫酸。为使硫磺燃烧完全， 需借助鼓风机或空压机将空气进入， 燃烧出来的气体含有 SO27-9%， 最高含量可达 16%。产生的 SO2 气体通过吸收塔的底部并慢慢上升，打开塔上的喷水龙头，即 可制得含有 SO2为 0.10-0.2% 的亚硫酸，较好的方法采用

17、二级吸收塔，中间由塑料风机抽一级 吸收塔的气体，少量未被水吸收的 SO2 气体鼓进二级吸收塔再次进行吸收，这样可节省硫磺消 耗量，而且减少对环境的污染，还有部分工厂采用射流原理，储酸罐内的水由泵送入水力喷 射器，由于喷射水流速度较高，于是周围形成负压使器内产生真空，吸收SO2 气体，同时 SO2被水混合吸收，反复循环而制得所需浓度的亚硫酸供玉米浸泡和渣皮洗涤用。硫酸属于易燃第8页山东大宗生物开发股份有限公司物品，应注意保管，操作中洒在地面的硫磺必须清扫干净，以免引起火灾，炉内硫磺必须及 时添加。2、玉米的浸泡浸泡的目的有 4 个：1）软化玉米颗粒2）分散玉米配体细胞中蛋白质网3）溶解出玉米种的

18、水溶性物质，转化成稀玉米浆4）防腐和清洗玉米玉米中淀粉颗粒被包裹在蛋白质网组织之内，蛋白质网分散破坏以后，淀粉颗粒才能被 游离出来，以后的分离操作比较容易，浸泡操作是否良好，对于以后各工序的操作效率影响 很大。浸泡良好的玉米颗粒，蛋白质网分散完全，把一粒玉米切开，中间为胚芽，被胞体包 围，胚体分软胚体和赢胚体，前者位于颗粒的中上方，颜色浅，后者位于颗粒的两旁，颜色 较深，赢胚体的颜色犹如牛角，故又称角质胚体，硬胚体的蛋白质网比较难分散，一般认为 良好的浸泡效果，应使软胚体的蛋白质全部被分散，硬胚体的蛋白质网全部被分散。浸泡更 长时间（如达到 70 小时以上），能将硬胚体的其余蛋白质网分散，但这

19、将影响细胞壁的强度。 由于细胞强度的降低，在清磨时产生大量的细纤维，细纤维能通过筛孔，不宜分离，筛易“迷 眼”，影响淀粉产品的收率和质量。强度高的细胞壁有利于提高磨碎和筛分的效率。浸泡水并不是从玉米颗粒的表皮各部分渗透到内部组织，而是从颗粒底部根帽处的疏松 组织进入颗粒。（根帽是原来与玉米轴连接部分） 。通过肤皮底层的多孔性组织渗透到颗粒的 内部。胚芽部分先于浸泡水接触，然后胚体部分与浸泡水接触。根据实验，于50浸泡 4 小时后，胚芽部分吸收水分达到最高值。此时，玉米颗粒变软，经过粗碎，胚芽和肤皮可以分 离开，但是蛋白质网被分散，约 24 小时后，软胚体的蛋白质网基本上分散，约 36 小时后，

20、 硬胚体的蛋白质网也基本上分散。蛋白质网的分散过程是闲膨胀，后转变细小的球形蛋白质 颗粒，而后网状组织破坏。第9页山东大宗生物开发股份有限公司玉米颗粒在浸泡过程中吸收水分，对于软化颗粒具有一定的作用。玉米颗粒吸收水分的 速度起初很快，至水分含量达到 35-40%以后，速度减慢，水分达到最高含量（ 42-45%）时不 再增高，大致浸泡 8-10 小时，即达到此最高含量。只用水浸泡，不能分散蛋白质网，非用 SO2 不可。胚芽吸收水分的量 远超过胚体，胚芽吸收水分后强韧度组升高，不易破裂。浸泡良好 的玉米颗粒，用手指压挤，胚芽即可脱落。玉米颗粒内含有 6%（干基表示）的水溶性物质，其中约有 60%为

21、糖分，其余为无机盐和 水溶性蛋白质约各占 20%，在浸泡过程中，此水溶性物质约有一半被溶解出来。颗粒各部分被 溶解出来的水溶性物质的量并不相等，胚芽含水溶性物质质量较高，被溶解出来的量也多， 水溶性物质被浸出，有利于以后的分离操作，提高淀粉产品的质量。生产淀粉的清洗工段的 作用是除去水溶性的杂质，能于浸泡工段将水溶性物质浸出一半，可减轻以后的清洗负担。 浸泡前后玉米化学组成列表如下：浸泡前后玉米化学组成的变化化学组成浸泡前 %浸泡后 %增减量（占原含量 %）淀粉69.3773.86+6.47油脂5.065.40+5.72蛋白质10.228.74-14.48戊糖5.435.93+9.21纤维素2

22、.372.32-2.11灰分1.400.59-57.86水溶性物质6.153.16-48.62如表中数据显示，原来成分被溶解出来量最多的为灰分 57.86%，其次为水溶性物质 48.62%和 蛋白质 14.48%。被溶解出来物质最多部分为胚芽，约达其重量的35%，胚芽吸收水分量很高，约过毛重量的 60%，胚体部分吸收水分约达 40-45%。第 10 页山东大宗生物开发股份有限公司多桶串联逆流浸泡，是把若干个浸泡桶、泵和管道串联起来，根据逆流浸泡的原理，掌 握下列两个原则进行倒灌操作。第一，新投入的玉米用浸泡时间最长的浸泡 24 小时左右，此 水抽出送去作玉米浆；第二，罐内玉米开磨前约 24 小

23、时，罐内浸泡水倒出，该罐加入新亚硫 酸水。这样，亚硫酸加入的方向和玉米投入的方向相反，故称之为逆流浸泡。这个办法能使 浸泡水和玉米质检的蛋白质保持最大的浓度差，可溶出更多可溶物质，强化浸泡效果，这和 化学工业上的逆流萃取的道理是一样的。下面以六个浸泡为例，列出倒灌操作规定：开工初 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 小时放出 5#玉米浆， 1#-3#-4#-5# ，1#罐准备开磨正常倒灌（1）投 6#罐，磨 1#罐，3#-4#-5#-6# ，3#罐加新酸，下班前

24、 2小时放出 6#罐玉米浆， 2# 6#。2#罐准备开磨2）投 1#罐，磨 2#罐，4#-5#-6#-1# ，4#罐加新酸，下班前2 小时放出 1#罐玉米浆，3#-5#-6#-1# 。3#罐准备开磨3）投 2#罐，磨 3#罐，5#-6#-1#-2# ，5#罐加新酸，下班前2 小时放出 2#罐玉米浆，4#-6#-1#-2# 。4#罐准备开磨4）投 3#罐，磨 4#罐，6#-1#-2#-3# ，6#罐加新酸，下班前2 小时放出 3#罐玉米浆，5#-1#-2#-3# 。5#罐准备开磨5）投 4#罐，磨 5#罐，4#-3#-2#-1# ，6#罐加新酸，下班前2 小时放出 4#罐玉米浆，第 11 页山东

25、大宗生物开发股份有限公司6#-2#-3#-4# 。6#罐准备开磨（6）投 5#罐，磨 6#罐， 2#-3#-4#-5# ，2#罐加新酸，下班前 2 小时放出 5#罐玉米浆，1#-3#-4#-5# 。1#罐准备开磨（7）投 6#罐，磨 1#罐， 3#-4#-5#-6# ，3#罐加新酸，下班前 2 小时放出 6#罐玉米浆， 2#-4#-5#-6# 。2#罐准备开磨在实际操作中，从新投入的玉米与时间最长的浸泡水接触一段时间而放出来的液体（称 为稀玉米浆），还有 6-8%的干物含量，经真空浓缩后为玉米浆，是玉米淀粉生产的一项重要产 品，为发酵工业的重要原料。玉米浸泡是淀粉生产中关键工序之一，其好坏直接

26、影响到淀粉 的质量和收率，所以必须对玉米浸泡过程中几个主要影响因素有所了解。A、浸泡温度浸泡温度一般在 48-52 ，温度过低，浸泡效率降低，杂菌易生产繁殖，温度过高（如 超过 55），就会抑制乳酸杆菌的良好发酵，超过 65，蛋白质严重变性，增加了下道工序 分离淀粉的困难。 65以上，玉米中的淀粉发生糊化，俗称“泡熟影响淀粉收率和质量。大 多数工厂在整个浸泡过程中，全部采用热浸。 ”温度对浸泡液的影响浸泡温 度时间小时蛋白 质%灰分%玉米浆收率%酸度47-484041.9020.603.4711.7948-504043.8020.304.1212.8250-524039.5021.602.95

27、11.2853-554029.5618.703.427.55B、亚硫酸的作用现在普遍使用的浸泡剂为二氧化硫，过去曾试验过若干种其他药品，单结果都不及二氧第 12 页山东大宗生物开发股份有限公司化硫好， SO2 价格便宜，杀菌力强，能防止不利的细菌的作用，对于蛋白质网具有分散作用。 但是，也有缺点，挥发性强，散布于空气中，产生不良气味，又因系酸性，对于设备有腐蚀 性，还有降低淀粉粘度的影响。SO2对蛋白质网的分散作用，主要是由于其还原性，其次是酸性，用于乳酸、醋酸和盐酸， 在相同浓度或相同 PH，都不能获得相同的浸泡效果， 乳酸对于玉米颗粒具有相当的软化作用， 单却没有分散蛋白质网的作用。在工厂

28、的浸泡过程中有相当量的乳酸生成，对于软化颗粒具 有一定作用。在浸泡过程中， SO?很快被颗粒吸收，影响玉米颗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 的回收蛋白质水与 52浸泡玉米，试验 SO2 被吸收和 PH变化情形的结果如下表：玉米浸泡过程中 SO?被吸收情形试验浸泡水玉米粒浸泡时间（小时）SO2%PHSO2水溶物%体积（ML）PH水分%03003.70.15010.626.308.9062154.10.08136.905.50.1105.44121854.40.06942.065.50.1155.95241804.60.0

29、7244.485.40.1105.18401774.20.05645.804.40.0954.56蛋白质网的分散作用随 SO2的浓度而增高。 浓度 0.1%的 SO2，不能产生足够的分散作用， 淀粉分离困难。 SO2含量在 0.15-0.22% 之间时，蛋白质网分散适当，淀粉易于分离，工业上几乎 普遍采这个浓度。应当注意 SO?的浓度在 0.35%以上，并没有更好的优点，因为酸性高，反有 抑制乳酸发酵，使玉米颗粒变硬， 同时降低淀粉粘度， 所以在工业上不采用高浓度的 SO?含量C、乳酸发酵的作用第 13 页山东大宗生物开发股份有限公司玉米浸泡过程不仅是物理扩散过程，更重要的是乳酸发酵过程，乳酸

30、菌的繁殖情况直接关 系到浸泡后玉米浆的质量。在浸泡中，酸度和温度都较高，除乳酸杆菌以外，其他各种微生 物不能繁殖。目前，常见为无鞭毛属耐高温的乳酸杆菌，长度5-10uM，有的单独存在，有的连接成链状。菌种发育的最佳温度是 48，介质 PH在弱碱性或中性时发酵最为顺利，新加入 的浸泡水内没有乳酸生成，但 SO2 浓度逐渐降低，降到 0.04%以下时，即开始有乳酸生成。大 约使存在的糖分的一半转变成乳酸，乳酸有抑制其他微生物繁殖的作用，故当乳酸杆菌一旦 旺盛后，其他微生物就消灭了，可以有效的防止浸泡中腐败物的产生。但乳酸过高、过多对 蛋白质有分解作用，使蛋白质转变成溶解状态，不易与淀粉分离。D、浸

31、泡时间的影响质量正常的玉米，只需浸泡 40 小时左右，硬质玉米需要较长的浸泡时间，如果使用这类 品种为原料时，应当注意浸泡时间适当延长。否则，蛋白质网的分散程度差，淀粉与蛋白质 分离困难，也影响淀粉的产率。粉质玉米较马牙玉米易于浸泡。自豪选用同一品种为原料， 若加工的玉米为马牙玉米与硬质品种的混合物，则不易控制浸泡时间，如适于马牙品种，硬 质品种将浸泡不足，如适于硬质品种，马牙品种将浸泡过度。储存时间久的玉米较新鲜的玉 米难于浸泡。用浸泡的头 24 小时，二者在构造方面的变化没有差别。但以后，新鲜玉米的蛋 白质网分散快很多， 36 小时后，其分散程度约等于老玉米浸泡 50 小时的情况。这与原来

32、含水 量的差别没有关系，因为浸泡 15-20 小时以后，新玉米和老玉米的含水量已经相同， 以后的 浸泡阶段中也基本上相等。继续浸泡新玉米到 50 小时，细胞壁的纤维上几乎不附着有任何蛋 白质，所得淀粉产品含有较高的氮物质，这是由于蛋白质一部分被分解的缘故。另外，在储存期间发霉或发生自热现象，会引起玉米质量的败坏，蛋白质难于分散，并且 分散的情况各部分不均匀，淀粉的产率和质量都受影响。用败坏程度高的玉米为原料，不易 获得洁白，质量高的产品，应当避免使用。用烘房人工干燥的玉米，与日光晒干的玉米比较， 前者的淀粉和蛋白质分离困难。干燥的温度愈高，这种困难愈大，主要原因是蛋白质在较高 温度下已经变性，

33、在浸泡分散的蛋白质网一部分附着于淀粉颗粒上不易分离的缘故。3、玉米的破碎和胚芽分离玉米破碎的目的是把玉米破碎成碎块，分离出胚芽。因为胚芽强韧性高，破碎时容易与第 14 页山东大宗生物开发股份有限公司其他部分分开，而胚乳淀粉含量高，抗压强度低，易于破碎。针对玉米颗粒这一特性，玉米 淀粉厂常采用圆盘破碎机作为破碎设备，而不采用钢磨和锤碎机等。因为这些容易破坏胚芽， 降低玉米油的收率，圆盘破碎机也成脱胚磨，系专为玉米淀粉生产破碎胚芽之用。破碎机的工作部件是一对相对的圆盘，其中一个转动，另一个固定不动。两个圆盘的端 面装有破碎部件，一种特殊形状的齿，动盘和静盘上同心排列的齿相互交错，当物料由圆盘 中央

34、进入机内时，即可收到扰动和离心力的作用，在动静齿盘缝间想外运动。运动过程中， 在动静齿盘及凸齿的剪切、挤压和搓撕的作用下，物料被破碎。圆盘式破碎机主要有齿盘、 主轴齿盘间隙调节装置、主轴支撑结构、电机、机座等组成。动、静齿盘是由六块齿板组成， 齿盘材料为铸铁或不锈钢，它一方面为平面，另一方面则是梯形齿，在齿板上呈同心圆分布， 共有七排齿，每排齿的间隙由半径增大的方向逐渐减少。总齿数 282 个，一到第七行齿数分 别为 60、54、 48、42、36、 24、18。梯形齿的高和宽均为 15mm，宽 9mm。在半径较小处，齿 的间隙大，玉米成整粒破碎，有利于进料。在圆盘外端部，由于齿的间距小，物料

35、的离心力 较大因而碰撞加剧，玉米粒得到继续破碎。破碎质量关系到后面工序的正常操作和胚芽收率 的高低。所以对影响破碎质量的因素要引起足够的重视。A、玉米品种和浸泡质量的影响玉米的品种与破碎有很大的关系， 粉质玉米、 白马牙玉米， 质软易破碎， 而硬粒黄玉米， 角质淀粉多，难破碎，扁玉米及小粒玉米也不易破碎，往往从圆盘缝隙中漏出；浸泡质量也 直接关系到玉米破碎，浸泡好则玉米软，提出蛋白质多，也容易破碎。如果浸泡不好或浸泡 后玉米用冷水冲洗输送， 会使玉米收缩 “回生”，玉米较硬，则胚芽失去弹性而变得易被破碎， 从而不能保持其完整性。新装上的齿盘由于齿边锐利，也易把胚芽切碎，不过这种情况在破 碎 1

36、00-200 吨玉米后会趋于正常。细碎的胚芽会给胚芽的提取和后道工序加工带来困难。B 、破碎机工作情况影响首先，破碎机齿板选型要合理，结构尺寸和功率大小与生产能力匹配，圆盘安装应平行， 负责齿与齿之间的间隙变化，使破碎不够均匀，且易损坏齿板上的齿，是生产能力降低，破 碎的质量下降，会出现既有细碎胚芽，又有整玉米颗粒的现象。第 15 页山东大宗生物开发股份有限公司破碎机圆盘的间距对破碎质量也有显著的影响圆盘间距游离胚芽联结胚芽占总整粒玉米（mm）完整%磨碎%胚芽%2265.531.23.30.002682.510.55.01.423173.413.912.72.353455.04.830.25.

37、183650.03.047.011.0以上数据可以看出，圆盘间距以 22-26mm之间较好，实际工作应根据不同的机型，玉米品种 实验后决定。另外，破碎机下料均匀也是影响破碎质量的主要问题之一，下料不均匀会造成 质量不稳。C、破碎的质量控制 一般工厂采用二次破碎工艺。即一次破碎后分离一次胚芽，二次破碎后，再分离一次或二次胚芽，其质量控制指标为：进一次破碎机物料稠度干物25 30%。一次破碎后玉米粒度 5-6 瓣，整粒 2% 游离胚芽85%二次破碎后玉米粒度 10-12 瓣，无粒数游离胚芽15%联结胚芽0.5%胚芽分离设备各有其优缺点，现简述如下：第 16 页山东大宗生物开发股份有限公司A、胚芽旋

38、液分离器胚芽旋液分离器是一种新型的提取胚芽的设备，工作原理与一般旋风分离器的工作原理 相似，物料利用泵的压力切线进入旋流器中，沿器壁告诉旋转，在圆柱形壳体和溢流管之间 的空间作急速的圆周运动，线速度可达 5m/S。离心力的大小可用下式表示VF M或M W 2 R式中： F离心力（千克米 / 秒2）M 物料质量（千克）V 圆周线速度（米 /秒）W 圆周角速度（弧度 / 秒）R 圆周运动的放置半径（米）由上式可知，质量越大，离心力越大，线速度以平方反应，离心力变化更快。在线速度确定后，旋转半径越小，离心力越大，在角速度确定后，旋转半径越大，离心力越大。为了 获得较大的离心力，须将物料的旋转速度加大

39、，就要求进料压力增大，减少旋转半径。目前，国内使用的胚芽旋流器一般直径为 150-250 或 300 采用单支多级，圆锥角为 10-15 度，据介绍有多种流程：A、两次分离，底流再进行检查分离。B、两次分离，只第一次出胚芽，第二次分出胚芽与一次破碎后物料混合进第一次胚芽旋 流器。在本工段生产中，主要抓住以下环节进行现场检查。第一，来料质量检查联结胚芽，若发现 胚芽多，需调节或更换破碎机齿盘；第二，控制好物料中淀粉乳浓度，且要保持稳定，第三， 控制好胚芽槽内物料平衡，以免生产堵塞和堆槽事故。第 17 页山东大宗生物开发股份有限公司4、玉米的精磨与纤维分离破碎后的玉米，经过 2 次提胚后，尚需进一

40、步精磨使淀粉和纤维组织分开。精磨的目的是打破玉米碎块中淀粉与非淀粉结合的部分，使淀粉最大限度地游离出来，分出纤维渣，并使 角质胚层中淀粉与蛋白质颗粒分开，以便进一步分离和纯化。磨细时糊浆的尝试需稀浆或工 艺水加以调节，使含水保持在 75-79%的范围内，如糊浆的含水量增设到 80%以上，会使磨细 的情况显著变坏。磨细前糊浆的温度为 33-35，磨碎后糊浆的温度为 39-40 ，就是说，磨 细情况良好，糊浆的温度会上升 6左右。精磨的设备是针磨。而纤维分离设备是压力曲筛。磨筛的工艺过程各厂不尽相同，一般分为 精磨加逆流筛洗的方法。精磨加逆流筛洗为通用流程，国内大多数厂家也采用，它的关键设 备是针

41、磨和曲筛。针磨的构造是由一旋转的圆盘及盘上不同周上圆柱形的动针，机盖上与动 针相们移的圆柱形定针，圆盘由电机带动高速旋转，物料主要受冲击作用（故有人称之为冲 击磨），在启动全速运转后，物料分左右两侧进入高速旋转的动盘中心，物料接受离心力后， 通过第一道定针向第一道动针相碰撞，在每道动针的作用下，向第二道定针撞击，此时物料 来回冲撞，逐渐通过间隙，到达第二排动针，再次接受再强大的离心力，物料就像炮弹似的 射向磨壁。此时物料是被猛烈的碰撞而震碎，它的主要优点是淀粉最大限度的被游离，纤维 （大部分是渣皮）有韧性，相对地讲不易曲筛在国内外是公认的淀粉兴业理想的筛分设备，特别是进口筛片，在使用寿命和筛分

42、 效率上均优于国产筛片。不过，从节省外汇和推进筛片国产化角度来看，一般中小型工厂在 纤维逆流筛洗阶段采用国产曲筛，以少量进口筛片获得精致淀粉乳是一种较好的选择，在磨 筛工段采用的曲筛为压力曲筛，它适用于精细分离，物料从喷咀以高速切向射到面上，一般 泵的压力应达到 0.2-0.4MPa ，筛缝间隙由 50uM,75uM,100uM 等几种，物料与筛缝成直角流 过筛面，楔形筛象一把刀子在料将下面切分淀粉乳，物料撞在筛条的锐形边缘上，液层各细 颗粒被切分出，筛上物在连续流动下脱出淀粉乳，纤维连同销量淀粉乳由筛尾排出。5、淀粉与蛋白质的分离由曲筛工艺所得的淀粉乳一般属于粗制淀粉乳，浓度为 6-8Be

43、，含干物质约 11-14% ，起第 18 页山东大宗生物开发股份有限公司重淀粉占干物质总量的 88-92 ，蛋白质占干物质的 6-8% ，还有少量脂肪、灰分等，如下表表 示：淀粉乳分析(干基表示)项目含量%项目含量%淀粉8892灰分0.20.4蛋白质68可溶性碳水化合物0.10.3脂肪0.51.0细纤维0.05-0.1GL除淀粉外，淀粉乳中含蛋白质量较高，而且主要是不溶性蛋白质，这些物质要进一步分离， 必须采用专门的分离设备。分离原理：主要利用比重及颗粒大小的不同进行分离。淀粉颗粒 大小为 5 26 m ，夫质为 12m，渣为 65 m，但夫质的亲水性很强，易于水形成因， 其大小可达 140-

44、170 m ，虽经长时间沉淀，其水份、含量仍有 82 85% ，而淀粉沉淀后其 水份仅 48 52%。除淀粉外，淀粉乳中含蛋白质量较高，而且主要是不溶性蛋白质，这些物质要进一步分 离，用分离机分离。分离原理：主要利用比重及颗粒大小的不同进行分离。淀粉颗粒大小为 5 26m，夫质为 12m，渣为 65m ，但夫质的亲水性很强，易于水形成因，其大小可 达 140-170 m，虽经长时间沉淀，其水份、含量仍有 82 85%，而淀粉沉淀后其水份仅 48 52%。同时，以上三种物质的比重也不同，淀粉的比重 1.61，夫质 1.18 ，细渣 1.13。淀粉和夫质分离设备为碟片分离机分离。 碟片式分离机有美

45、国道尔、 奥利弗(Dorr Oliver ) 公司的 B30 型和瑞典的阿尔法拉瓦尔( Alfa-Laval )公司的 TX310 型，以及西得威斯伐尼亚 ( Westfalia )公司的 CA 型分离机。 B30 型分离机配进口旋流器洗涤淀粉可以获得满意的分 离效果。它有独特的回流装置(即从洗水进口将已进行分离过的淀粉乳返回到分离室中)作 用。可保持分离室内充满液体，增高淀粉乳的浓度，促进淀粉和蛋白质的分离，经过多次循 环分离，可尽多的排除淀粉乳中的蛋白质以及坚强旋流器洗涤的压力。淀粉洗涤器的工作原理与一般其他旋风分离器的工作原理相似。系利用离心力使颗粒大第 19 页山东大宗生物开发股份有限

46、公司小和比重不同的悬浮液得到分离。物料在压力作用下沿切线方向进入，并在其中形成高速旋 转，由于离心力的作用，比重较大的固体颗粒被甩向器壁随螺旋流下降至底部出口，而比重 小的微粒和液体在内层绕中心轴线随螺旋流上升至顶部出口。液体旋流器由多个小直径的单 体管组成，进出口和液料入口分别隔成三个部分。溢流为含夫质和可溶物的径相，底流主要 为淀粉乳，其管道口逆流相接，洗涤水从最后一级旋流器前加入，一般使用 9-12 级，每台旋 流器均有单独的进料泵，根据物流平衡各台旋流器使用的单体旋流管数量亦不同，多余的孔 可以用管塞堵住，选用泵很关键，以扬程 65M 为好。在国内，泵的密封问题由于淀粉乳中含 砂量及淀

47、粉本身的特性，不容易保持稳定的压力，这样便会影响旋流器的使用性能。进口泵 在这一点上解决的比较好，旋流器洗涤淀粉所用洗水一般为 2.5 3 吨/吨淀粉，最好用软水。 以免水垢堵塞旋流管。 洗涤后淀粉中蛋白质含量可达 0.4%左右，精心操作亦可达 0.30.35% ， 淀粉乳浓度可达 22-23Be ，一般溢流可采用澄清器分出淀粉乳，轻相部分用作过程水，亦可 送至分离机前淀粉乳贮槽中，再次进机进行分离蛋白质。分离机转鼓内部沿轴向装有 70 尺左右圆锥形碟片，其间隙为 0.91mm 。当加工的粗淀 粉乳经过过滤后进入分配器到碟片之间的空间内，经过离心力作用，较重的颗粒沿碟片下表 面移向转鼓四周，并

48、沉积在转鼓的内壁上，由 8 只喷咀排除，而较轻的蛋白质及水分，则沿 碟片上表面趋向转鼓中心，由安装在转鼓顶部的向心泵经溢流管排除。向心泵的功能是产生 压力排除液体，向心泵本身并不旋转，而是固定在盖顶上，液体被旋转着的流出室带动旋转， 围绕着固定的向心泵形成液环，清液按辐射线不同深度流入旋转的液环，并即刻随直径增大， 其压力迅速增高，向心泵产生压力，一部分系超过四周所生产的离心力，另一部分则是由旋 转着的液环的动能转换成静压能，轻相排出如需高的输出头或送入有压的设备，流出室液环 的直径减小，直到背压平衡为止，从而向心泵把进入流出的全部液体泵出（尽管有背压） 。分 离机进料压力要求在 0.05 0

49、.02Mpa 之间进行，且进料压力必须平衡不得出现脉冲现象，以 保证分离机的平稳运行。各级分离机喷咀孔径的配置，必须适合及其的流量。乳浆的浓度，所要求的底流及生产 规模来确定。其喷咀孔径与流量关系如下表： 、第 20 页山东大宗生物开发股份有限公司喷咀孔径（ mm ）1.31.451.61 .82.02.252.5流 量（3/N ）3.54.25.06.37.810.0.12.4转鼓内的 8 根直径 10mm 的洗涤水管， 以不小于 0.05Mpa 压力将洗水送入分离机， 借机 内给水泵升压，径空心轴到 8 根洗涤水管，在靠管喷咀的地方直径及进料量有关，应使喷咀 排出物的容积少于进入分离机的粗

50、淀粉乳和洗涤水的总容积，多余的部分随清液排除。分离 机运转的过程中，喷咀之间在转鼓内的空间成为泥浆区域，在这个区域里，淀粉易沉下来， 有阻塞喷咀的危险，所以在机内，喷咀之间的泥浆区域装有塑料填块，有效防止淀粉在泥浆 区域会形成，但有的制造厂认为在高速旋转下泥浆区域会形成平衡的淀粉沉淀，在停车时加 大进水量（上下均进水） ，该部分淀粉可排除机外，就会堵塞喷咀而使机器失去平衡，产生震 动，清液中带走淀粉。故淀粉乳进机前必须认真筛选、除杂、除砂，通过旋转式过滤器（其 孔径 ?喷咀孔径），所进底水也必须经过除砂处理。机器停止运行后必须进行拆洗，特别是 喷咀洗净畅通，碟片上的污垢也必须洗净，否则影响分离

51、效果。据瑞典 Alfa-Laval 公司资料，若来自筛选工序 68Be, 含蛋白质 68%的粗淀粉乳，在 温度 40左右，经过初级分离后， 底流淀粉乳为 17Be ，含不溶蛋白质含量可降到 2.5%以下在分离机使用过程中，应所有的工艺技术条件满足于设备要求，这样才能发挥出最大效 益。由于分离机是一种高速的、高效的分离机械，对影响分离机分离效率和生产能力的因素 要有全面的了解。在分离机使用过程中，应所有的工艺技术条件满足于设备要求，这样才能 发挥出最大效益。由于分离机是一种高速的、高效的分离机械，对影响分离机分离效率和生 产能力的因素要有全面的了解。A、湿度的影响进入分离机的淀粉应保持适宜的温度

52、，我们知道温度升高，淀粉乳粘度下降，蛋白质易于分 离。故在输送玉米、清洗渣皮、清洗胚芽时，必须采用 41050的工艺水，能把进分离机底 水也加热至 40左右，可大大提高分离效果。第 21 页山东大宗生物开发股份有限公司B 、进料浓度与进料量的影响淀粉乳浓度增高，蛋白质在比重较大的液体中易于上浮，有利于分离。但浓度过高，溢流中含淀粉增多，浓度过低，在分离可观察到这样的现象，底流中流出液体是一种泡沫状的浓稠物，量不出浓度，排黄极少。进料浓度在一级分离机时保持在 7.2Be左右，可以通过将 3 号机底流返回精浆罐或加稀浆调节进料量的选择不单指单位进入分离机内的流量（这可通过流量计读出） ，还浓度有关

53、。由 我们所要求的产量、喷咀的选定、分离的质量要求等因素，可以确定单位时间通过分离机的 干物质数量。那么，流量与浓度成反比关系。就是说，浓度高时，减小流量；浓度低时，增 大流量，这是操作分离机时经常进行的工作。为此，在初级分离机进料管线上安装浓度观测 装置是必要的。操作中调节阀门，使排黄入 1、2 号分离机底流浓度保持在 17Be左右较为适 宜。浓度过高，夫质中带走较多的淀粉而影响收率，也影响蛋白质的质量，浓度太低，蛋白 质排除量太少，影响淀粉质量。为适当控制离心机的操作，需要经常取 1、2 号机溢流样品，检测蛋白质和淀粉的含量。 方法是利用试管离心机，转速 1500-1800RPM，试管为

54、15ML尖底型，取溢流样品装于试管中， 放离心机中旋转约 2 分钟，则淀粉沉淀于试管底部，蛋白质沉淀于淀粉层之上，再上为汁水。 淀粉层为白色，蛋白质为黄色，很容易识别，由二者的多少估计含量。1、2 号机的溢流样品，试管询问应当只有毫米左右的白色线条，若是含 有多量淀粉，则可能是由于底流浓度过高， 进料量太大，或洗水用量过高，应进行适当的调整，此溢流中的淀粉将成为副产品蛋白粉的 组成部分，若淀粉含量高，则降低淀粉收率，蛋白质水中干物质含蛋白量应在60%以上，淀粉含量在 16-22%左右，每吨玉米损失于蛋白质水中的淀粉量为 12-17KG，此蛋白质水化学组成 与淀粉损失量的关系职下表：蛋白质水中淀

55、粉损失蛋白质水分析（干基 %）每吨玉米的淀粉损失量（ KW）蛋白质细纤维淀粉50104039第 22 页山东大宗生物开发股份有限公司551134306012282365132217701416127515108C 、冲洗水的影响分离机的冲洗水主要有三种作用：一是降低中空主轴上轴承组和水封圈因高速摩擦而引 起的温升；二是清洗淀粉并之为乳浆状喷出，三是调节分离室内液体的流动状态。这里主要 谈谈第三种作用。控制分离室中液体的向上或向下流动。借以控制蛋白质的分离。若冲洗水 的用量大于底流中的含水量，则分离室中发生上流现象，即分离室中的液体向上流动。在上 流的情况下，溢流中含淀粉量高。因为有较多的淀粉被襄带到溢流中去，若洗水的作用小于