课件：淀粉制品第章节.ppt

第二章 玉米淀粉生产工艺与设备,生产淀粉原料应具备三个条件：,1.淀粉含量高，成本较低; 2.收集、贮存、加工相对较容易; 3.副产品利用价值较高。,第一节 玉米淀粉生产 原料和工艺流程,一、玉米的起源与传播,Modern corn,Teosinte 类蜀黍,一般认为玉米的起源地是中美洲的墨西哥和秘鲁沿安第斯山麓一带。栽培历史估计已有45005000年。,1.起 源,From Brandolini (1969, 1970) and Gerrish (1982),Colombus, 1493,16th,16th 19th,17th-19th,SOUTHWESTERN FLINT & FLOUR,NORTHERN FLINT,SOUTHERN DENT,Andes, Mexico,- 7000,-1000,1400,1200-1600 ?,- 3000,Early material, Northern Flint,CORN BELT DENT,1800,Caribbean,AZTEC CONFEDERATION,INCA Empire,Maize introduction into Europe: ascertained by historical records, considered as unique in social sciences, hypothesized by geneticists,2.传 播,玉米传入中国的途径,时间：1511年之前,2 海路：16世纪葡萄牙开辟的东方航线，福建内地,1 陆路：印度西藏四川（玉蜀黍）,番麦,西番麦（来自西方）； 御麦（因开始是以罕见珍品奉献给皇帝的）； 玉麦； 玉蜀黍（四川）； 玉高梁；,玉米在古籍书中大致有这样几种名称：,玉米的俗称,苞谷 棒子 珍珠米 玉棒子 粟米 潮汕人则称为“燕美人”,传统的“五谷”指的是什么？,水稻，小麦，谷子，高梁，大豆,“六谷”？,水稻，小麦，谷子，高梁，大豆、玉米,大刍草,3、我国玉米种植,二、玉米淀粉生产原料,玉米籽粒结构,（2）玉米的分类,按颜色分类可分为： 黄色玉米 价格便宜，黄色色素容易去 除，淀粉加工首选 白色玉米 颜色洁白，制作淀粉外观好 混色玉米 颜色各异（红色、紫色等）,各种颜色的玉米,各种颜色的玉米,各种颜色的玉米,各种颜色的玉米,栽培玉米分类,硬粒型 马齿型 爆裂型 粉质型 糯质型 甜质型 甜粉型 有稃型,依据玉米籽粒胚乳质地类型和稃壳的有无，可以把栽培玉米的类别（库列索夫，1933）：,1、硬粒型 籽粒顶端凸出； 胚乳角质淀粉多； 籽粒坚硬表面光滑； 2、马齿型 籽粒顶端凹陷； 胚乳粉质淀粉多； 一般产量高；,各种类型玉米的胚乳特性,3、粉质型 胚乳几乎全是粉质淀粉，乳白色；组织松软； 4、爆裂型（爆裂玉米） 胚乳全为角质淀粉； 籽粒顶端凸出，表面坚硬光滑； 果穗小，籽粒小，穗轴细，产量低， 是最古老的玉米种之一，,5、糯质型 籽粒外观坚硬光滑，不透明，无光泽； 刀切面呈蜡质状，故又称“蜡质玉米”； 籽粒粘性大，几乎100为支链淀粉； 单基因隐性(wxwx)； 原产中国，“云南紫杆糯玉米”,6、甜质型（甜玉米） 籽粒含糖量高1114； 胚乳角质淀粉多； 蔬菜玉米 干种子皱缩、半透明，芽率低； 7、甜粉型 籽粒含糖量高，不透明； 粉质淀粉多（籽粒的下半部分）；,8、有稃玉米 籽粒表面被较厚的稃壳包裹，无栽培价值。每个籽粒的外部均有稃壳，稃壳由颖片和内外稃形成，稃壳的顶端有一种芒状衍生物。是一种进化比较缓慢的类型，种植面积很小。,2、玉米的化学成分,淀粉 70%72%， 蛋白质 8%11%， 脂肪 4%6%， 灰分 1.2%1.6%， 纤维 5%7%， 可溶性糖 4.5%， 含水量一般为 12%16%,3、玉米原料中的杂质,分无机杂质和有机杂质两类。 无机杂质：泥土、砂石、煤渣、砖瓦、玻璃碎块、金属物及其他无机物质。 有机杂质：根、茎、玉米须，野生植物的种子，异种粮粒，鼠、雀粪便，虫蛹、虫尸、生芽、病斑、变质玉米粒等。,三、玉米淀粉生产的工艺流程,玉米湿磨加工原理：物理方法分离玉米籽粒的各主要成分 获取的五种主要成分 淀粉 胚芽 可溶性蛋白 皮渣 (纤维) 麸质 (蛋白质),2019/8/5,30,可编辑,湿法玉米淀粉生产工艺流程,本节重点,玉米籽粒的结构 玉米的分类 玉米籽粒的化学组成 玉米淀粉加工原理和获得的组分 玉米淀粉生产工艺流程图,第二节 玉米的净化和浸泡,一、玉米净化工艺,二、玉米浸泡工艺,玉米浸泡是玉米淀粉生产中的主要工序之一 采用亚硫酸浸泡,1.浸泡的目的和作用机理 (1)浸泡目的,通过亚硫酸的乳化作用，软化玉米颗粒，降低玉米粒的机械强度; 分散玉米胚体细胞中的蛋白质网，削弱保持淀粉的联结键;,浸泡目的（续）,通过浸泡使玉米籽粒膨胀，可较容易的将皮层、胚芽、胚乳分离; 可浸提出籽粒中部分可溶性物质，制成玉米浆; 能有效地抑制随玉米带来的微生物活动，起到防腐作用。,(2)亚硫酸的作用机理,亚硫酸可把玉米中一部分不溶解蛋白质转变成溶解蛋白质。 机理是亚硫酸先通过胚芽，作用于玉米的种皮，使胚芽钝化，使半渗透性的表皮变成渗透性表皮，有利于可溶性物质向浸泡水中的渗透。,亚硫酸的作用机理（续）,在溶解玉米皮层后，亚硫酸通过分裂蛋白质分子之间的连接键，使蛋白质分子解聚。 胚乳的蛋白质失去自己的晶体结构，吸水膨胀变成凝胶体，促进淀粉颗粒从包围着它的蛋白质中释放出来。,(3)乳酸的作用,来源：由玉米带进的微生物经发酵而形成乳酸 作用：促进玉米蛋白质软化和膨胀;可保持溶液中镁离子和钙离子，从而有利于减少蒸发设备不溶性物质的沉积。,乳酸过量的危害与乳酸的协同作用,危害：过量的乳酸在能增加蛋白质的溶解度同时也会促进蛋白质变性，使淀粉和蛋白质的分离更加困难。 好处：乳酸和亚硫酸的协同作用，会使玉米淀粉的结构发生一些变化。,2、浸泡方法,玉米浸泡方法分为静止法和逆流法 (1)静止法。又分单桶静止浸泡法和单桶循环浸泡法。浸泡水中可溶性物质的浓度只能达5%6%，甚至更低。 (2)逆流法。又叫扩散法。浸泡水中可溶性物质被充分浸提，浓度达到7%9%,3、浸泡过程玉米化学成分的变化,从玉米粒向浸泡液转移的主要化学成分依次是无机盐类 (灰分)、可溶性碳水化合物和可溶性蛋白质 玉米中的淀粉、脂肪、纤维素、戊聚糖的数量大致上没有改变。,4、浸泡工艺过程,浸泡一般采用多罐串联逆流浸泡 一个浸泡罐组由812个浸泡罐组成,浸泡工艺过程,对浸泡罐中的每个浸泡罐来说，完整的浸泡过程包括: 向浸泡罐投入浸泡液和玉米 玉米的浸泡 浸泡液的排放 浸泡玉米的排放,5、影响浸泡玉米的因素,（1）玉米原料的影响 浸泡的玉米应是无霉粒、无虫蛀、碎粒少和末成熟粒、杂质少的玉米，水分适宜 (12%15%)。,(2) H2SO3的浓度和加入量,生产过程中一般选择0.25%0.35% 此时蛋白质网分散适当，淀粉易于分离，当SO2的浓度在0.35%以上时，因为酸性高，能抑制乳酸发酵。,（3）浸泡温度,温度过低，浸泡效率低，杂菌易生长繁殖;温度增高，可使玉米粒的膨胀速度加快，缩短浸泡时间。 工业生产上一般控制浸泡温度在4852,(4)浸泡时间,浸泡时间的长短对玉米籽粒的吸水膨胀、可溶性物质的抽出量基本呈正比关系。 浸泡时间一般控制在50h左右。,(5)浸泡液中乳酸的含量,乳酸的产生能使蛋白质溶出量增多，并抑制其他微生物繁殖，防止浸泡液中腐败物产生 一般要求乳酸含量应高于10%。,三、玉米的清理和浸泡设备,1、原料清理设备 玉米原料的清理要经过筛选、风选、磁选、去石等工序。,淀粉厂局部照片,2、亚硫酸水溶液的制备,亚硫酸生产设备,制造亚硫酸的关键设备是硫磺燃烧炉，一般可分为转筒式硫磺燃烧炉和箱式硫磺燃烧炉两类。,3、玉米浸泡装置,由