1、玉米淀粉的生产工艺玉米淀粉的生产工艺 主讲：主讲： 余世锋博士余世锋博士玉米概述玉米概述 玉米起源于南美洲玉米起源于南美洲, ,然后由欧洲、非洲传入亚洲，然后由欧洲、非洲传入亚洲，玉米在我国玉米在我国 经有经有470470多年栽培历史。多年栽培历史。玉米又称蜀黍玉米又称蜀黍, ,它它是世界三大粮食作物之一，又是重要的饲料原料，由是世界三大粮食作物之一，又是重要的饲料原料，由于其为干地作物，单产高、增产潜力大，因此在农业于其为干地作物，单产高、增产潜力大，因此在农业生产中占重要的地位。作为工业原料，玉米比甘薯含生产中占重要的地位。作为工业原料，玉米比甘薯含有较高的脂肪和蛋白质，因而自有较高的脂肪
2、和蛋白质，因而自2020世纪世纪5050年代以来，年代以来，世界上淀粉、淀粉糖、酒精工业，越来越多地用玉米世界上淀粉、淀粉糖、酒精工业，越来越多地用玉米代替甘薯作原料，这也大大促进了玉米生产的发展。代替甘薯作原料，这也大大促进了玉米生产的发展。 我国玉米分布趋于很广，南到海南诸岛，北至我国玉米分布趋于很广，南到海南诸岛，北至黑龙江省，东至我国台湾地区，西至新疆，均黑龙江省，东至我国台湾地区，西至新疆，均有玉米的种植，但主要集中在东北、华北及西有玉米的种植，但主要集中在东北、华北及西南地区。全国南地区。全国 30 30多个省（市、自治区）都有玉多个省（市、自治区）都有玉米栽培，集中分布在从东北向
3、西南的一条斜长米栽培，集中分布在从东北向西南的一条斜长形地带上。我国整个玉米的生产地区可以分成形地带上。我国整个玉米的生产地区可以分成三个大区：三个大区：a. a. 北方春玉米区，包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏及河北方春玉米区，包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏及河北、陕西和山西大部分地区，播种面积约占全国的北、陕西和山西大部分地区，播种面积约占全国的27%27%。b. b. 黄淮平原春、夏玉米区，包括山东省、河南省、河北省、山西黄淮平原春、夏玉米区，包括山东省、河南省、河北省、山西省、江苏及安徽等地，播种面积约占全国的省、江苏及安徽等地，播种面积约占全国的40%40%。c. c. 西
4、南丘陵玉米区，包括四川、贵州、云南和广西等地，播种面西南丘陵玉米区，包括四川、贵州、云南和广西等地，播种面积约占积约占25%25%。目前，我国是世界十大玉米产区之一，目前，我国是世界十大玉米产区之一，20102010年预计总产量约年预计总产量约1.68 1.68 亿吨以上，占第二位。亿吨以上，占第二位。第一节第一节 玉米的结构及其化学组玉米的结构及其化学组成成玉米籽粒的结构和分类玉米籽粒的结构和分类 玉米籽粒是由皮层、糊粉层、胚乳和胚等几部分玉米籽粒是由皮层、糊粉层、胚乳和胚等几部分构成。其中，皮层和糊粉层占籽粒质量的构成。其中，皮层和糊粉层占籽粒质量的5.24%6.37%5.24%6.37%
5、，胚芽占，胚芽占1.26%13.55%1.26%13.55%，胚乳占，胚乳占81.9%83.5%81.9%83.5%。皮层由。皮层由果皮和种皮组成。果皮是指籽粒外面的一层具有厚壁果皮和种皮组成。果皮是指籽粒外面的一层具有厚壁和微孔的长椭圆形的细胞，坚硬而且紧密。种皮由一和微孔的长椭圆形的细胞，坚硬而且紧密。种皮由一层很薄的不具备细胞构造的半透明膜组成，含有色素层很薄的不具备细胞构造的半透明膜组成，含有色素，可保护玉米籽粒免受寄生霉菌的侵蚀。糊粉层占整，可保护玉米籽粒免受寄生霉菌的侵蚀。糊粉层占整粒重，由透明的大细胞组成。胚乳分为角质和粉质两粒重，由透明的大细胞组成。胚乳分为角质和粉质两类，角质
6、胚乳结构紧密，硬度大，透明而有光泽；粉类，角质胚乳结构紧密，硬度大，透明而有光泽；粉质胚乳结构相对较疏松，细胞较大。质胚乳结构相对较疏松，细胞较大。 淀粉主要含在胚乳的细胞中。胚芽淀粉主要含在胚乳的细胞中。胚芽位于玉米基部，富有柔韧和弹性，不易位于玉米基部，富有柔韧和弹性，不易破碎，加工时可完整的分离出来，脂肪破碎，加工时可完整的分离出来，脂肪含量很高。在玉米淀粉湿磨法加工中，含量很高。在玉米淀粉湿磨法加工中，果皮、根冠、糊粉层均属于纤维部分。果皮、根冠、糊粉层均属于纤维部分。2. 2. 玉米的工艺品质玉米的工艺品质 玉米淀粉生产加工中，要求玉米原料应具有优良的工艺品质表现在以下几个方面：(1
7、) 粒度。玉米籽粒的大小差别较大，一般长度为716mm, 宽度512mm，厚度37mm，玉米粒度差别越大，玉米清理和破碎难度也越大。(2) 密度、容重、千粒重。（3）破碎难易。玉米加工过程中，胚乳易碎，胚不易碎，皮层更不易破碎。角质玉米籽粒较坚实，强度大，不易被破碎，磨碎后细渣较多，渣的流动性较好。粉质玉米籽粒较松散，强度小，易于破碎，磨碎后细渣含量较少。玉米类型玉米类型按粒形、硬度及用途分类根据玉米的粒形、硬度及用途的不同，将玉米分为普通玉和特种根据玉米的粒形、硬度及用途的不同，将玉米分为普通玉和特种玉米两类：玉米两类：a. a. 普通玉米可以分为以下几类：普通玉米可以分为以下几类：马齿型：
8、籽粒呈马齿形，胚乳的两侧为角质，中央和顶端为粉质马齿型：籽粒呈马齿形，胚乳的两侧为角质，中央和顶端为粉质。硬粒型：籽粒呈圆形或短方形，胚乳周围全是角质。硬粒型：籽粒呈圆形或短方形，胚乳周围全是角质。中间型：马齿型和硬粒型各占一半中间型：马齿型和硬粒型各占一半硬偏马型：硬粒型占硬偏马型：硬粒型占75%75% 左右。左右。马偏硬型：马齿型占马偏硬型：马齿型占75%75%b.b.特种玉米特种玉米是指具有特殊用途的各种玉米的总称。特种玉米特种玉米是指具有特殊用途的各种玉米的总称。a.经过多年发展，我国玉米深加工产品巳达200余种，是我国粮食作物加工中加工链条最长、产品最多的品种。高油玉米：高油玉米是籽
9、粒具有较高脂肪含量的 类玉米, 高油玉米籽粒油分高达815%甚至更高。胚乳分为角质和粉质两类，角质胚乳结构紧密，硬度大，透明而有光泽；吉林省主要的淀粉糖生产企业有长春大成、吉林帝豪食品有限公司和吉林华润生化股份有限公司。2008年我国柠檬酸产能约为110万t，占世界的70%左右，年产量80万t，年出口量达60万t，占世界贸易量近70%。辽宁省的玉米深加工企业发展较晚，上规模的不多，全省深加工企业年实际消费玉米量约150万t。糯玉米的食用品质和糯米相当，能够代替糯米制成多种食品。顶流分离出麸质水，送浓缩分离机，底流淀粉乳，送十二级旋液分离器进行逆流洗涤。淀粉糖和糖醇（结晶葡萄糖糖和山梨醇、麦芽糖
10、、木糖和木糖醇）山东是我国玉米酒精、玉米淀粉、淀粉糖、变性淀粉、玉米味精、赖氨酸和柠檬酸生产大省，其玉米淀粉、淀粉糖、玉米味精及赖氨酸的生产量在全国排名第一。高直链玉米淀粉需进行加压糊化，其淀粉膜特性很好。爆裂玉米：爆裂玉米是指那些籽粒在常压条件下容易被膨爆成玉米花的玉米类型。河南省玉米深加工企业年实际玉米消费350万t左右，加工规模普遍不大。由于玉米籽粒醇溶蛋白含量的减少，高赖氨酸玉米籽粒多为不透明的粉质胚乳，色泽灰暗，充实度较差，其加工品质较低。6% ，纤维57%，可溶糖4.此外，山东省除了这些大规模的玉米加工企业之外，还有数量众多的中小玉米深加工企业。因玉米中所含淀粉的比例最大，一般干基
11、含量在70%左右，所以习惯上称淀粉为主产品，而其余产品均为副产品。3 国内深加工业玉米消费量近年出现相对稳定态势副产品：玉米油、玉米蛋白粉、纤维蛋白饲料特种玉米特种玉米 a. 高赖氨酸玉米：所谓高赖氨酸玉米就是籽粒中赖高赖氨酸玉米：所谓高赖氨酸玉米就是籽粒中赖氨酸含量较普通玉米有较大提高的一种玉米类型。高赖氨酸含量较普通玉米有较大提高的一种玉米类型。高赖氨酸玉米的特点是籽粒蛋白质中玉米醇溶蛋白比例下降氨酸玉米的特点是籽粒蛋白质中玉米醇溶蛋白比例下降，优质的玉米谷蛋白比例相应提高，其结果使籽粒赖氨，优质的玉米谷蛋白比例相应提高，其结果使籽粒赖氨酸含量提高。目前大田栽培的高赖氨酸玉米的籽粒赖氨酸含
12、量提高。目前大田栽培的高赖氨酸玉米的籽粒赖氨酸含量已达酸含量已达0.35%0.35% ，色氨酸达，色氨酸达0.20%,0.20%, 高出普通玉米高出普通玉米1212 倍。由于玉米籽粒醇溶蛋白含量的减少，高赖氨酸玉米倍。由于玉米籽粒醇溶蛋白含量的减少，高赖氨酸玉米籽粒多为不透明的粉质胚乳，色泽灰暗，充实度较差，籽粒多为不透明的粉质胚乳，色泽灰暗，充实度较差，其加工品质较低。目前已有半硬粒型的高赖氨酸玉米杂其加工品质较低。目前已有半硬粒型的高赖氨酸玉米杂交种，上述不良性状有所改善。交种，上述不良性状有所改善。 b. b. 高直链玉米：这种玉米的特点是淀高直链玉米：这种玉米的特点是淀粉中的直链淀粉含
13、量特别高，普通玉米中粉中的直链淀粉含量特别高，普通玉米中的直链淀粉含量为的直链淀粉含量为25%25% 左右，而高直链玉左右，而高直链玉米淀粉的直链淀粉含量达到米淀粉的直链淀粉含量达到80%80%。与普通玉。与普通玉米相比，高直链玉米的蛋白质和脂肪含量米相比，高直链玉米的蛋白质和脂肪含量比较高，但淀粉的含量较低，为比较高，但淀粉的含量较低，为58%66%58%66% 淀粉的颗粒较小并且形状不规则，湿法加淀粉的颗粒较小并且形状不规则，湿法加工淀粉出率较低。高直链玉米淀粉需进行工淀粉出率较低。高直链玉米淀粉需进行加压糊化，其淀粉膜特性很好。加压糊化，其淀粉膜特性很好。c. 高油玉米：高油玉米是籽粒具
14、有较高脂肪含量的 类玉米, 高油玉米籽粒油分高达815%甚至更高。高油玉米的油，85% 集中在籽粒胚中，因此高油玉米都具有大胚特性。d. d. 甜玉米：甜玉米是指在乳熟期或蜡熟期，籽粒甜玉米：甜玉米是指在乳熟期或蜡熟期，籽粒中含有较多可溶性糖的一类玉米。这类玉米在中含有较多可溶性糖的一类玉米。这类玉米在乳熟期采收，较普通玉米含有较更多的低聚糖乳熟期采收，较普通玉米含有较更多的低聚糖和水溶性多糖，因而食之较甜，和水溶性多糖，因而食之较甜， 构成了甜玉构成了甜玉米的特有风味。乳熟期的甜玉米可以用来鲜食米的特有风味。乳熟期的甜玉米可以用来鲜食或加工成罐头，因此又称之为果蔬玉米。或加工成罐头，因此又称
15、之为果蔬玉米。e. e. 爆裂玉米：爆裂玉米是指那些籽粒在常压条爆裂玉米：爆裂玉米是指那些籽粒在常压条件下容易被膨爆成玉米花的玉米类型。爆裂件下容易被膨爆成玉米花的玉米类型。爆裂玉米属硬粒型，籽粒较小，产量较低，角质玉米属硬粒型，籽粒较小，产量较低，角质胚乳比例很高，能够在常压下加温膨胀形成胚乳比例很高，能够在常压下加温膨胀形成玉米花，且其膨胀倍数远远大于普通玉米玉米花，且其膨胀倍数远远大于普通玉米。f. f. 糯玉米：糯玉米又称蜡质玉米，起源于我国糯玉米：糯玉米又称蜡质玉米，起源于我国，是普通玉米的突变类型，其特点是籽粒淀，是普通玉米的突变类型，其特点是籽粒淀粉构成中几乎粉构成中几乎100%
16、100%是支链淀粉。糯玉米的食是支链淀粉。糯玉米的食用品质和糯米相当，能够代替糯米制成多种用品质和糯米相当，能够代替糯米制成多种食品。食品。3. 3. 玉米的化学成分玉米的化学成分 玉米淀粉的化学组分中，淀粉玉米淀粉的化学组分中，淀粉 7072% 7072%，蛋白，蛋白质质8%11%8%11%，脂肪，脂肪4%6%4%6%，灰分，灰分1.2%1.6% 1.2%1.6% ，纤维，纤维57%57%，可溶糖，可溶糖4.5%4.5%，含水量一般为，含水量一般为1216%1216%。玉米。玉米籽粒的化学组成随玉米品种的不同而变化，粉质籽粒的化学组成随玉米品种的不同而变化，粉质玉米富含淀粉和脂肪，硬质玉米富
17、含蛋白质。玉玉米富含淀粉和脂肪，硬质玉米富含蛋白质。玉米籽粒中所含的各种化学物质在籽粒的各个部位米籽粒中所含的各种化学物质在籽粒的各个部位的分布是不均匀的。淀粉主要集中在胚乳中，淀的分布是不均匀的。淀粉主要集中在胚乳中，淀粉制取过程中需要把籽粒的各种化学成分进行充粉制取过程中需要把籽粒的各种化学成分进行充分地分解，从而获得尽可能纯净的淀粉，并有效分地分解，从而获得尽可能纯净的淀粉，并有效地制取和利用其他成分。地制取和利用其他成分。 玉米与其他粮食类淀粉质原料相比，最大特点是含有丰富的脂质，这些脂肪主要集中于胚芽中，玉米油是一种附加价值很高的副产品，胚芽干物质中含脂肪约3040%，但玉米淀粉生产
18、中的最关键问题也是如何去除脂肪。玉米中含有的蛋白质，主要是醇溶蛋白、白蛋白、球蛋白和谷蛋白。球蛋白的70%集中于胚芽，籽粒的其他部位主要是醇溶蛋白。（2 2） 玉米粒玉米粒的的蛋白质蛋白质 玉米含有约8%14%的蛋白质,这些蛋白质9.4%在胚乳中，18.8%在胚芽中。 玉米粒中的蛋白质主要是醇溶蛋白和谷蛋白，分别占40%左右。而白蛋白、球蛋白只有8%9%。因此，从营养角度考虑，玉米蛋白不是人类理想的蛋白质资源。唯独玉米的胚芽部分，其蛋白质中白蛋白和球蛋白分别含有30%，应该是一种生物学价值较高的蛋白质。（3 3）玉米的脂肪）玉米的脂肪 玉米中含有干物质4.6%左右的脂肪，近代研究培育的新品种，
19、其脂肪含量可达7%。玉米子粒的脂肪主要含在胚芽中，一般胚芽含油达3540%。玉米的脂肪约有72%液态脂肪酸和28%固体脂肪酸，其中有软脂酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亚麻二烯酸等。玉米脂肪的皂化价一般为189192，碘化价为111130。 此外，玉米还含有物理性质和脂肪相似的磷脂，它们和脂肪同样均是甘油脂，但酯键处含磷酸，玉米含磷脂在0.28%左右。 另外，玉米子粒中含有大约1.24%灰分，但其组分比较复杂，主要分布在胚芽和玉米皮中，在玉米淀粉的浸泡过程中，有很多溶入浸泡水中。（4）维生素（5 5）矿物质）矿物质矿物质在玉米籽粒中的分布是不均匀的，皮层、胚芽中含量较高，胚乳中含量很低。玉米籽粒中矿
20、物质主要由钙盐、钠盐、钾盐、镁盐、铁盐等成分组成，见表。玉米的浸泡质量也直接关系到玉米的破碎效果，浸泡好则玉米软，浸出蛋白质多，容易破碎；淀粉糖： 全糖, 低聚糖, 结晶葡萄糖,麦芽糖;矿物质在玉米籽粒中的分布是不均匀的，皮层、胚芽中含量球蛋白的70%集中于胚芽，籽粒的其他部位主要是醇溶蛋白。角质玉米籽粒较坚实，强度大，不易被破碎，磨碎后细渣较多，渣的流动性较好。扁玉米及小粒玉米也不易破碎，往往从齿盘缝隙中漏出。1mol/L NaOH标准液中和，用量不超过70ml。另外，玉米子粒中含有大约1.洗涤水用新鲜水，水温40。玉米的浸泡是在亚硫酸水溶液中逆流进行的，一般采用半连续流程。2 产品结构调整
21、有待进一步加速2008年赖氨酸产量为58.球蛋白的70%集中于胚芽，籽粒的其他部位主要是醇溶蛋白。吉林省主要的淀粉糖生产企业有长春大成、吉林帝豪食品有限公司和吉林华润生化股份有限公司。纤维的分离、洗涤、干燥淀粉主要含在胚乳的细胞中。34万t，同比增加30.玉米籽粒是由皮层、糊粉层、胚乳和胚等几部分构成。矿物质在玉米籽粒中的分布是不均匀的，皮层、胚芽中含量硬粒型：籽粒呈圆形或短方形，胚乳周围全是角质。玉米深加工的概况玉米深加工的概况一、国内玉米深加工类型 生产淀粉及各种淀粉糖（麦芽糊精、结晶葡萄糖、不同DE的葡萄糖浆及粉末葡萄糖、果葡糖浆及麦芽糖）。副产品：玉米油、玉米蛋白粉、纤维、蛋白饲料等。
22、1.淀粉糖和糖醇（结晶葡萄糖糖和山梨醇、麦芽糖、木糖和木糖醇）3. 3. 谷氨酸；副产品：玉米油、玉米蛋白粉谷氨酸；副产品：玉米油、玉米蛋白粉、纤维蛋白饲料、纤维蛋白饲料4. 4. 柠檬酸；副产品：玉米蛋白饲料。柠檬酸；副产品：玉米蛋白饲料。5. 5. 酒糟；副产品：酒糟蛋白饲料。酒糟；副产品：酒糟蛋白饲料。二、国外玉米深加工产品（一）匈牙利（二）美国 美国是世界上玉米加工业最发达的国家，重点发展的是两大方向：一为玉米加工成淀粉，经糖化生产淀粉糖；二为玉米制乙醇（食用级及燃料乙醇）。玉米淀粉糖化系列的主要产品有淀粉糖、变性淀粉、麦芽糊精、葡萄糖浆、结晶葡萄糖浆、果葡萄浆。两个方向均产出玉米胚芽
23、或胚芽油、胚芽饼、玉米蛋白粉、玉米浆等。（三）欧洲 罗盖特跨国集团1.散列斯塔德国公司。三、我国玉米深加工业现状及发展趋势 1 1 我国玉米深加工业现状我国玉米深加工业现状 1.1 国内玉米深加工产业链条不断延伸 经过多年发展，我国玉米深加工产品巳达200余种，是我国粮食作物加工中加工链条最长、产品最多的品种。目前我国深加工业的产品结构已出现了较大变化，从原来主要以淀粉和酒精为终端产品的初级加工为主逐步向继续对淀粉再加工的精深加工发展。总体来看，淀粉类产品(含淀粉糖)和酒精类产品仍然是玉米深加工业的主要产品。目前，淀粉类产品(含淀粉糖)约占深加工产品的55%，酒精类产品约占30%，另外还有赖氨
24、酸、柠檬酸、味精，玉米油、DDGS等其他产品约占15%。 1.2 国内玉米消费结构的总体情况 2000年之后，随着国内玉米深加工业的逐步发展，玉米深加工业消费量快速增加，所占玉米总消费比例不断扩大，虽然饲料消费数量总体增长，但所占比例下降。2008/09年度，我国玉米消费中食物消费约占7%左右，饲料消费约占63%左右，工业消费约占27%左右。其他消费所占比例较小。总体来讲，玉米的消费中，饲料消费数量总体保持稳定，工业消费所占比例呈逐年上升势头。 1.3 1.3 国内深加工业玉米消费量近年出现相对稳定态势国内深加工业玉米消费量近年出现相对稳定态势 进入21世纪，我国玉米深加工业出现快速发展势头，
25、2001/02年度，我国深加工消耗玉米数量约为1250t，2008/09年度、我国玉米深加工消耗玉米量为3850万t，7年增加了2600万t，年均增幅为17.4%(图1)（略）。 从增长阶段看，2006年以前是深加工业玉米消费量增加最快的时期，年均增幅达36.1%，特别是2005/06年度，深加工业消费玉米量从上年度的2100万t猛增至3150万t，增幅高达50%。之后，随着国家政策对玉米深加工业的限制与引导，玉米深加工业消费玉米量开始进入相对稳定的时期，虽然深加工玉米消费数量仍然出现逐年上升势头，但增幅已明显下降。2006/07年度深加工玉米消费量增幅为11.11%，较上年度的50%出现较大
26、下降，2007/08、2008/09年度继续下降，增幅分别为8.57%和1.32%。这说明随着国家对玉米深加工业的规范与引导，国内玉米深加工业近年来已经出现了相对稳定发展的态势。四、我国玉米深加工的主要产四、我国玉米深加工的主要产品品玉米淀粉和变性淀粉：淀粉糖： 全糖, 低聚糖, 结晶葡萄糖,麦芽糖;氢化: 山梨醇,表面活性剂等发酵: 酒精, 味精,柠檬酸,酶制剂等氧化: 葡萄糖酸, 内酯(凝固剂)玉米胚: 玉米油, 饲料蛋白粉等玉米纤维蛋白饲料或饲料酵母。2.1 2.1 玉米淀粉玉米淀粉 2000年以来，我国淀粉业发展迅速，根据中国淀粉工业协会统计，2008年我国淀粉总产量为1818万t，较
27、2007年增加168万t。我国淀粉生产主要以玉米淀粉为主，木薯、马铃薯和红薯等淀粉所占比例较小。2008年，玉米淀粉产量约为1685万t，约占总产量的93%，消耗玉米量约在2500万t，占国内玉米消费量的17%。我国是淀粉的主要出口国之一，特别是2000年之后，我国玉米淀粉出口量出现了较大幅度增长，2008年，我国玉米淀粉出口量约达45万t。玉米淀粉是玉米深加工行业的基础，从对玉米淀粉的再加工情况看，利用生物技术和化工技术主要生产以下几类产品：一是生产包括乙醇和玉米化工醇在内的醇类产品：二是生产果葡糖浆、麦芽糖、结晶葡萄糖和葡萄糖浆等糖类产品：三是生产赖氨酸、苏氨酸和精氨酸等酸类产品；四是生产
28、变性淀粉。2.2 2.2 玉米乙醇玉米乙醇 由于玉米是生产燃料乙醇的重要原料，随着燃料乙醇生产的快速发展，我国加工酒精消耗玉米量快速增加。从2006年底开始，国家基于对粮食安全的考虑，对玉米乙醇的生产给予限制，玉米乙醇产量趋于稳定。据统计，2008年我国玉米乙醇产量约为380万t，消耗玉米约1200万t，约占国内玉米消费总量的8%。2008年，我国燃料乙醇产量约为146万t，主要是以玉米为原料。目前我国是仅次于巴西和美国的全球第三大燃料乙醇生产国，燃料乙醇正在东北三省及河南、安徽、江苏、山东和河北等地的27个地市推广使用，并逐渐向其他地区扩展。2.3 2.3 变性淀粉变性淀粉 变性淀粉是利用物
29、理、化学和酶等手段改变天然淀粉的性质，增加新的性能，或引进新的特性，使其符合各行业应用需要的一种淀粉衍生物。变性淀粉直接以淀粉为原料，产出比为1:1，玉米变性淀粉是玉米深加工的主要产品之一，也是长线产品，用途较广，广泛应用于食品、医药、建筑和石油化工等行业。目前我国变性淀粉产量超过100万t。发展前景广阔。2.4 2.4 淀粉糖淀粉糖 淀粉糖是淀粉在酸或酶的作用下水解得到的产物，根据淀粉糖协会统计，2008年，我国淀粉糖产量736万t，而2000年淀粉糖产量只有119万t。从产量分布来看，淀粉糖生产主要集中在东北、山东和河北，其中山东产量最大，约占全国淀粉糖总产量的50%。从国家的政策导向来看
30、，淀粉糖的生产属于玉米深加工行业潜力较大的产品，预计未来产量有可能进一步增加。2.5 2.5 氨基酸氨基酸 赖氨酸是玉米深加工的重要产品之一，我国目前已是世界上最大的赖氨酸生产国。2008年赖氨酸产量为58.5万t(含65%赖氨酸)，同比增长16.59%；累计出口9.21万t，同比下降37%；进口2.34万t，同比增加30.98%。预计随着饲料行业的发展，对赖氨酸产品的需求量将加进一步加大。 我国是世界第一大柠檬酸生产国和出口国，其中85%的柠檬酸以玉米为原料，柠檬酸广泛应用于食品、饮料、化工和医药等行业。2008年我国柠檬酸产能约为110万t，占世界的70%左右，年产量80万t，年出口量达6
31、0万t，占世界贸易量近70%。从目前情况看，我国的柠檬酸仍然产能过剩，安徽、山东和江苏等是我国柠檬酸产能较为集中的地区，安徽的丰原集团是我国规模最大的柠檬酸生产企业。2.6 2.6 化工醇化工醇 化工醇产品是我国玉米深加工发展的一个重要方向。生物基化工醇是以玉米等为原料开发石油化学品替代物，可最大限度地利用农业资源替代石油资源。我国市场每年化工醇需求量为320万330万t，进口量约230万t，以玉米生产化工醇有助于减少对石油的依赖，减少石油进口，可在一定程度上缓解国内石油供应压力。从目前情况看，长春大成集团是世界上最早掌握用玉米为原料生产化工醇的企业。2008年10月，世界首条20万t玉米化工
32、醇大规模产业化生产线在长春大成集团建成投产。长春大成集团的百万吨生物基化工醇生产线也将于2011年建成投产。3 我国玉米深加工业地域分布情况我国的玉米深加工企业主要分布在玉米主产区，即东北三省和华北黄淮等地区。从各省玉米深加工企业的玉米实际加工量所占比例来看，山东和吉林所占比例最高，合计占全国的45%左右。硬粒型：籽粒呈圆形或短方形，胚乳周围全是角质。山东是我国玉米酒精、玉米淀粉、淀粉糖、变性淀粉、玉米味精、赖氨酸和柠檬酸生产大省，其玉米淀粉、淀粉糖、玉米味精及赖氨酸的生产量在全国排名第一。经磨碎后的浆料中，联结淀粉的量不大于10%。2008年，玉米淀粉产量约为1685万t，约占总产量的93%
33、，消耗玉米量约在2500万t，占国内玉米消费量的17%。进入21世纪，我国玉米深加工业出现快速发展势头，2001/02年度，我国深加工消耗玉米数量约为1250t，2008/09年度、我国玉米深加工消耗玉米量为3850万t，7年增加了2600万t，年均增幅为17.目前我国深加工业的产品结构已出现了较大变化，从原来主要以淀粉和酒精为终端产品的初级加工为主逐步向继续对淀粉再加工的精深加工发展。高赖氨酸玉米的特点是籽粒蛋白质中玉米醇溶蛋白比例下降，优质的玉米谷蛋白比例相应提高，其结果使籽粒赖氨酸含量提高。硬质玉米、黄玉米质硬难破碎；玉米又称蜀黍,它是世界三大粮食作物之一，又是重要的饲料原料，由于其为干
34、地作物，单产高、增产潜力大，因此在农业生产中占重要的地位。在玉米淀粉湿磨法加工中，果皮、根冠、糊粉层均属于纤维部分。淀粉糖： 全糖, 低聚糖, 结晶葡萄糖,麦芽糖;3 国内深加工业玉米消费量近年出现相对稳定态势3 循环经济和综合利用能力需进一步提高辽宁省的玉米深加工企业发展较晚，上规模的不多，全省深加工企业年实际消费玉米量约150万t。北方春玉米区，包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏及河北、陕西和山西大部分地区，播种面积约占全国的27%。从目前情况看，长春大成集团是世界上最早掌握用玉米为原料生产化工醇的企业。四、我国玉米深加工的主要产品扁玉米及小粒玉米也不易破碎，往往从齿盘缝隙中漏出。麸质浓
35、缩分离机（或者板框）7 蛋白质分离与干燥糯玉米的食用品质和糯米相当，能够代替糯米制成多种食品。 山东省是我国玉米深加工发展最快的地区之一。目前，山东省的玉米深加工企业玉米转化能力已超过1500万t，实际转化玉米1000万t左右。山东省的玉米深加工企业规模大、数量多。山东是我国玉米酒精、玉米淀粉、淀粉糖、变性淀粉、玉米味精、赖氨酸和柠檬酸生产大省，其玉米淀粉、淀粉糖、玉米味精及赖氨酸的生产量在全国排名第一。其中玉米淀粉约占规模以上企业总产能的50%。淀粉糖产能达全国的一半以上，玉米味精产能占全国的46%，变性淀粉的规模企业产能占全国的35%左右，仅次于吉林省。另外，山东还是我国赖氨酸产能最大和柠
36、檬酸产能第二的省份。 赖氨酸产能约占全斟总产能的35%，柠檬酸产能占全国的23%左右。山东省规模较大的淀粉生产企业有山东诸城兴贸玉米开发有限公司、山东沂水大地玉米开发有限公司和山东两王集团等，其淀粉生产能力都在100万t以上。规模较大的淀粉糖生产企业有山东西王集团、山东鲁洲集团，山东诸城兴贸有限公司等。规模较大的玉米味精生产企业有三九味精集团、山东菱花集团、山东福瑞发酵集团、山东沂水大地开发有限公司。规模较大的主要变性淀粉生产企业有山东诸城兴贸有限公司、山东巨能金玉米集团等。主要的赖氨酸生产企业有正大菱花生物科技有限公司、山东西王集团、希杰(聊城)公司、山东巨能金玉米集团。主要的柠檬酸生产企业
37、有潍坊汇源实业公司、山东柠檬生化有限公司、日照泰山洁晶生化有限公司等。此外，山东省除了这些大规模的玉米加工企业之外，还有数量众多的中小玉米深加工企业。 吉林省在加工能力上是仅次于山东的玉米深加工大省。深加工企业较多，规模较大，目前玉米深加工能力超过1200万t，深加工年实际消费玉米850万t左右。吉林燃料乙醇公司是我国首批定点生产燃料乙醇的公司之一，具备40万t的燃料乙醇生产能力。吉林省淀粉、淀粉糖和赖氨酸产能位居全国第二，变性淀粉生产能力全国第一。吉林省主要的淀粉生产企业有长春大成集团、吉林华润生化和吉林吉发生化医药食品有限公司。其中长春大成集团是我国玉米深加工能力最大的企业集团之一。吉林省
38、主要的淀粉糖生产企业有长春大成、吉林帝豪食品有限公司和吉林华润生化股份有限公司。主要的变性淀粉生产企业有长春大成、吉林华润生化、吉粮集团曙光淀粉和四平帝达变性淀粉有限公司。主要的赖氨酸生产企业有长春大成集团，它是世界最大的赖氨酸生产企业。吉林省是我国玉米生产第一大省，巨大的原料优势为其深加工业发展提供了条件。 黑龙江省也是我国玉米主要生产大省，近年来玉米深加工业发展迅速。目前玉米深加工能力已占全国的10%左右。黑龙江省玉米深加工企业实际年转化玉米约400万t。黑龙江省玉米深加工企业产品主要以乙醇为主，其他产品所占份额不大。黑龙江主要的深加工企业有中粮生化能源(肇东)、青岗龙凤公司、大庆安信同维
39、公司、明水格林公司、肇东成福公司、鹤岗兰泽公司和牡丹江高科生化公司等。 河北省玉米深加工年实际转化玉米350万t左右，是我国淀粉、淀粉糖、变性淀粉、玉米味精及柠檬酸产品的主要生产省份之一。淀粉加工能力约占全国的15%，淀粉糖产能约占全国的13%，变性淀粉产能约占7%，玉米味精生产能力全国排名第二。河北省的玉米深加工规模企业不多，主要的深加工企业有梅花味精集团、秦皇岛骊骅淀粉有限公司、河北玉峰集团、河北燕南食品有限公司、张家口华恒玉米深加工有限公司、河北健民淀粉糖有限公司、秦皇岛金柠檬生物化学有限公司和定州市柠檬酸厂等。 河南省玉米深加工企业年实际玉米消费350万t左右，加工规模普遍不大。主要的
40、玉米加工企业有河南天冠集团、孟州金玉米公司、孟州华兴公司、汝州巨龙公司和漯河酒精公司等。 内蒙古的玉米深加工年实际消费玉米200万t左右。主要的深加工企业有梅花生物(河北通辽)、北疆粮油公司(赤峰)、华玉淀粉(呼和浩特)和东方希望包头生物工程公司等。 辽宁省的玉米深加工企业发展较晚，上规模的不多，全省深加工企业年实际消费玉米量约150万t。主要产品有酒精和淀粉。主要的企业有沈阳天明酒精有限公司、辽宁沈阳万顺达集团有限责任和锦州元成生化科技有限公司等。4. 我国玉米深加工业存在的主要问题4.1 国家临储收购政策对玉米深加工行业造成一定的冲击4.2 产品结构调整有待进一步加速4.3 循环经济和综合
41、利用能力需进一步提高5. 5. 我国玉米深加工业的发展趋势我国玉米深加工业的发展趋势5.1 玉米深加工企业规模化和集约化的步伐将会加快5.2 产品结构调整继续深化，玉米深加工业产业链条不断延伸5.3 区域分工基本成形，产业集中度将继续提高5.4 国家将会继续加大对玉米深加工业发展进行规范与引导的力度。第二节第二节 玉米淀粉生产的工艺流玉米淀粉生产的工艺流程程教学重点： 玉米淀粉的生产工艺：原料清理、浸泡、玉米的破碎及胚芽的分离、浆料的细磨及纤维的分离、淀粉与蛋白质的分离及淀粉的洗涤、淀粉的脱水与于燥。玉米湿磨加工是采用物理的方法将玉米籽粒的各主要成分分离出来获取相应产品的过程。通过这一加工过程
42、可获取五种主要成分：淀粉、胚芽、可溶性蛋白、皮渣（纤维）、麸质（蛋白质）。因玉米中所含淀粉的比例最大，一般干基含量在70%左右，所以习惯上称淀粉为主产品，而其余产品均为副产品。一、湿法生产玉米淀粉一、湿法生产玉米淀粉 从玉米籽粒中制取淀粉，总体的工艺流程应从玉米籽粒中制取淀粉，总体的工艺流程应该包括的主要工序：玉米的清理去杂，在亚硫该包括的主要工序：玉米的清理去杂，在亚硫酸溶液中浸泡玉米，破碎浸泡过的玉米籽粒，酸溶液中浸泡玉米，破碎浸泡过的玉米籽粒，从已破碎的玉米籽粒中分离胚芽，细磨玉米糊从已破碎的玉米籽粒中分离胚芽，细磨玉米糊，皮渣的筛分和洗涤，从淀粉和蛋白质的混合，皮渣的筛分和洗涤，从淀粉
43、和蛋白质的混合悬浮液中分离蛋白质，洗涤淀粉从中分离出可悬浮液中分离蛋白质，洗涤淀粉从中分离出可溶性物质，淀粉的机械脱水，淀粉的干燥。溶性物质，淀粉的机械脱水，淀粉的干燥。 玉米淀粉制取的总体工艺流程如图：玉米淀粉制取的总体工艺流程如图：工艺流程特点工艺流程特点： 1. 玉米贮存与净化 原料玉米（要求成熟的玉米，不能用高温干燥过热的玉米）经称量后加入原 料仓，经振动筛除、除石、磁选等工序净化，计量后去净化玉米仓。2. 玉米浸泡 玉米的浸泡是在亚硫酸水溶液中逆流进行的，一般采用半连续流程。浸泡罐812个，浸泡过程中玉米在罐内静止，用泵将浸泡液在罐内一边自身循环一边向前一级罐内输送，始终保持新的亚硫
44、酸溶液与浸泡时间最长（即将结束浸泡）的玉米接触，而新入罐的玉米与即将派出的浸泡液接触，从而保持最佳的浸泡效果。浸泡温度（502），浸泡时的亚硫酸钠浓度为0.2%0.25%，浸泡时间为6070h。完成浸泡的浸泡液即稀玉米浆含干物质7%9%，pH3.94.1，送到蒸发工序浓缩成含干物质40%以上的玉米浆。浸泡终了的玉米含水40%46%，含可溶物不大于2.5%，用手能挤裂，胚芽能完整地被排出。其酸度：对100kg干物质用0.1mol/L NaOH标准液中和，用量不超过70ml。5. 影响浸泡玉米的因素玉米浸泡效果的好坏受多种因素影响，只有控制好浸泡的工艺参数，才能保证玉米籽粒中可溶物质最大限度的被浸
45、出，使淀粉产品有好的质量和合理的收率。 (1) 玉米原料的影响 (2) 亚硫酸钠的影响（3）浸泡温度：超过55，抑制乳酸菌生长，超过60，蛋白质变性。（4）浸泡时间。（5）浸泡液中乳酸的含量： 乳酸菌发育良好，产乳酸多，浸泡液的质量也就好。它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%。3. 玉米的破碎 浸泡后的玉米由湿玉米输送泵经除石器进入湿玉米贮斗，再进入头道凸齿磨，将玉米破碎成46瓣，含整形玉米量不超过1%，并分出75%85%的胚芽，同时释放出20%25%的淀粉。3. 影响玉米破碎的因素(1) 玉米品种和浸泡质量的影响。玉米品种与破碎效
46、果有很大关系，粉质玉米、白马牙玉米质软易破碎；硬质玉米、黄玉米质硬难破碎；扁玉米及小粒玉米也不易破碎，往往从齿盘缝隙中漏出。玉米的浸泡质量也直接关系到玉米的破碎效果，浸泡好则玉米软，浸出蛋白质多，容易破碎；浸泡不好或浸泡后用冷水清洗输送，会使玉米收缩回生而变硬，胚芽失去弹性，易被磨碎失去完整性，给胚芽油的提取和后道工序带来因难。(2) 凸齿磨工作情况的影响。凸齿磨选型要合理，结构尺寸和功率大小与生产能力要匹配。齿盘安装应平行，否则齿与齿之间的间隙易变化使破碎不够均匀，出现既有细碎胚芽，又有整粒的现象，且易损坏齿盘上的齿，使生产能力大大降低，造成破碎质量下降。(3) 浓度的影响。进入凸齿磨的物料
47、应含有一定数量的固体和液体，固、液比为1:1.52.5，物料中含液体过多时会迅速通过磨，破碎效果不佳，使生产效率降低；液体量不足，物料浓度和黏度增高，就会降低物料通过磨的速度，导致胚乳和部分胚芽的过度破碎。4. 细磨细磨 经二次旋液分离分离出胚芽后的稀浆料，通过压力曲筛，筛下物为粗淀粉乳，淀粉乳与细磨后分离出的粗淀粉浆液汇合后进入淀粉分离工序；筛上物进入冲击磨，进行细磨，以最大限度使与纤维联结的淀粉游离出来。经磨碎后的浆料中，联结淀粉的量不大于10%。细磨后的浆料进入纤维洗涤槽。5. 纤维的分离、洗涤、干燥 细磨后的浆料进入纤维洗涤槽后，在此与以后洗涤的洗涤水一起用泵送到第 一级压力曲筛。进行
48、筛分。6. 淀粉的分离、洗涤、干燥 由细磨后曲筛分离得到的粗淀粉经除砂器、回转过滤器进入分离麸质、淀粉的主离心机。顶流分离出麸质水，送浓缩分离机，底流淀粉乳，送十二级旋液分离器进行逆流洗涤。洗涤水用新鲜水，水温40。经十二级旋液分离器洗涤后的淀粉乳含水60%，蛋白质含水量小于0.35%，去精淀粉乳贮藏罐进行脱水。由第一级旋液分离器顶流的澄清液作为主离心机的洗水。 7 蛋白质分离与干燥 8 胚芽洗涤、干燥和榨油 9. 玉米浆蒸发 含固形物5%7%的稀玉米浆，通过三效降膜式蒸发系统，浓缩到含固形物45%50%，与湿纤维和胚芽饼合并一起干燥后作为饲料出厂，或以玉米激浆形式直接作为抗生素培养基的营养液
49、出售。 10. 纤维饲料干燥造粒 湿纤维、胚芽饼、玉米浆加在一起混合后，进管束式干燥机干燥至含水12%左右进行造粒，成为含21%蛋白质的纤维饲料出厂。二二、玉米淀粉生产的物料平衡玉米淀粉生产的物料平衡玉米质量 含淀粉70%, 碎玉米及杂质含量3%,蛋白质含量810%, 脂肪含量4%6%。2. 物料平衡基数 原料玉米含水14%，杂质1%，碎玉米2%，淀粉提取率94.3%, 淀粉（干基）收率66%, 蛋白质收率6.6%, 胚芽收率6.9%, 纤维收率12.5%，玉米浆收率6.0%，损失2%。3. 物料平衡图三、湿法生产玉米淀粉的主要设备浸泡罐玉米破碎机胚芽旋流器胚芽洗涤曲筛冲击磨纤维分离洗涤用压力筛淀粉与蛋白分离：淀粉分离机淀粉洗涤的旋流分离器(十二旋）9. 麸质浓缩分离机（或者板框）10.麸质回收11. 淀粉干燥12. 淀粉脱水13. 管束式干燥机：湿纤维、胚芽饼和浓缩玉米浆混合后一般采用管束式干燥机干燥。四、原料辅料及能耗 原材料辅料及能耗与企业经济效益和生产水平有很大关系。比较先进的，国内每生产1吨淀粉粉，消耗商品玉米1.56t,耗电210kw.h,硫磺用量34kg，耗水量23t。
