1、LOGOw第四章第四章 淀粉生产淀粉生产1第1页，共73页。w淀粉生产淀粉生产234作物淀粉的生产作物淀粉的生产淀粉厂副产品的综合利用淀粉厂副产品的综合利用 变性淀粉生产变性淀粉生产 1淀粉的原料及理化性质淀粉的原料及理化性质2第2页，共73页。w3第3页，共73页。w第一节第一节 淀粉的原料及理化性质淀粉的原料及理化性质v一、淀粉分类一、淀粉分类v1 1、按来源来分、按来源来分v 禾谷类淀粉禾谷类淀粉：玉米、大米、大麦、小麦、燕麦、荞麦、高：玉米、大米、大麦、小麦、燕麦、荞麦、高粱等淀粉存在于胚乳、糊粉层、胚（玉米粱等淀粉存在于胚乳、糊粉层、胚（玉米25%25%含量）中。含量）中。v 薯类淀
2、粉薯类淀粉：甘薯、木薯、葛根的淀粉存在于块根中；马铃：甘薯、木薯、葛根的淀粉存在于块根中；马铃薯、山药的淀粉存在于块茎中。薯、山药的淀粉存在于块茎中。v 豆类淀粉豆类淀粉：蚕豆、绿豆、豌豆、赤豆等的淀粉存在于子叶：蚕豆、绿豆、豌豆、赤豆等的淀粉存在于子叶中。中。v 其他淀粉其他淀粉：香蕉、白果等存在于果实中；菠萝等存在于基：香蕉、白果等存在于果实中；菠萝等存在于基髓中。髓中。4第4页，共73页。wv 2 2、按化学成分分为直链淀粉和支链淀粉、按化学成分分为直链淀粉和支链淀粉 直链淀粉具有优良的直链淀粉具有优良的成膜性和膜强度成膜性和膜强度，支链淀粉具有较，支链淀粉具有较好的好的粘结性粘结性。大
3、多数大多数植物淀粉都是由直链和支链两种按一定比例构成，植物淀粉都是由直链和支链两种按一定比例构成，但也有特殊情况如糯玉米和糯稻均由支链淀粉构成。但也有特殊情况如糯玉米和糯稻均由支链淀粉构成。直链淀粉和支链淀粉的区别直链淀粉和支链淀粉的区别项项 目目直直 链链 淀淀 粉粉支支 链链 淀淀 粉粉分子大小分子大小200-980200-980个葡萄糖残基个葡萄糖残基600-6000600-6000个葡萄糖残基个葡萄糖残基形形 态态螺螺 旋旋 形形高高 粱粱 穗穗接接 点点-1.4-1.4苷键苷键-1.4-1.4苷键、苷键、-1.6-1.6苷键苷键呈呈 色色遇碘呈蓝色遇碘呈蓝色遇碘呈紫红色遇碘呈紫红色老
4、老 化化易发生易发生不易发生不易发生5第5页，共73页。w6第6页，共73页。w二、淀粉原料二、淀粉原料 v 1 1、生产淀粉原料的条件、生产淀粉原料的条件 淀粉含量高、产量大、副产品利用率高淀粉含量高、产量大、副产品利用率高 原料加工、贮藏、销售容易原料加工、贮藏、销售容易 价格便宜价格便宜 不与人争口粮不与人争口粮7第7页，共73页。wv 2 2、原料含淀粉量、原料含淀粉量 甘薯甘薯 19-29.5%19-29.5%玉米玉米 50-66.5%50-66.5%甘薯干甘薯干 68.08%68.08%高粱高粱 58.11%58.11%马铃薯马铃薯 15-29.7%15-29.7%豆类豆类 54.
5、60%54.60%马铃薯干马铃薯干 63.48%63.48%小麦小麦 58-76%58-76%木薯木薯 20-31.5%20-31.5%粳米粳米 77.64%77.64%8第8页，共73页。w三、淀粉的理化性质三、淀粉的理化性质v（一）淀粉的组织结构（一）淀粉的组织结构v 形状：球形（小麦、玉米）、卵形（马铃薯、木薯）、多边形（大米、燕麦）形状：球形（小麦、玉米）、卵形（马铃薯、木薯）、多边形（大米、燕麦）v 大小：大小：2-120um2-120umv 密度：密度：10-20%10-20%含水量的淀粉密度为含水量的淀粉密度为1.5g/cm31.5g/cm39第9页，共73页。w 2、淀粉粒的结
6、构、淀粉粒的结构 v 1 1）环层结构）环层结构v 环纹、轮纹环纹、轮纹v 核：同心环纹、偏心环纹核：同心环纹、偏心环纹v 单粒、复粒、半复粒单粒、复粒、半复粒v 2 2）晶体结构）晶体结构v 双折射性和偏光十字双折射性和偏光十字v 晶型晶型(以以x x射线衍射射线衍射)：A A型（禾谷类）、型（禾谷类）、B B型（薯类、豆型（薯类、豆类）、类）、C C型（薯类、豆类）型（薯类、豆类）10第10页，共73页。w（二）淀粉主要性质（二）淀粉主要性质v 1、糊化（、糊化（-淀粉）淀粉）v 1）含义：）含义：将淀粉乳加热，淀粉颗粒将淀粉乳加热，淀粉颗粒可逆性吸水膨胀可逆性吸水膨胀，加，加热至某一温度
7、时，颗粒突然膨胀，晶体结构消失，逐步变热至某一温度时，颗粒突然膨胀，晶体结构消失，逐步变成粘稠的糊状物质。成粘稠的糊状物质。v 2）温度：）温度：发生糊化所需的温度称为糊化温度（发生糊化所需的温度称为糊化温度（55-7855-78）v 3）本质：）本质：水分子进入淀粉粒中，结晶相和无定形相的淀水分子进入淀粉粒中，结晶相和无定形相的淀粉分子之间的氢键断裂，破坏了淀粉分子间的缔合状态，粉分子之间的氢键断裂，破坏了淀粉分子间的缔合状态，分散在水中成为亲水性的胶体溶液。分散在水中成为亲水性的胶体溶液。11第11页，共73页。w4）影响糊化温度的因素影响糊化温度的因素v 颗粒大小：颗粒大小：小颗粒，结构
8、紧密，糊化温度高小颗粒，结构紧密，糊化温度高v 直链含量：直链含量：含量多，分子结合力强，糊化温度高含量多，分子结合力强，糊化温度高v 电解质：电解质：电解质可破坏分子间氢键，糊化温度低电解质可破坏分子间氢键，糊化温度低v 物理因素：物理因素：研磨、挤压、蒸煮、射线、促进糊化，温度低研磨、挤压、蒸煮、射线、促进糊化，温度低v 化学因素：化学因素：酯化、醚化，糊化温度高酯化、醚化，糊化温度高v 糖、盐：糖、盐：破坏水化膜，降低水分活度，糊化温度高破坏水化膜，降低水分活度，糊化温度高v 脂类：脂类：淀粉与硬酯酸合成的复合物，糊化温度高淀粉与硬酯酸合成的复合物，糊化温度高v 亲水胶体：亲水胶体：明胶
9、等与淀粉争水，糊化温度高明胶等与淀粉争水，糊化温度高v 酸解和交联：酸解和交联：增加水分子间形成氢键的能力，糊化温度高增加水分子间形成氢键的能力，糊化温度高v 生长环境：生长环境：在高温下，糊化温度高在高温下，糊化温度高12第12页，共73页。w2、回生（老化、凝沉、回生（老化、凝沉、-淀粉）淀粉）v 1 1）含义：）含义：淀粉稀溶液或淀粉糊在淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下低温下静置一定时间，静置一定时间，混浊度增加，溶解度降低，甚至出现沉淀，如果冷却速度混浊度增加，溶解度降低，甚至出现沉淀，如果冷却速度快，溶胶体就会变成凝胶体，这种现象称为淀粉老化。快，溶胶体就会变成凝胶体，这种现象称为淀粉老化
10、。v 2 2）温度：）温度：发生老化所需的温度称为老化温度（发生老化所需的温度称为老化温度（0-40-4）v 3 3）本质：）本质：糊化的淀粉分子在温度降低时，由于糊化的淀粉分子在温度降低时，由于分子运动分子运动减慢减慢，此时直链淀粉分子和支链分子的分支都回头趋向于，此时直链淀粉分子和支链分子的分支都回头趋向于平行排列，互相靠拢，彼此以氢键结合，重新组成混合的平行排列，互相靠拢，彼此以氢键结合，重新组成混合的微晶束。微晶束。13第13页，共73页。wv4 4）影响老化的因素影响老化的因素分子组成分子组成：直链淀粉易于老化。：直链淀粉易于老化。分子大小分子大小：中等长度的易于老化。：中等长度的易
11、于老化。溶液浓度溶液浓度：30-60%30-60%的易于老化。的易于老化。冷却速度冷却速度：缓冻易于老化。：缓冻易于老化。PHPH值值：中性的易于老化。：中性的易于老化。各种抗老化无机离子各种抗老化无机离子：CNSCNS-POPO4 43-3-COCO3 32-2-I I-NONO3 3-BrBr-ClCl-BaBa2+2+SrSr2+2+CaCa2+2+K K+NaNa+14第14页，共73页。w第二节第二节 玉米淀粉生产玉米淀粉生产v 一、一、玉米子粒的结构及化学组成玉米子粒的结构及化学组成v 玉米类型玉米类型：如马齿型、半马齿型、硬：如马齿型、半马齿型、硬粒型、甜质型、糯质型、爆裂型、高
12、粒型、甜质型、糯质型、爆裂型、高直链淀粉型、高赖氨酸型和高油型等。直链淀粉型、高赖氨酸型和高油型等。v 世界上大面积种植的主要是世界上大面积种植的主要是：马齿型、：马齿型、半马齿型和硬粒型玉米半马齿型和硬粒型玉米v 适合生产淀粉的原料主要是适合生产淀粉的原料主要是：马齿型，：马齿型，糯质型和高直链淀粉型玉米是专用淀糯质型和高直链淀粉型玉米是专用淀粉的原料。粉的原料。15第15页，共73页。w16第16页，共73页。w17第17页，共73页。w1、玉米子粒的结构特征、玉米子粒的结构特征v 皮层皮层：它是由坚硬而紧密的细胞：它是由坚硬而紧密的细胞(果皮果皮)和和一层很薄的不具备细胞构造的半透明膜一
13、层很薄的不具备细胞构造的半透明膜(种皮种皮)所组成。所组成。v 胚芽胚芽位于靠近子粒基部的位置，位于靠近子粒基部的位置，含油量高，含油量高，营养丰富，韧性强营养丰富，韧性强占子粒纵切面面积近占子粒纵切面面积近1 13 3，占子粒质量的，占子粒质量的8 81414。v 胚乳胚乳是子粒的主要部分，胚乳细胞里充是子粒的主要部分，胚乳细胞里充满了淀粉，满了淀粉，约占子粒质量的约占子粒质量的8282。18第18页，共73页。w2、玉米子粒的化学组成、玉米子粒的化学组成v 玉米子粒的化学组成主要是淀粉，约占子粒质量的玉米子粒的化学组成主要是淀粉，约占子粒质量的71.871.8 表表5-15-1马齿型玉米的
14、化学组成马齿型玉米的化学组成淀粉淀粉 71.8%71.8%可溶性糖可溶性糖 20%20%蛋白质蛋白质 9.6%9.6%纤维素纤维素 2.9%2.9%脂肪脂肪 4.6%4.6%水水 15.0%15.0%灰分灰分 1.4%1.4%密度密度 44.0 kg/m344.0 kg/m319第19页，共73页。wv 玉米子粒结构的不同部分所含的化学成分的量是不同的，玉米子粒结构的不同部分所含的化学成分的量是不同的，淀粉主要含在淀粉主要含在胚乳胚乳中，中，胚胚中脂肪含量最高，中脂肪含量最高，皮层皮层主要含纤主要含纤维素及灰分。维素及灰分。表表5-2 马齿型玉米各部分的化学组成马齿型玉米各部分的化学组成占子粒
15、占子粒%淀粉淀粉蛋白质蛋白质脂肪脂肪灰分灰分可溶性糖可溶性糖胚芽胚芽11.58.318.534.410.311.0胚乳胚乳82.386.68.60.860.310.61种皮种皮0.85.39.73.81.71.5果皮果皮5.37.33.50.980.070.3420第20页，共73页。w3 玉米子粒的特征与淀粉生产工艺的关系玉米子粒的特征与淀粉生产工艺的关系v 从玉米子粒中提取淀粉需要把子粒的各种化学组分进行有从玉米子粒中提取淀粉需要把子粒的各种化学组分进行有效地分离，以便最大程度地提纯淀粉，并回收其他成分。效地分离，以便最大程度地提纯淀粉，并回收其他成分。v 1 1）玉米子粒硬度大，要采取浸
16、泡法使其吸水软化。）玉米子粒硬度大，要采取浸泡法使其吸水软化。v 2 2）根据）根据胚芽胚芽含油量大，但韧性强的特点，对玉米进行含油量大，但韧性强的特点，对玉米进行粗粗破碎破碎、分离胚芽。、分离胚芽。v 3 3）玉米胚乳中）玉米胚乳中淀粉与蛋白质淀粉与蛋白质的结合非常牢固，要通过所的结合非常牢固，要通过所添加的添加的SOSO2 2来打开包围在淀粉粒表面的蛋白质网膜进行分来打开包围在淀粉粒表面的蛋白质网膜进行分离。离。v 4 4）皮层及纤维则主要是在湿磨后采取）皮层及纤维则主要是在湿磨后采取筛选方式筛选方式去除。去除。21第21页，共73页。w二、玉米淀粉提取工艺流程二、玉米淀粉提取工艺流程 玉
17、米淀粉提取采用玉米淀粉提取采用湿磨工艺湿磨工艺，自，自1842年开始在美国应用年开始在美国应用。1 1、玉米淀粉生产包括玉米淀粉生产包括3 3个主要阶段：个主要阶段：玉米清理玉米清理、玉米湿玉米湿磨磨和和淀粉的脱水干燥淀粉的脱水干燥。如果与淀粉的如果与淀粉的水解或变性处理水解或变性处理工序连接起来，工序连接起来，可以考虑用可以考虑用湿磨的湿磨的淀粉乳淀粉乳直接进行糖化或变性处理，省去直接进行糖化或变性处理，省去脱水干燥脱水干燥的的步骤。步骤。22第22页，共73页。wv 2 2、玉米淀粉生产的工艺流程如下图所、玉米淀粉生产的工艺流程如下图所示示（参照课本图（参照课本图6-1 P1246-1 P
18、124）v 工艺流程中，大致可分为工艺流程中，大致可分为4 4个部分：个部分：玉米的清理去杂；玉米的清理去杂；玉米的湿磨分离；玉米的湿磨分离；淀粉的脱水干燥；淀粉的脱水干燥；副产品的回收利用副产品的回收利用。v 其中玉米湿磨分离是工艺流程的主要部其中玉米湿磨分离是工艺流程的主要部分。分。23第23页，共73页。w24第24页，共73页。w三三 玉米淀粉提取的工艺原理及操作要点玉米淀粉提取的工艺原理及操作要点v 1、玉米原料选择、加工前的清理和输送、玉米原料选择、加工前的清理和输送 a a、生产淀粉要求玉米要、生产淀粉要求玉米要充分成熟充分成熟，含水量含水量符合标准，符合标准，储储存条件存条件适
19、宜，适宜，储存时间储存时间较短，未经热风较短，未经热风干燥处理干燥处理，具有较，具有较高的高的发芽率发芽率。b b、玉米在收获、脱粒及运输、储藏的过程中，、玉米在收获、脱粒及运输、储藏的过程中，不可避免不可避免的要混进的要混进各种杂质各种杂质，这些杂质在进入浸泡工艺之前必须清，这些杂质在进入浸泡工艺之前必须清理干净。理干净。25第25页，共73页。w c c、玉米的清理主要用、玉米的清理主要用风选风选、筛选筛选、密度去石密度去石、磁选磁选等方等方法，其除杂方法的原理与小麦、水稻的清理相同法，其除杂方法的原理与小麦、水稻的清理相同。d d、清理后的玉米送至浸泡罐进行浸泡，一般多采用、清理后的玉米
20、送至浸泡罐进行浸泡，一般多采用水力水力输送法输送法，在输送过程中，注意定时排掉含有泥沙的污水，在输送过程中，注意定时排掉含有泥沙的污水，补充新水，保证进罐玉米的洁净补充新水，保证进罐玉米的洁净。26第26页，共73页。w2、玉米的湿磨分离、玉米的湿磨分离v A、玉米的浸泡、玉米的浸泡v (1)(1)玉米浸泡工艺：玉米浸泡工艺：一般情况下，将玉米子粒浸泡在含一般情况下，将玉米子粒浸泡在含有有O.2O.2O.3O.3浓度的浓度的亚硫酸亚硫酸水中，在水中，在48485555的温度下，的温度下，保持保持606072h72h，即完成浸泡操作。，即完成浸泡操作。v（2）浸泡作用：降低玉米子粒的机械强度，有
21、利于粗破）浸泡作用：降低玉米子粒的机械强度，有利于粗破碎使胚乳与胚芽分离。碎使胚乳与胚芽分离。亚硫酸水亚硫酸水蛋白质分子蛋白质分子解聚解聚结晶型结构结晶型结构破坏破坏分子质量分子质量降低降低水溶性和亲水性水溶性和亲水性增强增强加速加速淀粉颗粒淀粉颗粒释放。释放。27第27页，共73页。wv 亚硫酸水作用亚硫酸水作用：1)1)、作用于、作用于皮层皮层，增加其透性，加速可溶性物质的渗透。，增加其透性，加速可溶性物质的渗透。2)2)、可钝化、可钝化胚芽胚芽，使之在浸泡过程中不萌发。，使之在浸泡过程中不萌发。3)3)、具有、具有防腐作用防腐作用，抑制玉米在浸泡过程中发酵。，抑制玉米在浸泡过程中发酵。4
22、)4)、可在一定程度上引起、可在一定程度上引起乳酸发酵乳酸发酵形成乳酸。形成乳酸。经过浸泡，玉米中经过浸泡，玉米中7-10%干物质转移到浸泡水中，其中干物质转移到浸泡水中，其中70%为无机盐类；可溶性碳水化合物可转移为无机盐类；可溶性碳水化合物可转移42%，可溶性，可溶性蛋白可转移蛋白可转移16%。28第28页，共73页。wv(3)、浸泡方法、浸泡方法v SO2SO2（0.2-0.3%0.2-0.3%），低），低-效果差，高效果差，高-毒害腐蚀作用毒害腐蚀作用v 温度（温度（48-5548-55C C），低），低-浸泡时间长，高浸泡时间长，高-淀粉糊化，蛋白质变性淀粉糊化，蛋白质变性 a)a)
23、、静止浸泡法静止浸泡法：在独立的浸泡罐中完成浸泡过程：在独立的浸泡罐中完成浸泡过程 。b)b)、逆流浸泡法逆流浸泡法：是将多个浸泡罐通过管路：是将多个浸泡罐通过管路串联串联起来，组起来，组成浸泡罐组，成浸泡罐组，通过泵的作用，使通过泵的作用，使浸泡液浸泡液沿着装玉米沿着装玉米相反相反的的方向流动。方向流动。c)c)、连续浸泡连续浸泡：是从串联罐组的一个方向装入玉米，通过：是从串联罐组的一个方向装入玉米，通过升液器装置升液器装置使玉米从一个罐向另一个罐使玉米从一个罐向另一个罐转移转移，而浸泡液则，而浸泡液则逆着逆着玉米转移的方向流动。玉米转移的方向流动。29第29页，共73页。wv (4)(4)
24、亚硫酸水溶液的制备亚硫酸水溶液的制备 v 硫磺燃烧炉硫磺燃烧炉产生的产生的SOSO2 2气体与吸收塔喷淋的水流结合气体与吸收塔喷淋的水流结合形成亚硫酸水溶液形成亚硫酸水溶液浓度调整浓度调整进入浸泡罐。进入浸泡罐。30第30页，共73页。wB 玉米的粗破碎与胚芽分离玉米的粗破碎与胚芽分离v(1)(1)、胚芽分离的工艺原理、胚芽分离的工艺原理 经过粗破碎的玉米子粒，经过粗破碎的玉米子粒，胚乳破碎胚乳破碎，胚芽保持完整胚芽保持完整，而，而胚胚芽的相对芽的相对密度密度小于胚乳碎粒，在一定浓度的浆液中处于小于胚乳碎粒，在一定浓度的浆液中处于漂漂浮状态浮状态，而胚乳碎粒则下沉，可利用，而胚乳碎粒则下沉，可
25、利用旋液分离器旋液分离器进行分离进行分离。(2)(2)、玉米的粗破碎：利用、玉米的粗破碎：利用齿磨齿磨将浸泡的玉米破成要求大将浸泡的玉米破成要求大小的碎粒。小的碎粒。玉米破碎机玉米破碎机31第31页，共73页。wv(3)(3)、胚芽的分离、胚芽的分离v 水和破碎玉米的混合物水和破碎玉米的混合物旋旋液分离器液分离器较重的较重的胚乳颗粒胚乳颗粒，在离心力的作用下抛向设备在离心力的作用下抛向设备的内壁，沿着内壁移向的内壁，沿着内壁移向底部底部出口喷嘴出口喷嘴胚芽和玉米皮胚芽和玉米皮，被集中于设备的中心部位经被集中于设备的中心部位经过过顶部顶部喷嘴排出旋液分离器。喷嘴排出旋液分离器。32第32页，共7
26、3页。w C 浆料的细磨碎浆料的细磨碎v经过破碎和分离胚芽之后，由经过破碎和分离胚芽之后，由淀粉粒淀粉粒、麸质麸质、皮层皮层和和含有大量淀粉的含有大量淀粉的胚乳碎粒胚乳碎粒等组成破碎浆料。等组成破碎浆料。v在浆料中大部分淀粉与蛋白质、纤维等仍是结合状态，在浆料中大部分淀粉与蛋白质、纤维等仍是结合状态，要经过要经过离心式冲击磨离心式冲击磨进行精细磨碎。进行精细磨碎。v 为了达到磨碎效果，要遵守下列工艺规程，进入为了达到磨碎效果，要遵守下列工艺规程，进入磨碎的浆料应具有磨碎的浆料应具有30303535的温度，稠度的温度，稠度120120220 g220 gL L。33第33页，共73页。wv 物料
27、进入冲击磨，玉米碎粒经过强力的冲击，使玉米淀粉释放出物料进入冲击磨，玉米碎粒经过强力的冲击，使玉米淀粉释放出来，而这种冲击作用，可以使玉米皮层及纤维质部分保持相对完来，而这种冲击作用，可以使玉米皮层及纤维质部分保持相对完整，减少细渣的形成整，减少细渣的形成34第34页，共73页。wD 纤维分离纤维分离v 细磨浆料中以细磨浆料中以皮层为主皮层为主的纤维成分是通过的纤维成分是通过曲筛逆流筛洗工曲筛逆流筛洗工艺艺从淀粉和蛋白质乳液中被分离出去。从淀粉和蛋白质乳液中被分离出去。v 曲筛又叫曲筛又叫1201200 0压力曲筛，筛面呈圆弧形，筛孔压力曲筛，筛面呈圆弧形，筛孔50 pm50 pm，浆，浆料冲
28、击到筛面上的压力要达到料冲击到筛面上的压力要达到2.12.12.8 kg2.8 kgcmcm。，筛面。，筛面宽度为宽度为61 cm61 cm，由，由6 6或或7 7个曲筛组成筛洗流程个曲筛组成筛洗流程 35第35页，共73页。w36第36页，共73页。w E 麸质分离麸质分离v 通过曲筛逆流筛洗流程的通过曲筛逆流筛洗流程的第一道曲筛第一道曲筛的乳液中的干物质的乳液中的干物质是是淀粉淀粉、蛋白质蛋白质和少量和少量可溶性成分可溶性成分的混合物，由于的混合物，由于SO2的的作用，作用，蛋白质与淀粉蛋白质与淀粉已基本游离开来，利用离心机可以使已基本游离开来，利用离心机可以使淀粉与蛋白质分离。淀粉与蛋白
29、质分离。v 在分离过程中，淀粉乳的在分离过程中，淀粉乳的pHpH值应调到值应调到3.83.84.24.2，稠度应调，稠度应调到到0.90.92.6g2.6gL L，温度在，温度在49495454，最高不要超过，最高不要超过5757。37第37页，共73页。w F 淀粉的清洗淀粉的清洗v 分离出蛋白质的淀粉悬浮液含分离出蛋白质的淀粉悬浮液含干物质干物质含量为含量为33333535，其中还含有其中还含有0.20.20.30.3的可溶性物质的可溶性物质，这部分可溶性物，这部分可溶性物质的存在，对淀粉质量有影响。质的存在，对淀粉质量有影响。v 为了排除可溶性物质，为了排除可溶性物质，降低淀粉悬浮液的酸
30、度降低淀粉悬浮液的酸度和和提高悬浮提高悬浮液的浓度液的浓度，可利用，可利用真空过滤器或螺旋离心机真空过滤器或螺旋离心机进行洗涤，也进行洗涤，也可采用多级旋流分离器进行逆流清洗，清洗时的水温应控可采用多级旋流分离器进行逆流清洗，清洗时的水温应控制在制在49495252。38第38页，共73页。w39第39页，共73页。wv 经过上述经过上述6道工序，完成了玉米的湿磨分离的过程，分离道工序，完成了玉米的湿磨分离的过程，分离出了各种副产品，得到了纯净的淀粉乳悬浮液。出了各种副产品，得到了纯净的淀粉乳悬浮液。v 如果连续生产淀粉糖等进一步转化的产品，可以在淀粉悬如果连续生产淀粉糖等进一步转化的产品，可
31、以在淀粉悬浮液的基础上进一步转入糖化等下道工序，而要想获得商浮液的基础上进一步转入糖化等下道工序，而要想获得商品淀粉，则必须进行脱水干燥。品淀粉，则必须进行脱水干燥。40第40页，共73页。w3 淀粉的脱水干燥淀粉的脱水干燥v 淀粉脱水要相继用两种方法：机械脱水和加热干燥。淀粉脱水要相继用两种方法：机械脱水和加热干燥。v a 机械脱水：一般选用机械脱水：一般选用离心式过滤机离心式过滤机，也可采用，也可采用真空过滤真空过滤机机进行。进行。v 机械脱水对于含水量在机械脱水对于含水量在6060以上的悬浮液来说是比较经济以上的悬浮液来说是比较经济和实用的方法，脱水效率是加热于燥的和实用的方法，脱水效率
32、是加热于燥的3 3倍。倍。但达不到淀但达不到淀粉干燥的最终目的，离心过滤机只能使淀粉含水量达到粉干燥的最终目的，离心过滤机只能使淀粉含水量达到34 34 左右。真空过滤机脱水只能达到左右。真空过滤机脱水只能达到40404242的含水量。的含水量。而商品淀粉要干燥到而商品淀粉要干燥到12121414的含水量的含水量。41第41页，共73页。wv b 加热干燥：要迅速干燥淀粉，同时又要保证淀粉在加热加热干燥：要迅速干燥淀粉，同时又要保证淀粉在加热时保持其天然淀粉的性质不变，主要采用气流干燥法。时保持其天然淀粉的性质不变，主要采用气流干燥法。v 干燥的顺序干燥的顺序：湿淀粉湿淀粉供料器供料器螺旋输送
33、器螺旋输送器疏松器疏松器120120140140的洁净热空气的洁净热空气疏松器的旋转转子疏松器的旋转转子淀粉再粉淀粉再粉碎成极小的粒子，并与空气强烈搅和碎成极小的粒子，并与空气强烈搅和干淀粉和废气干淀粉和废气筛分筛分设备设备含水量为含水量为12121414的纯净、粉末状淀粉的纯净、粉末状淀粉 42第42页，共73页。w第三节第三节 马铃薯淀粉的提取马铃薯淀粉的提取v 马铃薯中水分占马铃薯中水分占3/4，干物质中，干物质中80%为为淀粉。淀粉。v 形成成环：细胞充满了原生质，含有形成成环：细胞充满了原生质，含有大量的淀粉颗粒；大量的淀粉颗粒；v 外部果肉：含淀粉的主要部分；外部果肉：含淀粉的主要
34、部分；v 内部果肉：淀粉含量少；内部果肉：淀粉含量少；43第43页，共73页。w马铃薯的生产工艺流程图马铃薯的生产工艺流程图44第44页，共73页。w第四节第四节 甘薯淀粉的生产甘薯淀粉的生产v 原料分为：鲜甘薯和甘薯干。原料分为：鲜甘薯和甘薯干。v 浸泡：采用石灰水（浸泡：采用石灰水（pH为为10-11），时间为），时间为12h，温度，温度35-40C，浸泡后甘薯含水量为，浸泡后甘薯含水量为60%左右。左右。v 酸碱处理：酸碱处理：v 碱处理：除去淀粉中的碱溶性蛋白质和果胶杂质；碱处理：除去淀粉中的碱溶性蛋白质和果胶杂质；v 酸处理：溶解淀粉中的钙镁等金属盐类。酸处理：溶解淀粉中的钙镁等金属
35、盐类。45第45页，共73页。w甘薯淀粉生产的工艺流程图甘薯淀粉生产的工艺流程图:甘薯干甘薯干预处理预处理浸泡浸泡破碎破碎筛分筛分流槽分离流槽分离碱处理碱处理 干燥干燥离心分离离心分离清洗清洗酸处理酸处理清洗清洗酸处理酸处理 清洗清洗 成品淀粉成品淀粉46第46页，共73页。w第五节第五节 木薯淀粉的生产木薯淀粉的生产47第47页，共73页。wv 分为甜木薯和苦木薯，食用或制作淀粉时均需去皮：分为甜木薯和苦木薯，食用或制作淀粉时均需去皮：v 甜木薯：作食品原料甜木薯：作食品原料v 苦木薯：淀粉含量比甜木薯高苦木薯：淀粉含量比甜木薯高5%，含氰配糖体（，含氰配糖体（0.05%）木薯淀粉生产的工艺
36、流程图:木薯木薯洗涤洗涤去皮去皮磨碎磨碎筛分筛分流槽分离流槽分离碱处理碱处理 处理处理清洗清洗脱水脱水干燥干燥成品淀粉成品淀粉48第48页，共73页。w第六节第六节 绿豆淀粉的生产绿豆淀粉的生产49第49页，共73页。w第七节第七节 野生植物淀粉的生产野生植物淀粉的生产野生植物中粗淀粉提取的一般工艺：野生植物中粗淀粉提取的一般工艺：葛根，芭蕉芋，橡子等选料选料润料润料碾碎碾碎过滤过滤漂洗漂洗沉淀沉淀干燥干燥50第50页，共73页。w第八节第八节 淀粉厂副产品的综合利用淀粉厂副产品的综合利用1 1、玉米淀粉厂副产品的综合利用、玉米淀粉厂副产品的综合利用1.1 1.1 玉米胚芽的利用玉米胚芽的利用
37、 玉米胚芽除含较多脂肪外，还含有蛋白质和灰分。主要是制取胚芽油并得到胚芽玉米胚芽除含较多脂肪外，还含有蛋白质和灰分。主要是制取胚芽油并得到胚芽饼。饼。加工工艺如图：加工工艺如图：玉米湿胚芽玉米湿胚芽挤干脱水挤干脱水加热干燥加热干燥胚芽处理胚芽处理制油制油胚芽油胚芽油 胚芽饼胚芽饼1.2 1.2 玉米浸泡液的利用玉米浸泡液的利用从浸泡液中提取植酸：加从浸泡液中提取植酸：加0.1%0.1%的石灰，的石灰，0.01%NaOH0.01%NaOH得到植酸钙，经酒精处理得植酸。得到植酸钙，经酒精处理得植酸。玉米浆的生产：提取植酸后剩余的用作饲料玉米浆的生产：提取植酸后剩余的用作饲料51第51页，共73页。
38、w1.3 1.3 黄浆水的利用黄浆水的利用 从淀粉乳中分离蛋白质时得到的黄浆水中含有大量不溶于水的蛋白质，从淀粉乳中分离蛋白质时得到的黄浆水中含有大量不溶于水的蛋白质，主要是醇溶蛋白质。主要是醇溶蛋白质。蛋白粉的制取蛋白粉的制取 玉米蛋白粉的应用：提取醇溶蛋白；提取玉米黄色素；提取谷氨酸；利用玉玉米蛋白粉的应用：提取醇溶蛋白；提取玉米黄色素；提取谷氨酸；利用玉米蛋白粉制食品。米蛋白粉制食品。1.4 1.4 玉米皮渣的利用玉米皮渣的利用 直接用湿皮渣作饲料直接用湿皮渣作饲料 干燥后生产配合饲料干燥后生产配合饲料 利用玉米皮渣制饲料酵母利用玉米皮渣制饲料酵母52第52页，共73页。w2 2、马铃薯
39、淀粉厂副产品的利用、马铃薯淀粉厂副产品的利用2.1 2.1 湿、干饲料的制取湿、干饲料的制取（1 1）将脱水粉渣和浓细胞液水混合即为营养丰富的湿饲料。）将脱水粉渣和浓细胞液水混合即为营养丰富的湿饲料。（2 2）将细胞液用蒸汽加热，使蛋白质凝固，分离出的热凝结蛋白泥与脱水粉渣）将细胞液用蒸汽加热，使蛋白质凝固，分离出的热凝结蛋白泥与脱水粉渣混合，加热干燥，成为方便储运的干饲料。混合，加热干燥，成为方便储运的干饲料。2.2 2.2 糖糖-蛋白水解物和蛋白饲料的提取蛋白水解物和蛋白饲料的提取 糖糖-蛋白水解物含有葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和各种氨基酸。蛋白水解物含有葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和各种氨基酸。53第
40、53页，共73页。w第三节、变性淀粉生产第三节、变性淀粉生产v 一、基本概念一、基本概念v 1、变性淀粉：、变性淀粉：在淀粉所具有的在淀粉所具有的固有特性固有特性的基础上，为的基础上，为改改善淀粉的性能善淀粉的性能和和扩大应用范围扩大应用范围，利用，利用物理、化学或酶法物理、化学或酶法处处理，改变淀粉的天然性质，增加其某些功能性或引进新的理，改变淀粉的天然性质，增加其某些功能性或引进新的特性，使其更适合于一定应用的要求。特性，使其更适合于一定应用的要求。v 2、变性的目的：、变性的目的：为了适应各种工业应用的要求。为了适应各种工业应用的要求。为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范围。为了开辟淀粉的新
41、用途，扩大应用范围。54第54页，共73页。w55第55页，共73页。w56第56页，共73页。w57第57页，共73页。w58第58页，共73页。w二、变性淀粉的分类二、变性淀粉的分类v 根据根据处理方式处理方式来进行分类：来进行分类：v(1)物理变性：物理变性：预糊化预糊化(a-(a-化化)淀粉，淀粉，r r射线、超高频辐射处射线、超高频辐射处理淀粉，机械研磨处理淀粉，湿热处理淀粉等。理淀粉，机械研磨处理淀粉，湿热处理淀粉等。v(2)化学变性：化学变性：用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。v(3)酶法变性：酶法变性：各种酶处理淀粉，如各种酶处理淀粉，如-环状
42、糊精。环状糊精。v(4)复合变性：复合变性：采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。v 另外，另外，变性淀粉还可按变性淀粉还可按生产工艺路线生产工艺路线进行分类，有干法进行分类，有干法 、湿法、有机溶剂法湿法、有机溶剂法 、挤压法和滚筒干燥法、挤压法和滚筒干燥法 。59第59页，共73页。w三、变性条件三、变性条件v(1)浓度浓度：干法生产一般水分控制在干法生产一般水分控制在5%5%2525范围内；湿范围内；湿法生产淀粉乳含量一般为法生产淀粉乳含量一般为35354040(干基干基)。v (2)温度温度：按淀粉的品种以及变性要求不同而不同，一般按淀粉的品种以及变性
43、要求不同而不同，一般为为20206060，反应温度一般低于淀粉的糊化温度，反应温度一般低于淀粉的糊化温度(糊精、糊精、酶法除外酶法除外)。v(3)pH值值：除酸水解外，除酸水解外，pHpH值控制在值控制在7 71212范围。范围。v(4)试剂用量试剂用量：取决于取代度取决于取代度(DS)(DS)要求和残留量等卫生指标。要求和残留量等卫生指标。60第60页，共73页。wv(5)反应介质：一般生产低取代度的产品采用水作为反应介反应介质：一般生产低取代度的产品采用水作为反应介质，成本低；高取代度的产品采用有机溶剂作为反应介质，质，成本低；高取代度的产品采用有机溶剂作为反应介质，但成本高。但成本高。v
44、(6)产品提纯：干法改性，一般不提纯，湿法改性，根据产产品提纯：干法改性，一般不提纯，湿法改性，根据产品质量要求，反应完毕用水或溶剂洗涤品质量要求，反应完毕用水或溶剂洗涤2或或3次。次。v(7)干燥脱水干燥脱水 61第61页，共73页。w四、变性程度的衡量四、变性程度的衡量v 一般预糊化一般预糊化(一化一化)淀粉评价指标为糊化度淀粉评价指标为糊化度v 酶法糊精酶法糊精评价指标为评价指标为DEDE值值v 酸解淀粉酸解淀粉一般用黏度或分子质量来评价水解程度一般用黏度或分子质量来评价水解程度 v 氧化淀粉氧化淀粉用一用一COOHCOOH含量或碳基含量或双醛含量来评价其氧含量或碳基含量或双醛含量来评价
45、其氧化程度化程度v 接枝淀粉接枝淀粉用接枝百分率来评价接枝程度用接枝百分率来评价接枝程度v 交联淀粉交联淀粉则用溶胀度或沉降体积来表示交联程度则用溶胀度或沉降体积来表示交联程度v 其他变性淀粉其他变性淀粉用取代度用取代度DSDS或摩尔取代度或摩尔取代度MSMS来表示来表示 62第62页，共73页。w五、主要变性淀粉的制备及应用五、主要变性淀粉的制备及应用v 1、预糊化淀粉、预糊化淀粉 v 含义：含义：将天然淀粉将天然淀粉加热糊化加热糊化，淀粉失去，淀粉失去晶区结构晶区结构，称糊化，称糊化淀粉或淀粉或a a一化淀粉。一化淀粉。v 制取：制取：糊化后的淀粉再经滚筒干燥或喷雾干燥，重新得到糊化后的淀
46、粉再经滚筒干燥或喷雾干燥，重新得到固体。固体。v 性能和应用：性能和应用：这种预糊化淀粉，加人冷水或热水，短时间这种预糊化淀粉，加人冷水或热水，短时间内即能内即能膨胀溶解膨胀溶解于水，具有于水，具有增黏、保型、速溶增黏、保型、速溶等优点，可等优点，可应用于固体饮料、快餐布丁、糕点等食品中。应用于固体饮料、快餐布丁、糕点等食品中。63第63页，共73页。w2 2、酸变性淀粉、酸变性淀粉v 含义：含义：用用稀酸稀酸处理淀粉乳，在低于糊化温度的条件下搅拌处理淀粉乳，在低于糊化温度的条件下搅拌至所要求的程度。然后用至所要求的程度。然后用水洗至中性或先用碳酸钠中和水洗至中性或先用碳酸钠中和后后再用水洗，
47、最后干燥，即得到酸变性淀粉。再用水洗，最后干燥，即得到酸变性淀粉。v 性能：性能：淀粉分子并未发生实质的化学变化，而只是淀粉分子并未发生实质的化学变化，而只是链长减链长减少、颗粒削弱少、颗粒削弱，分子排列没有改变。同样具有，分子排列没有改变。同样具有团粒外形团粒外形，黏度黏度比原淀粉低，在热水中糊化时颗粒膨胀较小，比原淀粉低，在热水中糊化时颗粒膨胀较小，不溶于不溶于冷水，易溶于热水冷水，易溶于热水。糊化物冷却后可形成结实的胶体。糊化物冷却后可形成结实的胶体。v 应用：应用：酸变性淀粉适合在口香糖、软糖、果冻等食品中应酸变性淀粉适合在口香糖、软糖、果冻等食品中应用，还有纺织工业的粘胶剂，造纸工业
48、应用可作为胶料。用，还有纺织工业的粘胶剂，造纸工业应用可作为胶料。64第64页，共73页。w3 3、氧化淀粉、氧化淀粉v 含义：含义：氧化淀粉是一种用氧化淀粉是一种用氧化剂氧化剂(次氯酸钠或次氯酸钙次氯酸钠或次氯酸钙)作作用而得到的一种用而得到的一种低黏度淀粉低黏度淀粉。v 制备及机理制备及机理v 性能：性能：润涨溶解性好润涨溶解性好，氧化淀粉不溶于冷水、物化温度低、，氧化淀粉不溶于冷水、物化温度低、黏度下降、糊化物较清亮、冷却时不易形成凝胶体；黏度下降、糊化物较清亮、冷却时不易形成凝胶体；稳定稳定性提高性提高；白度增加白度增加，有漂白作用。，有漂白作用。v 应用：应用：氧化淀粉主要用于造纸工
49、业作胶料，也可作胶粘剂氧化淀粉主要用于造纸工业作胶料，也可作胶粘剂的配料，还可用于高固化的食品中。的配料，还可用于高固化的食品中。65第65页，共73页。w4、交联淀粉、交联淀粉v 含义：含义：淀粉用淀粉用多功能（多个官能团）试剂多功能（多个官能团）试剂处理可发生交联处理可发生交联即：试剂引起淀粉分子之问的即：试剂引起淀粉分子之问的桥接桥接，使分子之间形成交联，使分子之间形成交联，从而获得的淀粉就是交联淀粉。从而获得的淀粉就是交联淀粉。v 制法：制法：在在20205050的温度下，向的温度下，向碱性碱性淀粉悬浮液中淀粉悬浮液中添加交添加交联剂联剂进行反应，过滤水洗和干燥。进行反应，过滤水洗和干
50、燥。v 性能：性能：抗高温、耐剪切、耐酸性明显增加，高温蒸煮条件抗高温、耐剪切、耐酸性明显增加，高温蒸煮条件下都难以糊化。下都难以糊化。v 应用：应用：食品生产、纺织物的碱性印花浆、石油钻井泥浆、食品生产、纺织物的碱性印花浆、石油钻井泥浆、印刷油墨。印刷油墨。66第66页，共73页。w5、淀粉磷酸酯、淀粉磷酸酯v 含义：含义：淀粉与磷酸盐发生淀粉与磷酸盐发生酯化反应酯化反应，即生成淀粉磷酸酯。，即生成淀粉磷酸酯。v 制法：制法：是将是将1010的淀粉和正磷酸盐的充分掺和物在的淀粉和正磷酸盐的充分掺和物在pHpH值值5 56.56.5，温度，温度120120160160下加热下加热0.50.56
