清理

玉米淀粉加工工藝流程
清理玉米中含有各種塵芥、有機和無(wú)機雜質(zhì)。為了保證安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量,對玉米中存在的雜質(zhì)必須進(jìn)行清理。清理玉米的方法,主要采用篩選、風(fēng)選等。清理設備有振動(dòng)篩、比重去石機、永磁滾筒和洗麥機等。振動(dòng)篩是用來(lái)清除玉米中的大、中、小雜物。篩孔配備,第一層篩面用直徑17~20毫米圓孔,第二層篩面直徑12~15毫米圓孔,除去大、中雜,第三層篩面選用直徑2毫米圓孔除去小雜。
比重去石機是用來(lái)除去玉米中的并肩石。由于玉米粒度較大,粒型扁平,比重也較大等特點(diǎn),在操作時(shí)應將風(fēng)量適當增大,風(fēng)速適當提高,穿過(guò)魚(yú)鱗孔的風(fēng)速為14米/秒左右。魚(yú)鱗孔的凸起高度也應適當增至2毫米,操作時(shí)應注意魚(yú)鱗篩面上物料的運動(dòng)狀態(tài),調節風(fēng)量,并定時(shí)檢查排石口的排石情況。
永磁滾筒是用來(lái)清除玉米中的磁性金屬雜質(zhì),應安置在玉米地入破碎機前面,防止金屬雜質(zhì)進(jìn)入破碎機內。
洗麥機可以清理玉米中的泥土、灰塵。經(jīng)過(guò)清理后玉米的灰分可降低0.02~0.6%。
浸泡

玉米淀粉
玉米浸泡方法普遍采用金屬罐幾只或幾十只用管道連接組合起來(lái),用水泵使浸泡水在各罐之間循環(huán)流動(dòng),逆流浸泡。在浸泡水中溶加浸泡劑經(jīng)試用的結果表明,石灰水、氫氧化鈉和亞硫酸氫鈉都不及二氧化硫效果好,二氧化硫的含量不宜太高。因為含二氧化硫的浸泡水對蛋白質(zhì)網(wǎng)的分散作用是隨著(zhù)二氧化硫含量增加而增強。當二氧化硫濃度為0.2%時(shí),蛋白質(zhì)網(wǎng)分散作用適當,淀粉較易分離;而濃度在0.1%時(shí),不能發(fā)生足夠的分散作用,淀粉分離困難。一般最高不超過(guò)0.4%,因為二氧化硫的濃度過(guò)高,酸性過(guò)大,對玉米浸泡并沒(méi)有多大好處,相反地會(huì )抑制乳酸發(fā)酵和降低淀粉粘度。 浸泡溫度對二氧化硫的浸泡作用具有重要的影響,提高浸泡水溫度,能夠促進(jìn)二氧化硫的浸泡作用。但溫度過(guò)高,會(huì )使淀粉糊化,造成不良后果。一般以50~55℃為宜,不致于使淀粉顆粒產(chǎn)生糊化現象。 浸泡時(shí)間對浸泡作用亦有密切的關(guān)系。在浸泡過(guò)程中,浸泡水不是從玉米顆粒的表皮各部分滲透到內部組織,而是從顆粒底部根幅處的疏松組織進(jìn)入顆粒,通過(guò)麩皮底層的多孔性組織滲透到顆粒內部,所以必須保證足夠的浸泡時(shí)間。玉米在50℃浸泡4小時(shí)后,胚芽部分吸收水分達到最高值,8小時(shí)后,胚體部分也吸收水分達最高值。這個(gè)時(shí)候玉米顆粒變軟,經(jīng)過(guò)粗碎,胚芽和麩皮可以分離開(kāi)。但蛋白質(zhì)網(wǎng)尚未被分散和破壞,淀粉顆粒還不能游離出來(lái)。若繼續浸泡,能使蛋白質(zhì)網(wǎng)分散。浸泡約24小時(shí)后,軟胚體的蛋白質(zhì)網(wǎng)基本上分散,約36小時(shí)后,硬胚體的蛋白質(zhì)網(wǎng)也分散。因為蛋白質(zhì)網(wǎng)的分散過(guò)程是先膨脹,后轉變成細小的球形蛋白質(zhì)顆粒,最后網(wǎng)狀組織破壞。所以要使蛋白質(zhì)網(wǎng)完全分散,需要48小時(shí)以上的浸泡時(shí)間。 各地工廠(chǎng)的玉米浸泡條件不完全相同。一般操作條件如下:浸泡水的二氧化硫濃度為0.15~0.2%,pH值為3.5。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含二氧化硫的濃度約為0.01~0.02%,pH值為3.9~4.1;浸泡水溫度為50~55℃;浸泡時(shí)間為40~60小時(shí)。浸泡條件應根據玉米的品質(zhì)決定。通常是貯存較久的老玉米含水分低和硬質(zhì)玉米都需要較強的浸泡條件,即要求較高的二氧化硫濃度、溫度和較長(cháng)的浸泡時(shí)間。
玉米經(jīng)過(guò)浸泡以后,含水分應達40%以上。
玉米粗碎
粗碎的目的主要是將浸泡后的玉米破成10塊以上的小塊,以便分離胚芽。
玉米粗碎大都采用盤(pán)式破碎機。粗碎可分兩次進(jìn)行。第一次把玉米破碎到4~6塊,進(jìn)行胚芽分離;第二次再破碎到10塊以上,使胚芽全部脫落,進(jìn)行第二次胚芽分離。 胚芽分離
國內胚芽分離主要是使用胚芽分離槽。優(yōu)點(diǎn)是操作比較穩定,缺點(diǎn)是占地面積大,耗用鋼材多,分離效率低,一般不超過(guò)85%。
國內外還有采用旋液分離器的玉米淀粉廠(chǎng)。這種分離器由尼龍制成,用12只分離器集中放在一個(gè)架子上,總長(cháng)度不超過(guò)1米,占地面積小,生產(chǎn)能力大,分離效率高,可達95%以上。 玉米磨碎
經(jīng)過(guò)分離胚芽后的玉米碎塊和部分淀粉的混合物,為了提取淀粉,必須進(jìn)行磨碎,破壞玉米細胞細胞,游離淀粉顆粒,使纖維和麩皮分開(kāi)。
磨碎作業(yè)的好壞,對淀粉的提取影響很大。磨得太粗,淀粉不能充分游離出來(lái),因被粗細渣帶走,影響淀粉出度。太細,纖維分離不好,影響淀粉質(zhì)量。
為了有效地進(jìn)行玉米磨碎,通常采用二次磨碎。第一次用錘碎機進(jìn)行磨碎,經(jīng)篩分淀粉乳后;第二次用砂盤(pán)淀粉磨進(jìn)行磨碎。有的用萬(wàn)能磨碎機作第一次磨碎,經(jīng)篩分淀粉乳后,再用石磨進(jìn)行第二次磨碎。 根據各地生產(chǎn)實(shí)踐證明:金剛砂磨較石磨好,硬度高,磨紋不易磨損,磨面不需經(jīng)常維修,磨碎效率也高?,F已逐步以金剛砂磨代替石磨。 淀粉篩分
玉米碎塊經(jīng)過(guò)磨碎后,得到玉米糊,可以采用篩分的方法將淀粉和粗細渣分開(kāi)。常用的篩分設備有六角篩、平搖篩、曲篩和離心篩等。 篩分淀粉的篩孔應根據篩分設備的種類(lèi)和淀粉質(zhì)量要求決定。六角篩清洗粗渣篩孔直徑為0.6毫米,細渣篩孔直徑為0.12毫米,平搖篩篩分粗渣篩孔用7××號雙料尼龍,篩分細渣篩孔用12××號雙料尼龍,曲篩清洗粗、細渣使用六級的120°曲篩,篩長(cháng)1.6米,第一級曲篩的篩縫寬0.05毫米,其余各級篩縫寬0.075毫米;離心篩的轉子篩板篩孔為2×0.24毫米。一般是用四級連續操作。 篩分粗、細渣需要清水量,按100公斤干物質(zhì)計算,篩分粗渣需230~250升,細渣需10~130升,水溫為45~55℃,含有0.05%二氧化硫,pH約為4.3~4.5為宜。
蛋白質(zhì)分離和淀粉清洗
分離粗、細渣后的淀粉乳濃度為6~8波美度,含干物質(zhì)約11~14%。這里的淀粉化學(xué)組成分析如下表: 成分 | 含量(%) | 成分 | 含量(%) |
淀粉 | 88~92 | 水溶性物質(zhì) | 2.5~4.5 |
蛋白質(zhì) | 6~10 | 二氧化硫 | 0.035~0.045 |
脂肪 | 0.5~10 | 細渣 | 0.05~0.1克/升 |
灰分 | 0.2~0.4 | | |
從上表可以看出,淀粉乳中干物質(zhì)除了淀粉以外,主要是蛋白質(zhì)和水溶性物質(zhì),所以必須進(jìn)行蛋白質(zhì)分離和淀粉清洗。
分離蛋白質(zhì)一般采用流槽分離,因占地大,分離效率低,逐步改用離心機分離。但要求淀粉乳中含渣子要少,防止碟片內噴嘴堵塞,造成機械振動(dòng)。 分離蛋白質(zhì)后的粗制淀粉乳必需進(jìn)行清洗。淀粉清洗大都在清洗池內進(jìn)行,但清洗時(shí)間長(cháng),淀粉損失大?,F代玉米淀粉廠(chǎng)淀粉清洗采用旋液分離器進(jìn)行清洗,一般用9~14級旋液分離器處理。根據測定,從離心機出來(lái)的淀粉乳蛋白質(zhì)含量不超過(guò)2.5%,經(jīng)過(guò)9級旋液分離器處理,成品淀粉中蛋白質(zhì)含量可降至0.35%。
離心分離和干燥
從旋液分離器出來(lái)的淀粉乳含水分78%,如果淀粉車(chē)間與淀粉糖車(chē)間結合在一起,就可直接送至淀粉糖車(chē)間使用。不必進(jìn)行淀粉乳脫水和干燥處理。但是從清洗桶得到的淀粉乳含水分離,必須進(jìn)行脫水處理。 把淀粉乳送入離心分離機進(jìn)行脫水,可得含水分為45%的濕淀粉,這種濕淀粉也可以作為成品出廠(chǎng)。為了便于運輸和貯藏,最好進(jìn)行干燥處理,將淀粉含水分降低至12%的平衡水分。然后作為成品干淀粉出廠(chǎng)。 為了保證成品細度均勻,有時(shí)還要進(jìn)行成品整理。先經(jīng)篩分處理,篩出規定細度的淀粉,篩上物送入粉碎機進(jìn)行粉碎,然后再行篩分,使產(chǎn)品全部達到規定的細度。
副產(chǎn)品加工
在生產(chǎn)玉米淀粉過(guò)程中,可以得到玉米漿、胚芽、渣子和蛋白質(zhì)水等中間產(chǎn)品,如果進(jìn)行加工,均能作為副產(chǎn)品利用。玉米主要副產(chǎn)品加工方法如下: (1)玉米漿:用二氧化硫溶液逆流浸泡玉米,最后泵出浸泡水含干物質(zhì)6~7%,可以采用三效真空蒸發(fā),將它濃縮到含干物質(zhì)50%的濃液,稱(chēng)為玉米漿。根據玉米漿化學(xué)成分測定結果如下:
水分48~50% 還原糖5.5%以上 含氨量3.6%以上
無(wú)機物10%以上 氨氮0.9%以上 乳酸9~12%以上 玉米漿除了可作為培養酵母和抗菌素營(yíng)養料和制造菲門(mén)和肌醇的原料外,與回收的玉米蛋白質(zhì)和粗、細渣混合后,也是很好的動(dòng)物飼料。 (2)玉米胚芽:從篩分工段清洗過(guò)的胚芽含水分約50~60%,可用滾筒干燥機或沸騰機將它干燥至水分含量達4%。通常采用三級干燥,第一級干燥到胚芽含水分約35%;第二級為10%;第三級達到胚芽規定的水分含量。 干燥后的胚芽含有45~50%的油分。它比大豆的含油量高(大豆含油量約為20%),所以它是很好的油料。經(jīng)榨油機榨得的粗玉米油呈黃色,含游離脂肪酸,再經(jīng)精煉處理,得精煉玉米油可以食用,油餅可作飼料。 (3)蛋白質(zhì)水:從流槽、碟式分離機或旋液分離器得到的蛋白質(zhì)水,又稱(chēng)為麩質(zhì)水或黃漿水。蛋白質(zhì)水的濃度低,但干物質(zhì)中蛋白質(zhì)含量高。過(guò)濾性差,所以不能直接用過(guò)濾方法回收其中懸浮的蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)。通常采用在沉淀池內間歇沉淀或用濃縮離心機分離。濃縮后的蛋白質(zhì)與細渣混合,進(jìn)行過(guò)濾、干燥、粉碎和篩分,得到含水分10~12%的蛋白質(zhì)粉,也稱(chēng)為谷朊粉,含蛋白質(zhì)在40%以上,可供配制飼料的原料。 (4)渣子和玉米漿的干燥:從篩分設備篩上物得到的粗細渣子含水分約在85%以上,先經(jīng)壓榨機脫水,使水分含量降低到55~70%,再與玉米漿混合。由于玉米漿的酸度較高,所以在與渣子混合前先用石灰中和玉米漿的酸度,然后混合、干燥到含水量為12%以下。它的化學(xué)成分如下: 水分11~13% 粗脂肪2%以下 粗蛋白質(zhì)18%以下。
粗纖維9%以下 灰分8%以下 可溶性蛋白50%以上。
從上列數據可以看出,蛋白質(zhì)含量較高,可以作為良好的動(dòng)物飼料。