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行业动态 (27)
    
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  玉米淀粉的制作方法、用途和营养分析  
 
  作者:商报记者闵蕾 来源:网上搜集 浏览次数:7601
  阅读权限:游客身份 花费飞天币:0 添加时间:2011-3-17 10:22:48
 
      

玉米淀粉 (corn starch) 又称玉蜀黍淀粉。俗名六谷粉。白色微带淡黄色的粉末。 将玉米用0.3%亚硫酸浸渍后,通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细等工序而制成。 普通产品中含有少量脂肪和蛋白质等。吸湿性强,最高能达30%以上。

编辑本段制作方法 

1.清理

  清理玉米中含有各种尘芥、有机和无机杂质。为了保证安全生产和产品质量,对玉米中存在的杂质必须进行清理。清理玉米的方法,主要采用筛选风选等。清理设备有振动筛比重去石机、永磁滚筒和洗麦机等。
  振动筛是用来清除玉米中的大、中、小杂物。筛孔配备,第一层筛面用直径17~20毫米圆孔,第二层筛面直径12~15毫米圆孔,除去大、中杂,第三层筛面选用直径2毫米圆孔除去小杂。
  比重去石机是用来除去玉米中的并肩石。由于玉米粒度较大,粒型扁平,比重也较大等特点,在操作时应将风量适当增大,风速适当提高,穿过鱼鳞孔的风速为14米/秒左右。鱼鳞孔的凸起高度也应适当增至2毫米,操作时应注意鱼鳞筛面上物料的运动状态,调节风量,并定时检查排石口的排石情况。
  永磁滚筒是用来清除玉米中的磁性金属杂质,应安置在玉米地入破碎机前面,防止金属杂质进入破碎机内。
  洗麦机可以清理玉米中的泥土灰尘。经过清理后玉米的灰分可降低0.02~0.6%。

2.浸泡

  玉米浸泡方法目前普遍采用金属罐几只或几十只用管道连接组合起来,用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动,逆流浸泡。
  在浸泡水中溶加浸泡剂经试用的结果表明,石灰水氢氧化钠亚硫酸氢钠都不及二氧化硫效果好,二氧化硫的含量不宜太高。因为含二氧化硫的浸泡水对蛋白质网的分散作用是随着二氧化硫含量增加而增强。当二氧化硫浓度为0.2%时,蛋白质网分散作用适当,淀粉较易分离;而浓度在0.1%时,不能发生足够的分散作用,淀粉分离困难。一般最高不超过0.4%,因为二氧化硫的浓度过高,酸性过大,对玉米浸泡并没有多大好处,相反地会抑制乳酸发酵和降低淀粉粘度
  浸泡温度对二氧化硫的浸泡作用具有重要的影响,提高浸泡水温度,能够促进二氧化硫的浸泡作用。但温度过高,会使淀粉糊化,造成不良后果。一般以50~55℃为宜,不致于使淀粉颗粒产生糊化现象。
  浸泡时间对浸泡作用亦有密切的关系。在浸泡过程中,浸泡水不是从玉米颗粒表皮各部分渗透到内部组织,而是从颗粒底部根幅处的疏松组织进入颗粒,通过麸皮底层的多孔性组织渗透到颗粒内部,所以必须保证足够的浸泡时间。玉米在50℃浸泡4小时后,胚芽部分吸收水分达到最高值,8小时后,胚体部分也吸收水分达最高值。这个时候玉米颗粒变软,经过粗碎,胚芽和麸皮可以分离开。但蛋白质网尚未被分散和破坏,淀粉颗粒还不能游离出来。若继续浸泡,能使蛋白质网分散。浸泡约24小时后,软胚体的蛋白质网基本上分散,约36小时后,硬胚体的蛋白质网也分散。因为蛋白质网的分散过程是先膨胀,后转变成细小的球形蛋白质颗粒,最后网状组织破坏。所以要使蛋白质网完全分散,需要48小时以上的浸泡时间。
  各地工厂的玉米浸泡条件不完全相同。一般操作条件如下:浸泡水的二氧化硫浓度为0.15~0.2%,pH值为3.5。在浸泡过程中,二氧化硫被玉米吸收,浓度逐渐降低,最的放出的浸泡水内含二氧化硫的浓度约为0.01~0.02%,pH值为3.9~4.1;浸泡水温度为50~55℃;浸泡时间为40~60小时。浸泡条件应根据玉米的品质决定。通常是贮存较久的老玉米含水分低和硬质玉米都需要较强的浸泡条件,即要求较高的二氧化硫浓度、温度和较长的浸泡时间。
  玉米经过浸泡以后,含水分应达40%以上。

3.玉米粗碎

  粗碎的目的主要是将浸泡后的玉米破成10块以上的小块,以便分离胚芽。
  玉米粗碎大都采用盘式破碎机。粗碎可分两次进行。第一次把玉米破碎到4~6块,进行胚芽分离;第二次再破碎到10块以上,使胚芽全部脱落,进行第二次胚芽分离。

4.胚芽分离

  目前国内胚芽分离主要是使用胚芽分离槽。优点是操作比较稳定,缺点是占地面积大,耗用钢材多,分离效率低,一般不超过85%。
  国内外还有采用旋液分离器的玉米淀粉厂。这种分离器由尼龙制成,用12只分离器集中放在一个架子上,总长度不超过1米,占地面积小,生产能力大,分离效率高,可达95%以上。

5.玉米磨碎

  经过分离胚芽后的玉米碎块和部分淀粉的混合物,为了提取淀粉,必须进行磨碎,破坏玉米细胞细胞,游离淀粉颗粒,使纤维和麸皮分开。
  磨碎作业的好坏,对淀粉的提取影响很大。磨得太粗,淀粉不能充分游离出来,因被粗细渣带走,影响淀粉出度。太细,纤维分离不好,影响淀粉质量。
  为了有效地进行玉米磨碎,通常采用二次磨碎。第一次用锤碎机进行磨碎,经筛分淀粉乳后;第二次用砂盘淀粉磨进行磨碎。有的用万能磨碎机作第一次磨碎,经筛分淀粉乳后,再用石磨进行第二次磨碎。
  根据各地生产实践证明:金刚砂磨较石磨好,硬度高,磨纹不易磨损,磨面不需经常维修,磨碎效率也高。现已逐步以金刚砂磨代替石磨。

6.淀粉筛分

  玉米碎块经过磨碎后,得到玉米糊,可以采用筛分的方法将淀粉和粗细渣分开。常用的筛分设备有六角筛、平摇筛、曲筛和离心筛等。
  筛分淀粉的筛孔应根据筛分设备的种类和淀粉质量要求决定。六角筛清洗粗渣筛孔直径为0.6毫米,细渣筛孔直径为0.12毫米,平摇筛筛分粗渣筛孔用7××号双料尼龙,筛分细渣筛孔用12××号双料尼龙,曲筛清洗粗、细渣使用六级的120°曲筛,筛长1.6米,第一级曲筛的筛缝宽0.05毫米,其余各级筛缝宽0.075毫米;离心筛的转子筛板筛孔为2×0.24毫米。一般是用四级连续操作。
  筛分粗、细渣需要清水量,按100公斤干物质计算,筛分粗渣需230~250升,细渣需10~130升,水温为45~55℃,含有0.05%二氧化硫,pH约为4.3~4.5为宜。

7.蛋白质分离和淀粉清洗

  分离粗、细渣后的淀粉乳浓度为6~8波美度,含干物质约11~14%。这里的淀粉化学组成分析如下表:
  成分 含量(%) 成分 含量(%)
  淀粉 88~92 水溶性物质 2.5~4.5
  蛋白质 6~10 二氧化硫 0.035~0.045
  脂肪 0.5~10 细渣 0.05~0.1克/升
  灰分 0.2~0.4
  从上表可以看出,淀粉乳中干物质除了淀粉以外,主要是蛋白质和水溶性物质,所以必须进行蛋白质分离和淀粉清洗。
  分离蛋白质一般采用流槽分离,因占地大,分离效率低,现在逐步改用离心机分离。但要求淀粉乳中含渣子要少,防止碟片内喷嘴堵塞,造成机械振动。
  分离蛋白质后的粗制淀粉乳必需进行清洗。淀粉清洗大都在清洗池内进行,但清洗时间长,淀粉损失大。现代玉米淀粉厂淀粉清洗采用旋液分离器进行清洗,一般用9~14级旋液分离器处理。根据测定,从离心机出来的淀粉乳蛋白质含量不超过2.5%,经过9级旋液分离器处理,成品淀粉中蛋白质含量可降至0.35%。

8.离心分离和干燥

  从旋液分离器出来的淀粉乳含水分78%,如果淀粉车间与淀粉糖车间结合在一起,就可直接送至淀粉糖车间使用。不必进行淀粉乳脱水和干燥处理。但是从清洗桶得到的淀粉乳含水分离,必须进行脱水处理。
  把淀粉乳送入离心分离机进行脱水,可得含水分为45%的湿淀粉,这种湿淀粉也可以作为成品出厂。为了便于运输和贮藏,最好进行干燥处理,将淀粉含水分降低至12%的平衡水分。然后作为成品干淀粉出厂。
  为了保证成品细度均匀,有时还要进行成品整理。先经筛分处理,筛出规定细度的淀粉,筛上物送入粉碎机进行粉碎,然后再行筛分,使产品全部达到规定的细度。

9.副产品加工

  在生产玉米淀粉过程中,可以得到玉米浆、胚芽、渣子和蛋白质水等中间产品,如果进行加工,均能作为副产品利用。玉米主要副产品加工方法如下:
  (1)玉米浆:用二氧化硫溶液逆流浸泡玉米,最后泵出浸泡水含干物质6~7%,可以采用三效真空蒸发,将它浓缩到含干物质50%的浓液,称为玉米浆。根据玉米浆化学成分测定结果如下:
  水分48~50% 还原糖5.5%以上 含量3.6%以上
  无机物10%以上 氨氮0.9%以上 乳酸9~12%以上
  玉米浆除了可作为培养酵母抗菌素营养料和制造菲门和肌醇的原料外,与回收的玉米蛋白质和粗、细渣混合后,也是很好的动物饲料。
  (2)玉米胚芽:从筛分工段清洗过的胚芽含水分约50~60%,可用滚筒干燥机或沸腾机将它干燥至水分含量达4%。通常采用三级干燥,第一级干燥到胚芽含水分约35%;第二级为10%;第三级达到胚芽规定的水分含量。
  干燥后的胚芽含有45~50%的油分。它比大豆的含油量高(大豆含油量约为20%),所以它是很好的油料。经榨油机榨得的粗玉米油呈黄色,含游离脂肪酸,再经精炼处理,得精炼玉米油可以食用,油饼可作饲料。
  (3)蛋白质水:从流槽、碟式分离机或旋液分离器得到的蛋白质水,又称为麸质水或黄浆水。蛋白质水的浓度低,但干物质中蛋白质含量高。过滤性差,所以不能直接用过滤方法回收其中悬浮的蛋白质类物质。通常采用在沉淀池内间歇沉淀或用浓缩离心机分离。浓缩后的蛋白质与细渣混合,进行过滤、干燥、粉碎和筛分,得到含水分10~12%的蛋白质粉,也称为谷朊粉,含蛋白质在40%以上,可供配制饲料原料
  (4)渣子和玉米浆的干燥:从筛分设备筛上物得到的粗细渣子含水分约在85%以上,先经压榨机脱水,使水分含量降低到55~70%,再与玉米浆混合。由于玉米浆的酸度较高,所以在与渣子混合前先用石灰中和玉米浆的酸度,然后混合、干燥到含水量为12%以下。它的化学成分如下:
  水分11~13% 粗脂肪2%以下 粗蛋白质18%以下
  粗纤维9%以下 灰分8%以下 可溶性蛋白50%以上
  从上列数据可以看出,蛋白质含量较高,可以作为良好的动物饲料

用途

1、淀粉糖

  淀粉糖(含葡萄糖浆、麦芽糖浆、含42%果糖的果葡糖浆和含55%果糖的高果糖浆,以及医用结晶葡萄糖等)是淀粉深加工产量最大的一类产品。主要是食品添加,也是工业的原料,作为下游产品的一个原料,比如葡萄糖、麦芽糖、高果糖浆,这些都是用于食品的,还有淀粉糖可以做称山梨醇,还可以做成氨基酸,这也是下游产品的上游的原料,这方面的需求也是相当大的。按目前的情况看,和蔗糖相比,淀粉糖无论从保健还是实用性还是成本,它还是有很大的竞争力的,这个空间仍然很大。
  淀粉糖受易为人体消化吸收,是一个重要的营养素。此外他们所具有对人体有益的生理功能是蔗糖所不及的。葡萄糖、麦牙糖、果糖都可以加氢处理,分别得到山梨醇、麦牙糖醇和甘露糖醇,它们统称多元糖醇。纯果糖和多元糖醇都具有甜味剂的特性,并都已工业化生产。纯果糖和多元糖醇在人体中的代谢途径与胰岛素无关,因此可以用作糖尿病人的专用甜味剂。由于他们不为口腔微生物所利用,因此也不会引起牙齿龋变,所以很适用于儿童食品、无糖口香糖和无糖糖果,又由于他们的能量值都较低,因此可用于生产低能量食品,预防肥胖症。近年来开发的低聚异麦芽糖也称双岐杆菌促进因子,是新功能性甜味剂,已工业化生产,不但具有上述优点,并且由于不为人体消化吸收而直接进入大肠,活化肠道内对人体有益的双岐杆菌,促其生长繁殖以抑制肠道内有害细菌的繁殖,由此保护了人体健康。
  多元糖醇都有其特有的用途,如山梨醇较好的保温性;甘露醇的降压、利尿特性;海藻糖能提高生物抗逆耐受力的特性;这些特性加上价格上的优势使其在分子生物学、医学、食品工业、化妆品工业、农业等领域有着广阔的市场前景。另外经微生物作用制得的微生物多糖,也有很大的用途,如黄原胶由于具有良好的抗剪切、抗盐、耐酸碱、耐高温等特性,被大量用于石油钻井、医药和食品。微生物多糖环糊精具有吸附或包埋各种有机化合物的特性,能保持食品的天然色素,控制水产品的腥味,作为香精的载体延长留香时间,保证药品使其稳定不易分解等等,也具有很大的市场潜力,其他微生物多糖,还有普鲁兰等都是有前途的产品。
  中国淀粉糖的生产品种主要还是以麦芽糖浆、高麦芽糖浆和葡萄糖为主,这类品种占淀粉糖比重的80%以上。
  按照物理状态来分,淀粉糖分为固态和液态。2006年固体淀粉糖产量245万吨,其中葡萄糖140万吨,麦芽糖精45万吨,液体淀粉糖315万吨,其中麦芽糖浆260万吨,果葡糖浆40万吨。从整个发展形势来看,固体淀粉糖的发展要高于液体淀粉糖的发展。
  2001年至2005年淀粉糖的价格波动不大,淀粉糖价格以结晶葡萄糖为计算标准,价格基本在2100-2300元/吨左右,2005年下半年,随着玉米原料的增长,淀粉糖价格略有上涨,目前的价格2700-3000元/吨之间波动。

2、氨基酸

  味精(谷氨酸钠)赖氨酸 柠檬酸
  赖氨酸是动物体内不能合成必需从外界摄取的必需氨基酸,它被称为第一限制性氨基酸,由于它的缺乏将影响其他氨基酸的吸收。因此随着饲料业、饲养业的发展,赖氨酸的需求量也越来越大。我国现在是世界最大的赖氨酸生产国,在2003/2004年的时候,中国还是大量从国外进口赖氨酸,之后中国变成了出口国,仅大成集团一个企业赖氨酸的生产量现在已经达到了35万吨了,世界赖氨酸的总量70万吨,中国的赖氨酸的出口也是给中国的赖氨酸产业也带来了一定的发展空间。
  味精(谷氨酸钠)是鲜味剂广泛地应用在饮食业及烹饪调味。亚洲人对味精情有独钟,有的国家人均年消费已达1公斤多。中国是味精生产大国,产量居世界第一,人均年消费只0.5公斤,但也不是最低的数字。
  以淀粉为原料生产的氨基酸还有异亮氨酸、精氨酸、结氨酸等。近年来氨基酸的世界需求量增长迅速。用玉米或淀粉生产的有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、草酸等。其中柠檬酸产量较大,柠檬酸在食品工业、医药业、洗涤业、纺织工业、化妆品业上都有广泛的应用,近年来柠檬酸在非食品工业上应用日益扩大,因此世界的消费量近20年以5%的速度递增。中国柠檬酸产量排世界的第一或第二位,但出口贸易量占第一位,年出口在20万吨左右。过去中国柠檬酸生产主要用薯干作为原料,近年由于玉米原料收率高,不少工厂已改用玉米原料,从行业看有向改用玉米原料的趋势。乳酸主要用于食品工业,约占乳酸总量的50%。目前世界需求量13-15万吨,仍以5-8%的速度增长,不少国家开发聚乳酸生物可降解塑料,乳酸有较大增长的潜在市场。其他有机酸总的也都是发展趋势。

3、变性淀粉

  变性淀粉是利用物理、化学和酶等手段改变天然淀粉的性质,使其符合各行各业应用的需要。变性淀粉的使用量和范围非常广,中国已经生产出了预糊化淀粉、酸化淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、交联淀粉、接枝淀粉等应用到纺织、造纸、食品、石油、医用、建筑、农业饲料、日用化工等行业共70多个品种。其中以造纸行业的应用量为最大,约占总量50-60%,主要用作湿部添加剂、层间或表面喷雾剂、表面施胶剂和涂布粘合剂。它们显著提高纸张的各种物理强度,提高质量和档次,降低木浆配比,提高细小纤维、填料的留着率,提高成品纸的灰分、白度和不透明度,减少湿部断头,减轻三废排放,并改善印刷性能。
  变性淀粉在食品工业的应用可以使加工食品在高温、高剪切力和低PH条件下保持较高的粘度稳定性,保持其增稠能力,也可以使加工后的食品在室温或低温保藏过程中避免水质分离,由于通过变性提高了淀粉糊的透明度,因此可以改善食品的外观,提高其光泽度。所以在生产方便食品、肉制品、调味料、酸奶、汤料、糖果、果冻、冷冻食品、豆沙馅、松脆点心、休闲食品等都可以添加变性淀粉,以提高产品质量。
  变性淀粉在纺织工业用量较大,主要用在丝纱上浆、印花糊料,在石油工业变性淀粉主要是用于石油钻井液、压裂液和油气生产的多种场合。总之变性淀粉的应用范围广,专用性强,品种多,是一个市场潜力大,不断发展中的产品。
  到2003年,中国变性淀粉产量在45万吨,2005年60万吨,2006年70万吨,2007年预计超过90万吨。

4、医药

  就医药工业而言,淀粉是抗生素工业最重要的原料,因为几乎所有抗生素都采用淀粉发酵法生产,如销量极大的青霉素、头孢菌素、四环素、土霉素、金霉素、链霉素与各种氨基糖苷类抗生素等,无一不是用淀粉为底物经工业微生物发酵、提取而成。另外,淀粉的另一重要用途是作为药物赋型剂,早期各国药厂生产的片剂绝大多数使用玉米淀粉为填充剂及粘合剂。

5、食品加工

  淀粉作为原料可以直接用于粉丝、粉条、肉制品、冰激凌等方面,需求稳定。

6、啤酒

  啤酒糖浆的应用今后将会有较大发展。2002年中国啤酒产量是2380万吨,2004年达2900万吨,已达世界第一位(美国2003年是2320多万吨)。啤酒糖浆,可直接加到麦芽汁里,简化了生产工艺,同时可以提高发酵液的糖度,如从11%提高到16%,可提高20%多的生产能力,这就为旺季增产创造了条件, 2007年中国啤酒产量预计突破7000万吨,全行业对淀粉的需求增加到接近70万吨,预计08年还要增加20万吨的用量。

7、造纸

  由于木薯价格高昂加之泰国限制木薯出口,造纸行业使用玉米淀粉的比例得以提高。

营养分析

  1. 玉米是世界公认的“黄金作物”,其脂肪、磷元素维生素B2的含量居谷类食物之首;
  2. 玉米面中含有亚油酸维生素E,能使人体内胆固醇水平降低,从而减少动脉硬化的发生;
  3. 玉米面中含钙、铁质较多,可防止高血压冠心病
  4. 现代医学研究表明,玉米面中有丰富的谷胱甘肽,这是一种抗癌因子,在人体内能与多种外来的化学致癌物质相结合,使其失去毒性,然后通过消化道排出体外。粗磨的玉米面中含有大量的赖氨酸,可抑制肿瘤生长;
  5. 玉米面还含有微量元素,硒能加速人体内氧化物分解,抑制恶性肿瘤
  6. 玉米面中丰富的膳食纤维,能促进肠蠕动,缩短食物通过消化道的时间,减少有毒物质的吸收和致癌物质对结肠的刺激,因而可减少结肠癌的发生。

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