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摘 要:玉米深加工业和未来新产品的开发以及市场的开拓依然要依赖于现代生物技术,尤其是现代生物技术和基因工程技术。引用现代生物技术,色谱分离、膜分离技术,喷射、超微以及自动化微机控制等技术,能使产业进入高科技、高产出的快速发展阶段。本文从玉米淀粉制糖工艺的现状以及发展进行分析,着重探讨了其未来发展和设备改进要求。
关键词:玉米;淀粉;制糖工艺;设备改进
前言
在我国玉米深加工的过程中,技术是一个瓶颈,因此,要实现“玉米的精深加工”为目标,需要进行不断的技术创新。目前,在玉米加工过程中,许多中企业只是在模仿国外企业的核心技术,始终得不到高额垄断利润。所以,玉米加工企业应加大技术的投入,尽快开发自己的核心技术,同时国家应对玉米加工业的技术创新活动制定相应的保护和支持的政策。自上个世纪八十年代开始,我国玉米淀粉制糖工艺逐渐投入生产,并且随着制糖工业的飞速发展而呈现出规模化发展态势。近几年来,玉米淀粉制糖工艺逐渐趋于成熟,无论是生产规模、生产设施、生产技术都逐渐完善,已成为制糖领域中最为常见的一种,也是未来制糖工作领域研究的主要方向。玉米淀粉制糖生产工艺,具有投资少、能耗低、污染小的优势。但是其中也存在着一定的缺陷,那就是很大一部分玉米成分未能够发挥出应有的作用,造成这一部分玉米的浪费。
一、玉米淀粉制糖生产概述
淀粉利用有着很多途径,其中淀粉糖是淀粉深加工最为常见和主要应用的途径之一。在淀粉糖制品生产中,其中淀粉的种类也很多,每一种淀粉的不同其淀粉加工也不尽相同,生产工艺也存在着一定的差异。玉米淀粉作为目前淀粉生产工艺中较为常见的一种,其生产工艺和发展方向研究深受着人们的重视与关注。
1、玉米淀粉工艺现状
玉米淀粉制糖生产工艺是与上个世纪八十年代开始发展起来的,由于当时的制糖理念、制糖技术、制糖设备都不是很完善,为此其在生产中还存在着许多问题,这一技术也并不被人们看好。直到新世纪以来,随着玉米制糖原理的不断完善、技术的不断创新和新設备的不断涌现,玉米淀粉制糖技术得到了飞速的发展,也广泛的被应用在制糖生产工艺中。
2、玉米淀粉生产工艺的发展
制糖工艺一直以来都是利用各种化学反应、物理反应为基础进行的,其工艺的进步、变革都是依靠着对制糖化学、物理化学的理解、完善进行的。在近十几年的发展中,与无机化学、有机化学、物理化学为主的学科不断发展,使得各种制糖生产技术逐渐趋于成熟和完善,尤其是玉米淀粉的生产工艺,更是得到了巨大的发展与优化。
二、玉米淀粉制糖的特点和优点
淀粉制糖能够采用任何种类的农作物淀粉作为原材料进行生产,其生产工艺不受季节、地区的限制,是一种应用范围广、工作效率高的特点。在这种条件下,玉米淀粉制糖工艺更是深受着人们的关注。
1、玉米淀粉制糖特点
玉米淀粉制糖也被广泛的称之为玉米干磨制粉法,是最近几年才研究的一种制糖新工艺,它是采用直接将玉米干磨成粉的方法来调制玉米粉浆,然后将大分子物体分解提取淀粉糖的一个系统化生产工作。干磨制粉工艺的应用不仅省去了繁琐的工作步骤,有效的节约了制糖成本,而且其具备着排除废弃物少、节约能源的优势。同时玉米本身产量高、副产品集中,效益高、淀粉成本低的特点是玉米淀粉制糖的主要原因。但是它出糖率低、杂质多、成色不好的缺陷使得制糖企业的经济效益受到一定的影响。
2、玉米淀粉制糖优势
玉米是我国主要的粮食作物之一,原材料供应充足、广泛,其中玉米淀粉含量70%以上,出糖率与先用的制糖原材料相比较高出了很多很多,是制糖的最佳原料之一。其次,玉米制糖的种植要求极为简单,能够种植存活地区的比种植甘蔗、甜菜的地区广泛了很多。再次,玉米的种植不受季节性影响,且制糖使用设备极为简单,其在制糖的过程中不仅可以降低全面生产成本,而且有效的加快了企业工作效率。其次,玉米除了可以得到糖类之外,还可以通过玉米淀粉的提取、玉米发酵加工等实现其他副产品效益,进而降低制糖生产成本、节约能源。
三、玉米淀粉制糖生产工艺与设备改进
开发玉米淀粉制糖工艺已成为制糖企业研究的核心课题,是我国制糖领域发展的指导方向。自从1983年开始至今,玉米淀粉的研究取得了实质性的进展,无论是生产工艺还是生产设备,都得到了巨大的改进。
1、工艺的改进
玉米淀粉制糖工艺的应用从最先的湿磨法工艺和干磨法工艺逐渐得到了优化,并且不断的结合和创新取得了各种先进性的生产技术。截至目前的制糖生产中,现代淀粉制糖工艺的应用取得了众多成功实践。在工作中仅仅依靠传统的制糖工艺已经无法满足时代发展要求,以物理化学反应为基础的制糖新工艺逐渐受到人们重视,也形成了两种不同的生产模式,即:酸水解法和酶水解法。酸水解法的工艺流程如下:玉米一淀粉、原料、水一调浆一糖化一冷却—脱色一过滤除杂—糖液。酸水解法是用无机为催化剂,是淀粉通过水解反应,将大分子糖分水解成葡萄糖。酶水解法则是通过利用酶的催化,先将玉米淀粉长链打断成短链,水解液化成较小的黏状糊精,再接着水解糖化成葡萄糖。酶水解法其工艺流程是:玉米淀粉浆一液化—糖化—脱色过滤一离子交换—葡萄糖。上述的方法就是玉米淀粉制糖生产改进后的现代工艺。
2、技术改进
运用和改进技术新设备也是玉米淀粉制糖专业化的必要步骤。设备的改进与实践的措施主要有连续喷射液化法、真空过滤等。我国于20世纪80年代初进了美国的蒸汽喷射液化器和真空过滤机,蒸汽喷射液化器是使蒸汽以强湍流方式直接与液体或料浆混合,从蒸汽到液体之间实现瞬间热传递,使蒸汽冷凝液非常快地扩散到液体中,从而消除了结构简单的蒸汽加热器中常见的汽锤和振动现象。加热器是一种能反复、精确进行温度控制的复杂温控设备。加热器在任何应用场合下的成功运行仅与仪表回路的设计、安装与调整有关。因此,对控制仪表的安装应格外注意。
此外,蒸汽喷射液化器有如下特点:①压力、流量、温度的调节:其采用一种独特的内部几何结构,通过气动调节阀调整锥形喷杆和锥形喷嘴之间的可变面积来调节蒸汽流量和压力,通过手动调节组合管和喷嘴之间的可变面积来调整液体的流量和压力并实现可调的蒸汽冷凝区,从而保持了无汽锤运行。而同样改变喷杆、喷嘴、组合管的锥度和外形尺寸也能调节流量和压力;②100%的传热效率:因为喷射器直接将蒸汽喷到液体中,所以蒸汽的总加热能量中既有潜热又有显热都得以利用,比只用潜热的效率高15%一20%,这也意味着消耗蒸汽量少;③调节迅速:与间接加热方法不同,此喷射器无传热屏障,如:换热器管壁,从而可立刻对来自温度控制信号作出响应,几乎没有滞后时间,并能同步的酶水解法快速的进行酶水解反应,更快速、更便捷的获取糖分,达到连续化生产。而一次喷射液化、二次喷射液化的连续喷射液化的使用,能使蛋白质高温变性凝聚,从而提高糖的质量。
结语
随着科技发展,以玉米淀粉为原料的制糖工业正在兴起,品种、产量和应用范同大大增加,其中以玉米为原料的制糖工业尤为引人注目。为了加大我国制糖产业的竞争力度,有必要引进新技术、新设备,更重要的是要在原有基础之上,大胆的改进各种制糖工艺与生产设备,以更快更好地促进行业的发展。
参考文献:
[1]尤新.用玉米粉酶法生产淀粉糖和发酵制品[J].粮油食品科技.2000(06)
[2]杨生辉,王小军.“黄金产业”——玉米深加工[J].甘肃农业.2003(02)
[3]李凤祥,杨玉民.糊精生产工艺及设备的改进与实践[J].吉林工商学院学报.2008(03)
关键词:玉米;淀粉;制糖工艺;设备改进
前言
在我国玉米深加工的过程中,技术是一个瓶颈,因此,要实现“玉米的精深加工”为目标,需要进行不断的技术创新。目前,在玉米加工过程中,许多中企业只是在模仿国外企业的核心技术,始终得不到高额垄断利润。所以,玉米加工企业应加大技术的投入,尽快开发自己的核心技术,同时国家应对玉米加工业的技术创新活动制定相应的保护和支持的政策。自上个世纪八十年代开始,我国玉米淀粉制糖工艺逐渐投入生产,并且随着制糖工业的飞速发展而呈现出规模化发展态势。近几年来,玉米淀粉制糖工艺逐渐趋于成熟,无论是生产规模、生产设施、生产技术都逐渐完善,已成为制糖领域中最为常见的一种,也是未来制糖工作领域研究的主要方向。玉米淀粉制糖生产工艺,具有投资少、能耗低、污染小的优势。但是其中也存在着一定的缺陷,那就是很大一部分玉米成分未能够发挥出应有的作用,造成这一部分玉米的浪费。
一、玉米淀粉制糖生产概述
淀粉利用有着很多途径,其中淀粉糖是淀粉深加工最为常见和主要应用的途径之一。在淀粉糖制品生产中,其中淀粉的种类也很多,每一种淀粉的不同其淀粉加工也不尽相同,生产工艺也存在着一定的差异。玉米淀粉作为目前淀粉生产工艺中较为常见的一种,其生产工艺和发展方向研究深受着人们的重视与关注。
1、玉米淀粉工艺现状
玉米淀粉制糖生产工艺是与上个世纪八十年代开始发展起来的,由于当时的制糖理念、制糖技术、制糖设备都不是很完善,为此其在生产中还存在着许多问题,这一技术也并不被人们看好。直到新世纪以来,随着玉米制糖原理的不断完善、技术的不断创新和新設备的不断涌现,玉米淀粉制糖技术得到了飞速的发展,也广泛的被应用在制糖生产工艺中。
2、玉米淀粉生产工艺的发展
制糖工艺一直以来都是利用各种化学反应、物理反应为基础进行的,其工艺的进步、变革都是依靠着对制糖化学、物理化学的理解、完善进行的。在近十几年的发展中,与无机化学、有机化学、物理化学为主的学科不断发展,使得各种制糖生产技术逐渐趋于成熟和完善,尤其是玉米淀粉的生产工艺,更是得到了巨大的发展与优化。
二、玉米淀粉制糖的特点和优点
淀粉制糖能够采用任何种类的农作物淀粉作为原材料进行生产,其生产工艺不受季节、地区的限制,是一种应用范围广、工作效率高的特点。在这种条件下,玉米淀粉制糖工艺更是深受着人们的关注。
1、玉米淀粉制糖特点
玉米淀粉制糖也被广泛的称之为玉米干磨制粉法,是最近几年才研究的一种制糖新工艺,它是采用直接将玉米干磨成粉的方法来调制玉米粉浆,然后将大分子物体分解提取淀粉糖的一个系统化生产工作。干磨制粉工艺的应用不仅省去了繁琐的工作步骤,有效的节约了制糖成本,而且其具备着排除废弃物少、节约能源的优势。同时玉米本身产量高、副产品集中,效益高、淀粉成本低的特点是玉米淀粉制糖的主要原因。但是它出糖率低、杂质多、成色不好的缺陷使得制糖企业的经济效益受到一定的影响。
2、玉米淀粉制糖优势
玉米是我国主要的粮食作物之一,原材料供应充足、广泛,其中玉米淀粉含量70%以上,出糖率与先用的制糖原材料相比较高出了很多很多,是制糖的最佳原料之一。其次,玉米制糖的种植要求极为简单,能够种植存活地区的比种植甘蔗、甜菜的地区广泛了很多。再次,玉米的种植不受季节性影响,且制糖使用设备极为简单,其在制糖的过程中不仅可以降低全面生产成本,而且有效的加快了企业工作效率。其次,玉米除了可以得到糖类之外,还可以通过玉米淀粉的提取、玉米发酵加工等实现其他副产品效益,进而降低制糖生产成本、节约能源。
三、玉米淀粉制糖生产工艺与设备改进
开发玉米淀粉制糖工艺已成为制糖企业研究的核心课题,是我国制糖领域发展的指导方向。自从1983年开始至今,玉米淀粉的研究取得了实质性的进展,无论是生产工艺还是生产设备,都得到了巨大的改进。
1、工艺的改进
玉米淀粉制糖工艺的应用从最先的湿磨法工艺和干磨法工艺逐渐得到了优化,并且不断的结合和创新取得了各种先进性的生产技术。截至目前的制糖生产中,现代淀粉制糖工艺的应用取得了众多成功实践。在工作中仅仅依靠传统的制糖工艺已经无法满足时代发展要求,以物理化学反应为基础的制糖新工艺逐渐受到人们重视,也形成了两种不同的生产模式,即:酸水解法和酶水解法。酸水解法的工艺流程如下:玉米一淀粉、原料、水一调浆一糖化一冷却—脱色一过滤除杂—糖液。酸水解法是用无机为催化剂,是淀粉通过水解反应,将大分子糖分水解成葡萄糖。酶水解法则是通过利用酶的催化,先将玉米淀粉长链打断成短链,水解液化成较小的黏状糊精,再接着水解糖化成葡萄糖。酶水解法其工艺流程是:玉米淀粉浆一液化—糖化—脱色过滤一离子交换—葡萄糖。上述的方法就是玉米淀粉制糖生产改进后的现代工艺。
2、技术改进
运用和改进技术新设备也是玉米淀粉制糖专业化的必要步骤。设备的改进与实践的措施主要有连续喷射液化法、真空过滤等。我国于20世纪80年代初进了美国的蒸汽喷射液化器和真空过滤机,蒸汽喷射液化器是使蒸汽以强湍流方式直接与液体或料浆混合,从蒸汽到液体之间实现瞬间热传递,使蒸汽冷凝液非常快地扩散到液体中,从而消除了结构简单的蒸汽加热器中常见的汽锤和振动现象。加热器是一种能反复、精确进行温度控制的复杂温控设备。加热器在任何应用场合下的成功运行仅与仪表回路的设计、安装与调整有关。因此,对控制仪表的安装应格外注意。
此外,蒸汽喷射液化器有如下特点:①压力、流量、温度的调节:其采用一种独特的内部几何结构,通过气动调节阀调整锥形喷杆和锥形喷嘴之间的可变面积来调节蒸汽流量和压力,通过手动调节组合管和喷嘴之间的可变面积来调整液体的流量和压力并实现可调的蒸汽冷凝区,从而保持了无汽锤运行。而同样改变喷杆、喷嘴、组合管的锥度和外形尺寸也能调节流量和压力;②100%的传热效率:因为喷射器直接将蒸汽喷到液体中,所以蒸汽的总加热能量中既有潜热又有显热都得以利用,比只用潜热的效率高15%一20%,这也意味着消耗蒸汽量少;③调节迅速:与间接加热方法不同,此喷射器无传热屏障,如:换热器管壁,从而可立刻对来自温度控制信号作出响应,几乎没有滞后时间,并能同步的酶水解法快速的进行酶水解反应,更快速、更便捷的获取糖分,达到连续化生产。而一次喷射液化、二次喷射液化的连续喷射液化的使用,能使蛋白质高温变性凝聚,从而提高糖的质量。
结语
随着科技发展,以玉米淀粉为原料的制糖工业正在兴起,品种、产量和应用范同大大增加,其中以玉米为原料的制糖工业尤为引人注目。为了加大我国制糖产业的竞争力度,有必要引进新技术、新设备,更重要的是要在原有基础之上,大胆的改进各种制糖工艺与生产设备,以更快更好地促进行业的发展。
参考文献:
[1]尤新.用玉米粉酶法生产淀粉糖和发酵制品[J].粮油食品科技.2000(06)
[2]杨生辉,王小军.“黄金产业”——玉米深加工[J].甘肃农业.2003(02)
[3]李凤祥,杨玉民.糊精生产工艺及设备的改进与实践[J].吉林工商学院学报.2008(03)