




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、淀粉的制取與加工淀粉加工是利用具有不溶解于冷水、比重大于水以及與其他成分比重不同的特性進(jìn)行物理的分離過(guò)程。淀粉的用途十分廣泛。在食品工業(yè)中,淀粉是食品加工的原料。在醫(yī)藥、發(fā)酵、紡織、造紙、粘膠、冶金、石油等工業(yè)中,淀粉是上千種產(chǎn)品的中間原料。淀粉加工是農(nóng)產(chǎn)品加工的一個(gè)非常重要的方面。第一節(jié) 淀粉生產(chǎn)的原料及淀粉的理化性質(zhì)一、 淀粉生產(chǎn)的原料淀粉雖然廣泛地存在于各種植物體中,但作為生產(chǎn)淀粉的原料,必須具備淀粉含量高、易于提取、加工成本低、容易貯藏、副產(chǎn)品利用價(jià)值高等特點(diǎn)。因此,用作生產(chǎn)淀粉的原料,主要有薯類、谷類和豆類等。幾類主要的淀粉原料特性如下:(一)禾谷類在禾谷類作物中,玉米、小麥等是生產(chǎn)
2、淀粉的重要原料。特別是玉米,它是工業(yè)化生產(chǎn)淀粉的主要原料。1、玉米。玉料是淀粉生產(chǎn)的主要原料之一。具有淀粉品位高、質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低以及副產(chǎn)品利用價(jià)值高等特點(diǎn)。目前,玉米淀粉的產(chǎn)量和質(zhì)量,常因品種不同而有所差異。在一般條件下,根據(jù)玉米的化學(xué)組分分析,其含水分13%,脂肪4.5%,淀粉70%,灰分2.0%,蛋白質(zhì)8.5%,糖2%。一般黃玉米較白玉米的淀粉含量高,粉質(zhì)玉米較角質(zhì)玉米的淀粉含量主高。2、小麥。小麥?zhǔn)侵饕Z食作物之一。根據(jù)小麥的化學(xué)組分分析,其含水分9%-18%,脂肪1.5%-2%,淀粉60%-70%,纖維素2%-2.5%,糖2%-3%,灰分1.5%-2%。小麥的淀粉含量較高,但含有面
3、筋蛋白質(zhì),遇水則生成面筋,與淀粉不易分離。小麥淀粉的生產(chǎn)一般以面粉為原料,其淀粉的產(chǎn)率為55%,同時(shí)還可得一以20%左右的次級(jí)淀粉和10%-15%的面筋。(二)薯類薯類作物種類很多,作為生產(chǎn)淀粉的原料主要有甘薯、木薯和馬鈴薯等。小型淀粉廠多用薯類作原料。、甘薯。甘薯又名紅薯,也稱地瓜。根據(jù)甘薯的組分分析,其含量水分,水化合物,蛋白質(zhì),粗纖維,脂肪,無(wú)機(jī)鹽以及各種維生素等。在碳水化合物中,以淀粉為主,蔗糖含,還含少量的糊精、單糖和戊糖等。除了上述的主要成分外,甘薯還含有果膠和多酚類物質(zhì)。果膠給淀粉加工帶來(lái)一定的困難。多酚類物質(zhì)受氧化酶的作用,能形成黑色素,是造成甘薯淀粉易變色的主要原因。所以,選
4、擇甘薯作為生產(chǎn)淀粉的原料時(shí),應(yīng)以淀粉含量高,糖分、蛋白質(zhì)、纖維素和多本分類物質(zhì)含量低的品種為佳。貯存過(guò)的甘薯,由于一部分淀粉轉(zhuǎn)化成糖而造成淀粉的損失;另外,淀粉和蛋白質(zhì)的分離也比較困難,淀粉的產(chǎn)率比較低。而且,鮮薯含水分多,貯存比較困難,所以通常用將鮮薯切成薄片,曬干后貯存。因此,目前薯干片也是甘薯淀粉生的主要原料。 2、木薯。木薯又名樹(shù)薯,生長(zhǎng)在我國(guó)廣東、廣西和臺(tái)灣諸省,是制造工業(yè)淀粉的主要原料之一。根據(jù)木薯的分學(xué)組分分析,其含水分70.3%,淀粉21.5%,糖分5.1%,蛋白質(zhì)1.1%,油脂0.4%,纖維1.1%,灰分0.5%。木薯中還含量有0.01%-0.04%的氧化物,木薯汁中含有一種
5、酶能與氰化物作用,生成氫氰酸。氫氰酸不僅有毒,而且與鐵分子能結(jié)合形成藍(lán)色的亞鐵氧化物,使淀粉著色。所以在生產(chǎn)木薯淀粉時(shí),應(yīng)盡量避免便宜用鐵制的設(shè)備和用具。在其他加工中也應(yīng)避免使用鐵制設(shè)備和用具,防止類似現(xiàn)象發(fā)生。3、馬鈴薯。馬鈴薯俗稱土豆,是我國(guó)東北和華北地區(qū)生產(chǎn)淀粉的主要原料。根據(jù)馬鈴薯的化學(xué)組分分析,馬鈴薯含水分75%-79%,淀粉15%-20%,蛋白質(zhì)1.4%-1.9%,糖分、糊精0.5%-0.9%,脂肪0.05%-0.07%,纖維0.4%-0.5%,灰分0.8%-0.9%。馬鈴薯中含有酪氨酸和酪氨酸酶。當(dāng)酪氨基酸酸酶與空氣中的氧接觸時(shí),能使酪氨酸和其它物質(zhì)作用,生成有色物質(zhì),使薯汁呈紅
6、色。若遇鐵離子,酪氨酸被氧化成黑色的顆粒狀物質(zhì),影響淀粉的色澤。但在生產(chǎn)淀粉時(shí),使用二氧化硫水清洗脫色,可以防止這種作用的發(fā)生。(三)豆類豆類淀粉的主要原料有綠豆、豌豆和蠶豆。豆類含淀粉約35%,豆類淀粉中直鏈淀粉的含量較多,賦予豆類制品較多的彈性和韌性。除此之外,還含量有較多的油脂和蛋白質(zhì),使淀粉原漿中蛋白質(zhì)的含量較多,影響淀粉的分離和沉降,在加工時(shí),常用特殊的酸漿沉淀法制取豆類淀粉。二、淀粉的理化性質(zhì)(一)淀粉的物理性質(zhì)淀粉的主要物理性質(zhì)包括淀粉粒的形狀和大小、糊化、凝沉和吸附。1、淀粉粒的形狀和大小。淀粉是白色粉末狀顆粒。在顯微鏡下觀察,不同類型的作物,其淀粉的外表形狀和結(jié)構(gòu)差異較大,由
7、此可以鑒別淀粉所屬原料種類。淀粉的形狀大致上可分為圓形、橢圓形和多角形三種。如圖5-1所示。一般含水量高的原料,如塊根塊莖類,淀粉粒比較大,形狀比較整齊,大部分呈圓形或橢圓形,如馬鈴薯淀粉粒;而禾谷類豆類,淀粉顆粒小且多呈多角形,如大米淀粉粒。此外,淀粉的形狀,因受生長(zhǎng)期所受壓力不同和生長(zhǎng)部位不同的影響而不一致,如玉米淀粉粒生長(zhǎng)在胚芽附近的由于受力的關(guān)系呈多角形,生長(zhǎng)在玉米籽粒中上部的則呈圓形。2、糊化。淀粉顆粒不溶于冷水,將其放入冷水中,以攪拌可成懸浮液,若停止攪拌,淀粉顆粒因比水重則會(huì)慢慢下沉。若將淀粉懸浮液加熱到一定溫度,淀粉顆粒則突然膨脹,膨脹后的體積可達(dá)原體積的幾倍到幾十倍。由于膨脹
8、,晶體結(jié)構(gòu)消失,相互溶為一體,懸浮液變?yōu)檎吵淼暮隣钜后w,這種現(xiàn)象稱為“糊化”。淀粉顆粒從糊化開(kāi)始到糊化完成所需的溫度范圍稱“糊化溫度”。各種淀粉的糊公溫度不同,即使同一種淀粉,由于淀粉粒的大小不同糊化溫度也不相同。見(jiàn)表5-1。表5-1 幾種糧食淀粉顆粒的糊化溫度()淀粉種類 糊化溫度范圍 糊化開(kāi)始溫度玉米 64.272.0 64.2大米 58.061.0 58.0小麥 65.067.5 65.0高粱 69.075 69.0馬鈴薯 56.067.0 56.0馬鈴薯(大粒) 60.0馬鈴薯(中粒) 61.4馬鈴薯(小粒) 63.4木薯 59.070.0 59.0甘薯 70.076.0 70.0淀粉
9、糊化后淀粉糊的性質(zhì)與淀粉的食用品質(zhì)、工藝品質(zhì)有關(guān)。淀粉糊化的難易除了與淀粉粒本身的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還受下列一些因素影響:(1)水分。淀粉只能在有充足的水分時(shí)才能糊化,因?yàn)樗至嗽诩訜岬臈l件下可鉆入淀粉粒內(nèi)部拆散微晶束,形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一般30%以上的水分就可使淀粉充分糊化,水分太少糊化不均勻也不完全。(2)堿。堿可加速淀粉的糊化作用。例如玉米、馬鈴薯淀粉在強(qiáng)堿的作用下可在常溫下糊化。日常生活中煮稀飯加堿容易粘稠即利用此特點(diǎn)。(3)鹽類。某些鹽類及有機(jī)化合物可以促進(jìn)淀粉的糊化作用,例如氯化鈣、碘化鉀等;有機(jī)化合物二甲亞礬、液態(tài)氨等。而有些則可抑制淀粉的糊化作用,例子如硫酸鎂、硫酸銨等。(4)脂
10、類。脂類由于可與直鏈淀粉形成穩(wěn)定的復(fù)合物,即使在水中加熱到100也不會(huì)解體,因此淀粉難于膨潤(rùn),馬鈴薯淀粉比谷類淀粉易于糊化與此有關(guān)。直鏈淀粉含量高的玉米比含量低的難糊化也與此有關(guān)。3、凝沉。糊化后的淀粉溶液在低溫下放置較長(zhǎng)時(shí)間以后,會(huì)由透明變得渾濁,并產(chǎn)生沉淀。這些現(xiàn)象稱做淀粉的凝沉,也稱作回生。這是由于淀粉在糊化過(guò)程中微晶束被拆散,溶液中有不同大小的膠體質(zhì)點(diǎn)及淀粉分子,在加熱過(guò)程中淀粉分了始終處于熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不能作整齊排列;而在冷卻過(guò)程中溫度逐漸降低,分子運(yùn)動(dòng)減弱,相互選拔,彼此平行,并以氫鍵結(jié)合成束狀結(jié)構(gòu),而使溶解度降低形成沉淀。淀粉的凝沉與下列因素有關(guān):(1)淀粉類別。一般來(lái)說(shuō)直鏈淀粉比
11、支鏈淀粉容易凝沉。這是由于直鏈淀粉分子比較規(guī)整,容易相互靠攏,重新排列;而支鏈淀粉分子呈樹(shù)枝狀,有空間障礙,不易相互靠攏、重新排列。若同樣都是直鏈淀粉,則與分子量的大小有關(guān)。分子量大的直鏈淀粉,由于鏈長(zhǎng)而有空間障礙不易取向;分子量小,則鏈短,在溶液中易于擴(kuò)散,也不易凝沉;只有那些分子量大小適度的直鏈淀粉分子容易凝沉。(2)淀粉濃度。淀粉溶液的濃度不同,凝沉難易也不同。溶液濃度大,分子相互碰撞的機(jī)會(huì)多,也容易凝沉;濃度稀則凝沉很慢。(3)無(wú)機(jī)鹽類。無(wú)機(jī)鹽類對(duì)淀粉的凝沉作用也有影響。很多無(wú)機(jī)鹽類水化能力都很強(qiáng),使具有三維護(hù)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠體質(zhì)點(diǎn)中締合的水分子被無(wú)機(jī)鹽離子吸引,淀粉分子鏈間脫水,距離
12、縮小,容易取向,作整齊排列而加速凝沉作用。溫度、水分和冷卻時(shí)間對(duì)凝沉速度都有影響。淀粉凝沉作用的最適溫度在24,60或20都不容易凝沉。水分含量在30%60%的淀粉容易凝沉,含量水量小于10%或含量有大量水分則不易凝沉。淀粉糊化以后冷卻時(shí)間長(zhǎng),容易凝沉。因?yàn)槔鋮s時(shí)間長(zhǎng),溶液中的淀粉分子有充分時(shí)間相互靠攏,再行整齊排列,所以容易凝沉。糊化與凝沉在生產(chǎn)上的應(yīng)用:淀粉多是經(jīng)糊化后而被告應(yīng)用的。方便面等到許多主食方便食品都是先經(jīng)糊化,然后控制好糊化淀粉的水分、濕度及冷卻時(shí)間而制成各種主食方便食品的。一般是將糊化好的面條或大米在80以上的溫度下快速干燥,即盡量使糊化好的淀粉在不變化的狀態(tài)下進(jìn)行干燥,使其
13、不能發(fā)生凝沉作用。粉條(絲)的生產(chǎn)原理則相反,是將淀粉糊化后任期自然冷卻,充分發(fā)生凝沉,然后再進(jìn)行干部燥,而得到凝沉了的淀粉,因此這類制品久煮不爛。一般配生產(chǎn)粉條(絲)類制品用含直鏈淀粉多的原料較好,因?yàn)橹辨湹矸廴菀啄痢?、吸附。許多有機(jī)及無(wú)機(jī)化合物可被淀粉吸附。由于直鏈和支鏈淀粉分子的形狀不同,對(duì)一些物質(zhì)的吸附也有差別。例如:對(duì)碘的吸附,淀粉遇碘顯藍(lán)色,這是早已知道的現(xiàn)象。但實(shí)際上淀粉與碘的呈色反應(yīng)隨淀粉分子的結(jié)構(gòu)和大小而不同,支鏈淀粉遇碘只產(chǎn)生紫紅色。顏色的深淺與淀粉分支的長(zhǎng)短和分支的密度有關(guān)。一般6個(gè)以下葡萄糖殘基遇碘不顯示顏色,812個(gè)葡萄糖殘基遇碘顯紅色,35個(gè)以上葡萄糖殘基的直鏈
14、淀粉分子遇碘才顯藍(lán)色。支鏈淀粉的分支一般為20個(gè)左右葡萄糖殘基,所以遇碘顯紫紅色。(二)淀粉的化學(xué)性質(zhì)由分子結(jié)構(gòu)可知淀粉分子上有許多羥基,它可被氧化劑氧化,也可被無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)酸酯化,與酸作用可生成各種不同的產(chǎn)物。1、與酸作用。淀粉在酸的作用下水解產(chǎn)生分子量不同的各種中間產(chǎn)物,這些物質(zhì)稱為糊精。在淀粉水解的最初級(jí)階段所產(chǎn)生的糊精分子大小和特性均與淀粉無(wú)多大區(qū)別,如遇碘顯藍(lán)色或紫色。進(jìn)一步水解,糊精的分子量會(huì)繼續(xù)減少,還原裴林溶液的能力逐漸增強(qiáng),遇碘變成褐色,而后顯紅色,最后便不與碘作用,不顯色。淀粉淀粉糊精紅糊精無(wú)色糊精麥芽糖葡萄糖2、淀粉的成酯成醚作用。淀粉分子可與無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)酸生成酯。在工業(yè)
15、上通常用淀粉與甲酸、乙酸、丙酸及一些高級(jí)脂肪酸作用,生成各種用途的淀粉酯。例如淀粉與乙酸作用生成淀粉乙酸酯。3、淀粉的氧化。淀粉隨氧化條件及氧化劑的不同而生成不同的產(chǎn)物。常用的氧化劑有高碘酸、次氫酸等。雙醛淀粉就是高碘酸氧化制得的。第二節(jié) 淀粉制取的主要方法在淀粉原料中,除含有淀粉外,通常還含有不同數(shù)量的蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪、無(wú)機(jī)鹽和其它物質(zhì)。制取淀粉就是利用工藝手段除去非淀粉物質(zhì),使淀粉分離出來(lái)。因此,淀粉制取,實(shí)質(zhì)上就是利用淀粉具有不溶解于冷水、比重大于水以及與其它成分比重不同的特性進(jìn)行物理的分離過(guò)程。工業(yè)生產(chǎn)淀粉大致由原料處理、浸泡、破碎、分離、清洗、干燥和成品整理等幾個(gè)主要工序所組成。
16、原料不同,在具體操作上略有差異,但其基本過(guò)程是相同的。一、原料處理淀粉原料不常常夾有泥沙,石塊和雜草等各種雜質(zhì),須在加工前予以清除。其方法有清洗和清理兩種,薯類原料如馬鈴薯、甘薯可以采用清洗處理,即用水進(jìn)行洗滌。谷類和豆類通常采用風(fēng)選或過(guò)篩等進(jìn)行清理。二、原料浸泡新鮮薯類原料含水量較高,可以不以浸泡直接用破碎機(jī)進(jìn)行破碎或打成糊狀。谷類和豆類原料含量水量低,顆粒堅(jiān)硬,必須先以浸泡,使其軟化后,才能進(jìn)行破碎。(一)浸泡的目的浸泡的目的除軟化顆粒、降低組織結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外,同時(shí)還有破壞蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、洗滌和除去部分水溶性物質(zhì)的作用。如玉米淀粉往往被告蛋白質(zhì)網(wǎng)所包裹,若不先將蛋白質(zhì)網(wǎng)破壞,就很難洗出淀粉。(
17、二)浸泡劑浸泡劑對(duì)于有些淀粉原料可以起到溶解蛋白質(zhì)、加速淀粉釋放的作用。例如玉米和小麥等谷物原料,常用用二氧化硫浸泡,主要是利用二氧化硫的還原性與酸性分散和破壞谷類細(xì)胞中蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),促使淀粉游離出來(lái)。浸泡薯干常用石灰水,能使薯干中的蛋白質(zhì)部分溶解。在薯干磨碎和洗滌過(guò)程式中,若保持淀粉乳的PH值在910之間,能促使蛋白質(zhì)凝聚,色素物質(zhì)懸浮于液面上,易于分離,石灰水的鈣離子可降低果膠之類膠體物質(zhì)的粘性,薯渣易于過(guò)篩,從而提高淀粉的質(zhì)量和出品率。(三)浸泡方法浸泡方法可視工廠的設(shè)備和生產(chǎn)能力而有所不同。小型廠一般采用單桶浸泡法,即將原料倒入浸泡桶中,加入浸泡水和浸泡劑,以一定時(shí)間后放水排料。單桶
18、浸泡一般都用新鮮水進(jìn)行浸泡,其效果較好,但缺點(diǎn)是耗水量大,溶出的水溶性物質(zhì)難以回收。較大型的工廠一般采用逆流式浸泡,即用幾十只或十幾只浸泡桶串聯(lián)使用,在第一只桶內(nèi)加入原料,而最后一只桶內(nèi)放出浸泡完成的原料。浸泡水循環(huán)浸泡,重復(fù)使用。其優(yōu)點(diǎn)是耗水量少,浸泡水中能溶解大量的水溶性物質(zhì),濃度較高,利于回收;缺點(diǎn)是各桶間水移動(dòng)并不是連續(xù)的,而是以過(guò)一定時(shí)間后,再將浸泡水移入次桶,桶內(nèi)原料一度停止浸泡,所以影響了浸泡效率。三、破碎從淀粉原料中撮淀粉,必須經(jīng)過(guò)破碎工序,其目的是破壞淀粉原料的細(xì)胞組織,使淀粉顆粒從細(xì)胞中游離出來(lái),以利提取。破碎設(shè)備種類很多,常用的有刨絲機(jī)(用于鮮薯破碎)、錘片式粉碎機(jī)(粉碎
19、粒狀原料)、爪式粉碎機(jī)(用于顆粒細(xì)、潮濕、粘性大的物料)、砂盤粉碎機(jī)(可磨多種原料)等。破碎的方法根據(jù)原料的種類而定。薯類如馬鈴薯、甘薯等含水量高的淀粉原料,因組織柔軟,可不浸泡而直接用刨絲機(jī)將其刨成細(xì)或用錘擊機(jī)將其粉碎。一般進(jìn)行兩次破碎,第一次破碎后過(guò)篩,分開(kāi)淀粉乳,將所得的篩上物再進(jìn)行第二次破碎,其破碎度比第一次更大些,然后再篩去殘?jiān)?,取得淀粉乳。谷類和豆類原料,?yīng)經(jīng)過(guò)浸泡軟化后,才能進(jìn)行破碎。對(duì)于含有胚芽的谷類原料,浸泡后,最好先經(jīng)12次粗碎,形成碎塊,使胚芽脫落下來(lái),再通過(guò)胚芽分離器將胚芽分離,然后將不含胚芽的碎塊用盤磨機(jī)磨成糊狀,使淀粉粒能與纖維和蛋白質(zhì)很好地分開(kāi)。四、分離胚芽、纖維
20、和蛋白質(zhì)(一)分離胚芽谷物原料中的玉米帶有胚芽,胚芽中含有大量脂肪和蛋白質(zhì),而淀粉含量很少,所以在生產(chǎn)中,經(jīng)過(guò)粗碎后,必須先分離胚芽,然后再經(jīng)磨碎,分離纖維和蛋白質(zhì)等。胚芽的吸水力強(qiáng),吸水量可達(dá)本身重量的60%,膨脹程度高,含脂肪多,所以比重較輕,例子如玉米胚芽比重約為1.03,而胚體比生為1.6,因此,可以利用兩者比重不同進(jìn)行分離。常用的分離胚芽設(shè)備有胚芽分離槽和旋液分離器。胚芽分離槽是一個(gè)“U”字形的木制或鑄鐵的長(zhǎng)槽,槽長(zhǎng)35米,寬約1.3米,高2米,槽內(nèi)裝有刮板、溢流口和攪拌器。物料從槽的一端引入,緩慢地流向末端,因?yàn)榕哐勘戎匦《∮谝好嫔?,被告移?dòng)的刮起板刮向溢流出口,而較重的胚體沉下
21、底槽,經(jīng)由一只緩慢旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速約6轉(zhuǎn)/分)的軸式攪拌器推向末端的底聞流出口,這樣使胚芽和胚體二者分離。旋液分離器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的胚芽分離器,如圖52所示。整個(gè)殼體是由上部圓筒和下部圓錐體連接而成。粗碎的原料在一定的壓,以正切的方向進(jìn)入旋液分離器上部圓筒,產(chǎn)生旋流。胚體部分的比重大,受到的離心慣性力大,被甩向外層,沿分離器壁下降到底部排出,稱為底流。比重較小的胚芽受離心慣性力的作用小,流向分離器的中心部分,以渦流狀經(jīng)由上部中央管溢流排出。(二)分離纖維淀粉原料經(jīng)過(guò)分離胚芽和磨碎或直接破碎以后所得到的糊狀物料,除了含有大量淀粉以外,還含有纖維和蛋白質(zhì)等成分。為了得到質(zhì)量較高的淀粉和良好地完成分離操作
22、,通常是先分離纖維,然后再分離蛋白質(zhì)。分離纖維大都采用過(guò)篩的方法,又稱為篩分工序。篩分工序包括分離胚芽、粗纖維和細(xì)纖維、回收淀粉等環(huán)節(jié)。常用的篩分設(shè)備有平搖篩和六角篩等。通過(guò)篩分,將磨碎的原料分成淀粉乳和渣。渣經(jīng)過(guò)3-4次洗滌,回收殘存的淀粉。最后一次過(guò)篩的淀粉乳,應(yīng)以140-200目的絲絹過(guò)濾,除去可能存在的很細(xì)小的渣或細(xì)纖維,保證獲得純凈的淀粉乳。(三)分離蛋白質(zhì)篩分后所得的淀粉乳,除了含有大量淀粉外,還含量有蛋白質(zhì)、脂肪和灰分等物質(zhì)。所以此時(shí)的淀粉乳是幾種物質(zhì)的混合懸浮液。由于這些物質(zhì)的比重不同,加淀粉的畢生為1.6,蛋白質(zhì)為1.2,細(xì)渣為1.3,泥砂為2.0,因而它們?cè)趹腋∫褐械某两邓?/p>
23、度也不同,因此,利用畢生不同的方法可以使它們分開(kāi)。其方法主要有靜止沉淀法、流動(dòng)沉淀法和離心分離法等。1、靜止沉淀法。靜止深沉法是一種簡(jiǎn)單的分離方法,在小廠使用較多。其方法是將淀粉乳盛于沉淀桶或池中,靜置8-12小時(shí),使淀粉沉淀,蛋白質(zhì)懸浮于水中,而泥砂沉于桶底或池底下層。先放出上層的蛋白質(zhì)水,再引入清水,攪起淀粉乳,便其混合均勻,再靜置使淀粉沉淀。如此反延長(zhǎng)洗滌幾次,可得到較純的淀粉。此法的缺點(diǎn)是每間次沉淀的時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備生產(chǎn)能力低,又因淀粉沉淀長(zhǎng)時(shí)間停留在沉淀桶(池)中,容易使淀粉發(fā)酵變質(zhì),影響淀粉質(zhì)量和得率。2、流動(dòng)沉淀法。動(dòng)沉淀法是借助流槽分離蛋白質(zhì),所以又稱“流槽法”。流槽為細(xì)長(zhǎng)形的平底
24、槽,槽總長(zhǎng)2530米,寬4055厘米,槽底坡底為每米23毫米,槽頭高度為25厘米,逐漸降低。流槽用磚砌成,表面涂層為水泥或環(huán)氧樹(shù)脂,但也有用木材制成,其搞酸腐蝕性較水泥好。流動(dòng)沉淀法是流槽內(nèi)淀粉作薄層流動(dòng),由于淀粉顆粒的比重大,沉降速度比蛋白質(zhì)快3倍左右,所以先沉淀于槽底。蛋白質(zhì)尚未來(lái)得及沉淀仍懸浮于水水中而由槽尾連續(xù)流出,使蛋白質(zhì)和淀粉分開(kāi)。此法分離效率較高,但占地面積大,容易受污染,影響制品質(zhì)量和制品獲得率。3、離心分離法。離心分離法也是利用淀粉與蛋白質(zhì)比重不同的原理進(jìn)行分離,但此法是借助離心機(jī)產(chǎn)生的離心力使淀粉沉降。離心機(jī)分離效率高、體積小,密封生產(chǎn),連續(xù)操作,所以在現(xiàn)代淀粉廠內(nèi)廣泛采用
25、離心機(jī)代替流槽分離蛋白質(zhì)。離心機(jī)的種類很多,目前國(guó)內(nèi)外都使用碟式離心分離機(jī)分離淀粉。它的主要工作機(jī)構(gòu)是由多層碟片組成,如圖53。淀粉乳由進(jìn)口引入離心分離室,輕物質(zhì)黃漿(蛋白質(zhì))沿碟片向上從黃漿口排出,淀粉顆粒在碟片離心力作用下,由淀粉出口處排出。在淀粉出口管上裝有閥門,用來(lái)調(diào)節(jié)淀粉乳流量,當(dāng)?shù)矸壑械鞍踪|(zhì)含量超過(guò)質(zhì)量指標(biāo)時(shí),可關(guān)小閥門,使一部分淀粉乳經(jīng)回流管回入離心機(jī)底部進(jìn)行第二次分離。使用離心機(jī)分離蛋白質(zhì),一般采用2級(jí)分離,即用兩臺(tái)離心機(jī)順序操作,以篩分后的淀粉乳為第一級(jí)離心機(jī)的進(jìn)料,第一級(jí)所得底流(淀粉乳)為第二級(jí)離心機(jī)的進(jìn)料。為了提高淀粉質(zhì)量,也有采用3級(jí)或4級(jí)分離操作的。五、淀粉的清洗、
26、干燥和成品整理(一)清洗淀粉淀粉乳經(jīng)分離蛋白質(zhì)后,通常還含有水溶性雜質(zhì)。為了提高淀粉純度,必須進(jìn)行清洗。清洗淀粉最簡(jiǎn)單的方法是將淀粉乳放入沉淀桶或池中,加清水?dāng)嚢韬?,靜置幾小時(shí),待淀粉沉淀后,放去上層清汁,再引入清水,攪拌、再沉淀、現(xiàn)放去上層清汁,如此重復(fù)23次,可得到較為純凈的淀粉,但其缺點(diǎn)是太浪費(fèi)時(shí)間。大型淀粉廠多用真空吸濾機(jī)清洗淀粉。(二)干燥采用真空吸濾機(jī)清洗的淀粉,可直接進(jìn)行干燥處理,使淀粉中的水分下降到10%20%,利于運(yùn)輸和貯藏。但對(duì)于使用沉淀桶、池等方法清洗得到的淀粉乳,須先經(jīng)脫水處理,使淀粉中的水分降到40%左右,才能進(jìn)行干燥處理。手工生產(chǎn)脫水最簡(jiǎn)單的方法是用吊袋濾去多余的水
27、分,工廠則采用脫水離心機(jī)進(jìn)行脫水處理。濕淀粉干燥的方法很多,最簡(jiǎn)單的是曝光曬干,簡(jiǎn)便易行,成本低,但受天氣限制,只適用于手工生產(chǎn)?,F(xiàn)代淀粉廠大都采用干燥機(jī)連續(xù)干燥,常用的干燥有轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)、氣流式干燥機(jī)等,以后者為主。氣流干燥機(jī)的類型很多,按干燥管形式的直管、脈沖管、套管和環(huán)形管;按干燥管的數(shù)目的單級(jí)和多級(jí)的;按氣流的流動(dòng)形式有旋風(fēng)氣流干燥機(jī)和螺旋氣流干燥機(jī)。另外還有帶粉碎機(jī)的氣流干燥機(jī)。圖54所示為單級(jí)氣流干燥機(jī)結(jié)構(gòu)。由風(fēng)機(jī)、熱交換器、加料器、干燥管、旋風(fēng)分離器和出料器等組成。工作時(shí),空氣經(jīng)過(guò)濾,進(jìn)入熱交換器,被加熱后與加料器送入的濕物料同時(shí)被風(fēng)吸引,在高速高溫氣流作用下,濕物料被分散成微小
28、顆粒,并與熱空氣充分接觸,在管內(nèi)輸送過(guò)程中,物料被迅速干燥后,由旋風(fēng)分離器底部卸出,廢氣由分離器頂部、通風(fēng)除塵器排出。對(duì)含水量大于40%的混狀物料,可先加入部分干料,進(jìn)行攪拌,達(dá)到散粉狀態(tài),再進(jìn)行氣流干燥。(三)成品整理干燥后的淀粉,往往粘度很不整齊,必須經(jīng)過(guò)成品整理,才能作為成品淀粉。淀粉成品整理的方法與干燥方法有關(guān),通常采用篩分和粉碎等工序。干燥后顆粒不均勻的淀粉,必須先經(jīng)篩分,篩下物料為成品淀粉,篩上物需經(jīng)主要內(nèi)容或磨碎機(jī)磨碎,再重復(fù)篩分,直至全部成為粉狀為止。若有些粗淀粉干燥不好,水分含量高,還需重新進(jìn)行了干燥,然后粉碎,最后篩分出成品淀粉。在成品整理過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)密閉設(shè)施,防止淀粉飛
29、揚(yáng),同時(shí)還需要安裝通風(fēng)、除塵設(shè)備,及時(shí)回收飛揚(yáng)的粉末淀粉。淀粉的制取與加工淀粉加工是利用具有不溶解于冷水、比重大于水以及與其他成分比重不同的特性進(jìn)行物理的分離過(guò)程。淀粉的用途十分廣泛。在食品工業(yè)中,淀粉是食品加工的原料。在醫(yī)藥、發(fā)酵、紡織、造紙、粘膠、冶金、石油等工業(yè)中,淀粉是上千種產(chǎn)品的中間原料。淀粉加工是農(nóng)產(chǎn)品加工的一個(gè)非常重要的方面。第二節(jié) 淀粉生產(chǎn)的原料及淀粉的理化性質(zhì)二、 淀粉生產(chǎn)的原料淀粉雖然廣泛地存在于各種植物體中,但作為生產(chǎn)淀粉的原料,必須具備淀粉含量高、易于提取、加工成本低、容易貯藏、副產(chǎn)品利用價(jià)值高等特點(diǎn)。因此,用作生產(chǎn)淀粉的原料,主要有薯類、谷類和豆類等。幾類主要的淀粉原
30、料特性如下:(一)禾谷類在禾谷類作物中,玉米、小麥等是生產(chǎn)淀粉的重要原料。特別是玉米,它是工業(yè)化生產(chǎn)淀粉的主要原料。1、玉米。玉料是淀粉生產(chǎn)的主要原料之一。具有淀粉品位高、質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低以及副產(chǎn)品利用價(jià)值高等特點(diǎn)。目前,玉米淀粉的產(chǎn)量和質(zhì)量,常因品種不同而有所差異。在一般條件下,根據(jù)玉米的化學(xué)組分分析,其含水分13%,脂肪4.5%,淀粉70%,灰分2.0%,蛋白質(zhì)8.5%,糖2%。一般黃玉米較白玉米的淀粉含量高,粉質(zhì)玉米較角質(zhì)玉米的淀粉含量主高。2、小麥。小麥?zhǔn)侵饕Z食作物之一。根據(jù)小麥的化學(xué)組分分析,其含水分9%-18%,脂肪1.5%-2%,淀粉60%-70%,纖維素2%-2.5%,糖2
31、%-3%,灰分1.5%-2%。小麥的淀粉含量較高,但含有面筋蛋白質(zhì),遇水則生成面筋,與淀粉不易分離。小麥淀粉的生產(chǎn)一般以面粉為原料,其淀粉的產(chǎn)率為55%,同時(shí)還可得一以20%左右的次級(jí)淀粉和10%-15%的面筋。(二)薯類薯類作物種類很多,作為生產(chǎn)淀粉的原料主要有甘薯、木薯和馬鈴薯等。小型淀粉廠多用薯類作原料。、甘薯。甘薯又名紅薯,也稱地瓜。根據(jù)甘薯的組分分析,其含量水分,水化合物,蛋白質(zhì),粗纖維,脂肪,無(wú)機(jī)鹽以及各種維生素等。在碳水化合物中,以淀粉為主,蔗糖含,還含少量的糊精、單糖和戊糖等。除了上述的主要成分外,甘薯還含有果膠和多酚類物質(zhì)。果膠給淀粉加工帶來(lái)一定的困難。多酚類物質(zhì)受氧化酶的作
32、用,能形成黑色素,是造成甘薯淀粉易變色的主要原因。所以,選擇甘薯作為生產(chǎn)淀粉的原料時(shí),應(yīng)以淀粉含量高,糖分、蛋白質(zhì)、纖維素和多本分類物質(zhì)含量低的品種為佳。貯存過(guò)的甘薯,由于一部分淀粉轉(zhuǎn)化成糖而造成淀粉的損失;另外,淀粉和蛋白質(zhì)的分離也比較困難,淀粉的產(chǎn)率比較低。而且,鮮薯含水分多,貯存比較困難,所以通常用將鮮薯切成薄片,曬干后貯存。因此,目前薯干片也是甘薯淀粉生的主要原料。 2、木薯。木薯又名樹(shù)薯,生長(zhǎng)在我國(guó)廣東、廣西和臺(tái)灣諸省,是制造工業(yè)淀粉的主要原料之一。根據(jù)木薯的分學(xué)組分分析,其含水分70.3%,淀粉21.5%,糖分5.1%,蛋白質(zhì)1.1%,油脂0.4%,纖維1.1%,灰分0.5%。木薯
33、中還含量有0.01%-0.04%的氧化物,木薯汁中含有一種酶能與氰化物作用,生成氫氰酸。氫氰酸不僅有毒,而且與鐵分子能結(jié)合形成藍(lán)色的亞鐵氧化物,使淀粉著色。所以在生產(chǎn)木薯淀粉時(shí),應(yīng)盡量避免便宜用鐵制的設(shè)備和用具。在其他加工中也應(yīng)避免使用鐵制設(shè)備和用具,防止類似現(xiàn)象發(fā)生。3、馬鈴薯。馬鈴薯俗稱土豆,是我國(guó)東北和華北地區(qū)生產(chǎn)淀粉的主要原料。根據(jù)馬鈴薯的化學(xué)組分分析,馬鈴薯含水分75%-79%,淀粉15%-20%,蛋白質(zhì)1.4%-1.9%,糖分、糊精0.5%-0.9%,脂肪0.05%-0.07%,纖維0.4%-0.5%,灰分0.8%-0.9%。馬鈴薯中含有酪氨酸和酪氨酸酶。當(dāng)酪氨基酸酸酶與空氣中的氧
34、接觸時(shí),能使酪氨酸和其它物質(zhì)作用,生成有色物質(zhì),使薯汁呈紅色。若遇鐵離子,酪氨酸被氧化成黑色的顆粒狀物質(zhì),影響淀粉的色澤。但在生產(chǎn)淀粉時(shí),使用二氧化硫水清洗脫色,可以防止這種作用的發(fā)生。(三)豆類豆類淀粉的主要原料有綠豆、豌豆和蠶豆。豆類含淀粉約35%,豆類淀粉中直鏈淀粉的含量較多,賦予豆類制品較多的彈性和韌性。除此之外,還含量有較多的油脂和蛋白質(zhì),使淀粉原漿中蛋白質(zhì)的含量較多,影響淀粉的分離和沉降,在加工時(shí),常用特殊的酸漿沉淀法制取豆類淀粉。二、淀粉的理化性質(zhì)(一)淀粉的物理性質(zhì)淀粉的主要物理性質(zhì)包括淀粉粒的形狀和大小、糊化、凝沉和吸附。1、淀粉粒的形狀和大小。淀粉是白色粉末狀顆粒。在顯微鏡
35、下觀察,不同類型的作物,其淀粉的外表形狀和結(jié)構(gòu)差異較大,由此可以鑒別淀粉所屬原料種類。淀粉的形狀大致上可分為圓形、橢圓形和多角形三種。如圖5-1所示。一般含水量高的原料,如塊根塊莖類,淀粉粒比較大,形狀比較整齊,大部分呈圓形或橢圓形,如馬鈴薯淀粉粒;而禾谷類豆類,淀粉顆粒小且多呈多角形,如大米淀粉粒。此外,淀粉的形狀,因受生長(zhǎng)期所受壓力不同和生長(zhǎng)部位不同的影響而不一致,如玉米淀粉粒生長(zhǎng)在胚芽附近的由于受力的關(guān)系呈多角形,生長(zhǎng)在玉米籽粒中上部的則呈圓形。2、糊化。淀粉顆粒不溶于冷水,將其放入冷水中,以攪拌可成懸浮液,若停止攪拌,淀粉顆粒因比水重則會(huì)慢慢下沉。若將淀粉懸浮液加熱到一定溫度,淀粉顆粒
36、則突然膨脹,膨脹后的體積可達(dá)原體積的幾倍到幾十倍。由于膨脹,晶體結(jié)構(gòu)消失,相互溶為一體,懸浮液變?yōu)檎吵淼暮隣钜后w,這種現(xiàn)象稱為“糊化”。淀粉顆粒從糊化開(kāi)始到糊化完成所需的溫度范圍稱“糊化溫度”。各種淀粉的糊公溫度不同,即使同一種淀粉,由于淀粉粒的大小不同糊化溫度也不相同。見(jiàn)表5-1。表5-1 幾種糧食淀粉顆粒的糊化溫度()淀粉種類 糊化溫度范圍 糊化開(kāi)始溫度玉米 64.272.0 64.2大米 58.061.0 58.0小麥 65.067.5 65.0高粱 69.075 69.0馬鈴薯 56.067.0 56.0馬鈴薯(大粒) 60.0馬鈴薯(中粒) 61.4馬鈴薯(小粒) 63.4木薯 59
37、.070.0 59.0甘薯 70.076.0 70.0淀粉糊化后淀粉糊的性質(zhì)與淀粉的食用品質(zhì)、工藝品質(zhì)有關(guān)。淀粉糊化的難易除了與淀粉粒本身的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還受下列一些因素影響:(1)水分。淀粉只能在有充足的水分時(shí)才能糊化,因?yàn)樗至嗽诩訜岬臈l件下可鉆入淀粉粒內(nèi)部拆散微晶束,形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一般30%以上的水分就可使淀粉充分糊化,水分太少糊化不均勻也不完全。(2)堿。堿可加速淀粉的糊化作用。例如玉米、馬鈴薯淀粉在強(qiáng)堿的作用下可在常溫下糊化。日常生活中煮稀飯加堿容易粘稠即利用此特點(diǎn)。(3)鹽類。某些鹽類及有機(jī)化合物可以促進(jìn)淀粉的糊化作用,例如氯化鈣、碘化鉀等;有機(jī)化合物二甲亞礬、液態(tài)氨等。而有
38、些則可抑制淀粉的糊化作用,例子如硫酸鎂、硫酸銨等。(4)脂類。脂類由于可與直鏈淀粉形成穩(wěn)定的復(fù)合物,即使在水中加熱到100也不會(huì)解體,因此淀粉難于膨潤(rùn),馬鈴薯淀粉比谷類淀粉易于糊化與此有關(guān)。直鏈淀粉含量高的玉米比含量低的難糊化也與此有關(guān)。3、凝沉。糊化后的淀粉溶液在低溫下放置較長(zhǎng)時(shí)間以后,會(huì)由透明變得渾濁,并產(chǎn)生沉淀。這些現(xiàn)象稱做淀粉的凝沉,也稱作回生。這是由于淀粉在糊化過(guò)程中微晶束被拆散,溶液中有不同大小的膠體質(zhì)點(diǎn)及淀粉分子,在加熱過(guò)程中淀粉分了始終處于熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不能作整齊排列;而在冷卻過(guò)程中溫度逐漸降低,分子運(yùn)動(dòng)減弱,相互選拔,彼此平行,并以氫鍵結(jié)合成束狀結(jié)構(gòu),而使溶解度降低形成沉淀。淀
39、粉的凝沉與下列因素有關(guān):(1)淀粉類別。一般來(lái)說(shuō)直鏈淀粉比支鏈淀粉容易凝沉。這是由于直鏈淀粉分子比較規(guī)整,容易相互靠攏,重新排列;而支鏈淀粉分子呈樹(shù)枝狀,有空間障礙,不易相互靠攏、重新排列。若同樣都是直鏈淀粉,則與分子量的大小有關(guān)。分子量大的直鏈淀粉,由于鏈長(zhǎng)而有空間障礙不易取向;分子量小,則鏈短,在溶液中易于擴(kuò)散,也不易凝沉;只有那些分子量大小適度的直鏈淀粉分子容易凝沉。(2)淀粉濃度。淀粉溶液的濃度不同,凝沉難易也不同。溶液濃度大,分子相互碰撞的機(jī)會(huì)多,也容易凝沉;濃度稀則凝沉很慢。(3)無(wú)機(jī)鹽類。無(wú)機(jī)鹽類對(duì)淀粉的凝沉作用也有影響。很多無(wú)機(jī)鹽類水化能力都很強(qiáng),使具有三維護(hù)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠體
40、質(zhì)點(diǎn)中締合的水分子被無(wú)機(jī)鹽離子吸引,淀粉分子鏈間脫水,距離縮小,容易取向,作整齊排列而加速凝沉作用。溫度、水分和冷卻時(shí)間對(duì)凝沉速度都有影響。淀粉凝沉作用的最適溫度在24,60或20都不容易凝沉。水分含量在30%60%的淀粉容易凝沉,含量水量小于10%或含量有大量水分則不易凝沉。淀粉糊化以后冷卻時(shí)間長(zhǎng),容易凝沉。因?yàn)槔鋮s時(shí)間長(zhǎng),溶液中的淀粉分子有充分時(shí)間相互靠攏,再行整齊排列,所以容易凝沉。糊化與凝沉在生產(chǎn)上的應(yīng)用:淀粉多是經(jīng)糊化后而被告應(yīng)用的。方便面等到許多主食方便食品都是先經(jīng)糊化,然后控制好糊化淀粉的水分、濕度及冷卻時(shí)間而制成各種主食方便食品的。一般是將糊化好的面條或大米在80以上的溫度下快
41、速干燥,即盡量使糊化好的淀粉在不變化的狀態(tài)下進(jìn)行干燥,使其不能發(fā)生凝沉作用。粉條(絲)的生產(chǎn)原理則相反,是將淀粉糊化后任期自然冷卻,充分發(fā)生凝沉,然后再進(jìn)行干部燥,而得到凝沉了的淀粉,因此這類制品久煮不爛。一般配生產(chǎn)粉條(絲)類制品用含直鏈淀粉多的原料較好,因?yàn)橹辨湹矸廴菀啄痢?、吸附。許多有機(jī)及無(wú)機(jī)化合物可被淀粉吸附。由于直鏈和支鏈淀粉分子的形狀不同,對(duì)一些物質(zhì)的吸附也有差別。例如:對(duì)碘的吸附,淀粉遇碘顯藍(lán)色,這是早已知道的現(xiàn)象。但實(shí)際上淀粉與碘的呈色反應(yīng)隨淀粉分子的結(jié)構(gòu)和大小而不同,支鏈淀粉遇碘只產(chǎn)生紫紅色。顏色的深淺與淀粉分支的長(zhǎng)短和分支的密度有關(guān)。一般6個(gè)以下葡萄糖殘基遇碘不顯示顏色
42、,812個(gè)葡萄糖殘基遇碘顯紅色,35個(gè)以上葡萄糖殘基的直鏈淀粉分子遇碘才顯藍(lán)色。支鏈淀粉的分支一般為20個(gè)左右葡萄糖殘基,所以遇碘顯紫紅色。(二)淀粉的化學(xué)性質(zhì)由分子結(jié)構(gòu)可知淀粉分子上有許多羥基,它可被氧化劑氧化,也可被無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)酸酯化,與酸作用可生成各種不同的產(chǎn)物。1、與酸作用。淀粉在酸的作用下水解產(chǎn)生分子量不同的各種中間產(chǎn)物,這些物質(zhì)稱為糊精。在淀粉水解的最初級(jí)階段所產(chǎn)生的糊精分子大小和特性均與淀粉無(wú)多大區(qū)別,如遇碘顯藍(lán)色或紫色。進(jìn)一步水解,糊精的分子量會(huì)繼續(xù)減少,還原裴林溶液的能力逐漸增強(qiáng),遇碘變成褐色,而后顯紅色,最后便不與碘作用,不顯色。淀粉淀粉糊精紅糊精無(wú)色糊精麥芽糖葡萄糖2、淀
43、粉的成酯成醚作用。淀粉分子可與無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)酸生成酯。在工業(yè)上通常用淀粉與甲酸、乙酸、丙酸及一些高級(jí)脂肪酸作用,生成各種用途的淀粉酯。例如淀粉與乙酸作用生成淀粉乙酸酯。3、淀粉的氧化。淀粉隨氧化條件及氧化劑的不同而生成不同的產(chǎn)物。常用的氧化劑有高碘酸、次氫酸等。雙醛淀粉就是高碘酸氧化制得的。第二節(jié) 淀粉制取的主要方法在淀粉原料中,除含有淀粉外,通常還含有不同數(shù)量的蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪、無(wú)機(jī)鹽和其它物質(zhì)。制取淀粉就是利用工藝手段除去非淀粉物質(zhì),使淀粉分離出來(lái)。因此,淀粉制取,實(shí)質(zhì)上就是利用淀粉具有不溶解于冷水、比重大于水以及與其它成分比重不同的特性進(jìn)行物理的分離過(guò)程。工業(yè)生產(chǎn)淀粉大致由原料處理、浸
44、泡、破碎、分離、清洗、干燥和成品整理等幾個(gè)主要工序所組成。原料不同,在具體操作上略有差異,但其基本過(guò)程是相同的。一、原料處理淀粉原料不常常夾有泥沙,石塊和雜草等各種雜質(zhì),須在加工前予以清除。其方法有清洗和清理兩種,薯類原料如馬鈴薯、甘薯可以采用清洗處理,即用水進(jìn)行洗滌。谷類和豆類通常采用風(fēng)選或過(guò)篩等進(jìn)行清理。二、原料浸泡新鮮薯類原料含水量較高,可以不以浸泡直接用破碎機(jī)進(jìn)行破碎或打成糊狀。谷類和豆類原料含量水量低,顆粒堅(jiān)硬,必須先以浸泡,使其軟化后,才能進(jìn)行破碎。(一)浸泡的目的浸泡的目的除軟化顆粒、降低組織結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外,同時(shí)還有破壞蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、洗滌和除去部分水溶性物質(zhì)的作用。如玉米淀粉往往被
45、告蛋白質(zhì)網(wǎng)所包裹,若不先將蛋白質(zhì)網(wǎng)破壞,就很難洗出淀粉。(二)浸泡劑浸泡劑對(duì)于有些淀粉原料可以起到溶解蛋白質(zhì)、加速淀粉釋放的作用。例如玉米和小麥等谷物原料,常用用二氧化硫浸泡,主要是利用二氧化硫的還原性與酸性分散和破壞谷類細(xì)胞中蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),促使淀粉游離出來(lái)。浸泡薯干常用石灰水,能使薯干中的蛋白質(zhì)部分溶解。在薯干磨碎和洗滌過(guò)程式中,若保持淀粉乳的PH值在910之間,能促使蛋白質(zhì)凝聚,色素物質(zhì)懸浮于液面上,易于分離,石灰水的鈣離子可降低果膠之類膠體物質(zhì)的粘性,薯渣易于過(guò)篩,從而提高淀粉的質(zhì)量和出品率。(三)浸泡方法浸泡方法可視工廠的設(shè)備和生產(chǎn)能力而有所不同。小型廠一般采用單桶浸泡法,即將原料倒
46、入浸泡桶中,加入浸泡水和浸泡劑,以一定時(shí)間后放水排料。單桶浸泡一般都用新鮮水進(jìn)行浸泡,其效果較好,但缺點(diǎn)是耗水量大,溶出的水溶性物質(zhì)難以回收。較大型的工廠一般采用逆流式浸泡,即用幾十只或十幾只浸泡桶串聯(lián)使用,在第一只桶內(nèi)加入原料,而最后一只桶內(nèi)放出浸泡完成的原料。浸泡水循環(huán)浸泡,重復(fù)使用。其優(yōu)點(diǎn)是耗水量少,浸泡水中能溶解大量的水溶性物質(zhì),濃度較高,利于回收;缺點(diǎn)是各桶間水移動(dòng)并不是連續(xù)的,而是以過(guò)一定時(shí)間后,再將浸泡水移入次桶,桶內(nèi)原料一度停止浸泡,所以影響了浸泡效率。三、破碎從淀粉原料中撮淀粉,必須經(jīng)過(guò)破碎工序,其目的是破壞淀粉原料的細(xì)胞組織,使淀粉顆粒從細(xì)胞中游離出來(lái),以利提取。破碎設(shè)備種
47、類很多,常用的有刨絲機(jī)(用于鮮薯破碎)、錘片式粉碎機(jī)(粉碎粒狀原料)、爪式粉碎機(jī)(用于顆粒細(xì)、潮濕、粘性大的物料)、砂盤粉碎機(jī)(可磨多種原料)等。破碎的方法根據(jù)原料的種類而定。薯類如馬鈴薯、甘薯等含水量高的淀粉原料,因組織柔軟,可不浸泡而直接用刨絲機(jī)將其刨成細(xì)或用錘擊機(jī)將其粉碎。一般進(jìn)行兩次破碎,第一次破碎后過(guò)篩,分開(kāi)淀粉乳,將所得的篩上物再進(jìn)行第二次破碎,其破碎度比第一次更大些,然后再篩去殘?jiān)?,取得淀粉乳。谷類和豆類原料,?yīng)經(jīng)過(guò)浸泡軟化后,才能進(jìn)行破碎。對(duì)于含有胚芽的谷類原料,浸泡后,最好先經(jīng)12次粗碎,形成碎塊,使胚芽脫落下來(lái),再通過(guò)胚芽分離器將胚芽分離,然后將不含胚芽的碎塊用盤磨機(jī)磨成糊
48、狀,使淀粉粒能與纖維和蛋白質(zhì)很好地分開(kāi)。四、分離胚芽、纖維和蛋白質(zhì)(一)分離胚芽谷物原料中的玉米帶有胚芽,胚芽中含有大量脂肪和蛋白質(zhì),而淀粉含量很少,所以在生產(chǎn)中,經(jīng)過(guò)粗碎后,必須先分離胚芽,然后再經(jīng)磨碎,分離纖維和蛋白質(zhì)等。胚芽的吸水力強(qiáng),吸水量可達(dá)本身重量的60%,膨脹程度高,含脂肪多,所以比重較輕,例子如玉米胚芽比重約為1.03,而胚體比生為1.6,因此,可以利用兩者比重不同進(jìn)行分離。常用的分離胚芽設(shè)備有胚芽分離槽和旋液分離器。胚芽分離槽是一個(gè)“U”字形的木制或鑄鐵的長(zhǎng)槽,槽長(zhǎng)35米,寬約1.3米,高2米,槽內(nèi)裝有刮板、溢流口和攪拌器。物料從槽的一端引入,緩慢地流向末端,因?yàn)榕哐勘戎匦《?/p>
49、浮于液面上,被告移動(dòng)的刮起板刮向溢流出口,而較重的胚體沉下底槽,經(jīng)由一只緩慢旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速約6轉(zhuǎn)/分)的軸式攪拌器推向末端的底聞流出口,這樣使胚芽和胚體二者分離。旋液分離器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的胚芽分離器,如圖52所示。整個(gè)殼體是由上部圓筒和下部圓錐體連接而成。粗碎的原料在一定的壓,以正切的方向進(jìn)入旋液分離器上部圓筒,產(chǎn)生旋流。胚體部分的比重大,受到的離心慣性力大,被甩向外層,沿分離器壁下降到底部排出,稱為底流。比重較小的胚芽受離心慣性力的作用小,流向分離器的中心部分,以渦流狀經(jīng)由上部中央管溢流排出。(二)分離纖維淀粉原料經(jīng)過(guò)分離胚芽和磨碎或直接破碎以后所得到的糊狀物料,除了含有大量淀粉以外,還含有纖維
50、和蛋白質(zhì)等成分。為了得到質(zhì)量較高的淀粉和良好地完成分離操作,通常是先分離纖維,然后再分離蛋白質(zhì)。分離纖維大都采用過(guò)篩的方法,又稱為篩分工序。篩分工序包括分離胚芽、粗纖維和細(xì)纖維、回收淀粉等環(huán)節(jié)。常用的篩分設(shè)備有平搖篩和六角篩等。通過(guò)篩分,將磨碎的原料分成淀粉乳和渣。渣經(jīng)過(guò)3-4次洗滌,回收殘存的淀粉。最后一次過(guò)篩的淀粉乳,應(yīng)以140-200目的絲絹過(guò)濾,除去可能存在的很細(xì)小的渣或細(xì)纖維,保證獲得純凈的淀粉乳。(三)分離蛋白質(zhì)篩分后所得的淀粉乳,除了含有大量淀粉外,還含量有蛋白質(zhì)、脂肪和灰分等物質(zhì)。所以此時(shí)的淀粉乳是幾種物質(zhì)的混合懸浮液。由于這些物質(zhì)的比重不同,加淀粉的畢生為1.6,蛋白質(zhì)為1.
51、2,細(xì)渣為1.3,泥砂為2.0,因而它們?cè)趹腋∫褐械某两邓俣纫膊煌?,因此,利用畢生不同的方法可以使它們分開(kāi)。其方法主要有靜止沉淀法、流動(dòng)沉淀法和離心分離法等。1、靜止沉淀法。靜止深沉法是一種簡(jiǎn)單的分離方法,在小廠使用較多。其方法是將淀粉乳盛于沉淀桶或池中,靜置8-12小時(shí),使淀粉沉淀,蛋白質(zhì)懸浮于水中,而泥砂沉于桶底或池底下層。先放出上層的蛋白質(zhì)水,再引入清水,攪起淀粉乳,便其混合均勻,再靜置使淀粉沉淀。如此反延長(zhǎng)洗滌幾次,可得到較純的淀粉。此法的缺點(diǎn)是每間次沉淀的時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備生產(chǎn)能力低,又因淀粉沉淀長(zhǎng)時(shí)間停留在沉淀桶(池)中,容易使淀粉發(fā)酵變質(zhì),影響淀粉質(zhì)量和得率。2、流動(dòng)沉淀法。動(dòng)沉淀法是
52、借助流槽分離蛋白質(zhì),所以又稱“流槽法”。流槽為細(xì)長(zhǎng)形的平底槽,槽總長(zhǎng)2530米,寬4055厘米,槽底坡底為每米23毫米,槽頭高度為25厘米,逐漸降低。流槽用磚砌成,表面涂層為水泥或環(huán)氧樹(shù)脂,但也有用木材制成,其搞酸腐蝕性較水泥好。流動(dòng)沉淀法是流槽內(nèi)淀粉作薄層流動(dòng),由于淀粉顆粒的比重大,沉降速度比蛋白質(zhì)快3倍左右,所以先沉淀于槽底。蛋白質(zhì)尚未來(lái)得及沉淀仍懸浮于水水中而由槽尾連續(xù)流出,使蛋白質(zhì)和淀粉分開(kāi)。此法分離效率較高,但占地面積大,容易受污染,影響制品質(zhì)量和制品獲得率。3、離心分離法。離心分離法也是利用淀粉與蛋白質(zhì)比重不同的原理進(jìn)行分離,但此法是借助離心機(jī)產(chǎn)生的離心力使淀粉沉降。離心機(jī)分離效率
53、高、體積小,密封生產(chǎn),連續(xù)操作,所以在現(xiàn)代淀粉廠內(nèi)廣泛采用離心機(jī)代替流槽分離蛋白質(zhì)。離心機(jī)的種類很多,目前國(guó)內(nèi)外都使用碟式離心分離機(jī)分離淀粉。它的主要工作機(jī)構(gòu)是由多層碟片組成,如圖53。淀粉乳由進(jìn)口引入離心分離室,輕物質(zhì)黃漿(蛋白質(zhì))沿碟片向上從黃漿口排出,淀粉顆粒在碟片離心力作用下,由淀粉出口處排出。在淀粉出口管上裝有閥門,用來(lái)調(diào)節(jié)淀粉乳流量,當(dāng)?shù)矸壑械鞍踪|(zhì)含量超過(guò)質(zhì)量指標(biāo)時(shí),可關(guān)小閥門,使一部分淀粉乳經(jīng)回流管回入離心機(jī)底部進(jìn)行第二次分離。使用離心機(jī)分離蛋白質(zhì),一般采用2級(jí)分離,即用兩臺(tái)離心機(jī)順序操作,以篩分后的淀粉乳為第一級(jí)離心機(jī)的進(jìn)料,第一級(jí)所得底流(淀粉乳)為第二級(jí)離心機(jī)的進(jìn)料。為了提
54、高淀粉質(zhì)量,也有采用3級(jí)或4級(jí)分離操作的。五、淀粉的清洗、干燥和成品整理(一)清洗淀粉淀粉乳經(jīng)分離蛋白質(zhì)后,通常還含有水溶性雜質(zhì)。為了提高淀粉純度,必須進(jìn)行清洗。清洗淀粉最簡(jiǎn)單的方法是將淀粉乳放入沉淀桶或池中,加清水?dāng)嚢韬?,靜置幾小時(shí),待淀粉沉淀后,放去上層清汁,再引入清水,攪拌、再沉淀、現(xiàn)放去上層清汁,如此重復(fù)23次,可得到較為純凈的淀粉,但其缺點(diǎn)是太浪費(fèi)時(shí)間。大型淀粉廠多用真空吸濾機(jī)清洗淀粉。(二)干燥采用真空吸濾機(jī)清洗的淀粉,可直接進(jìn)行干燥處理,使淀粉中的水分下降到10%20%,利于運(yùn)輸和貯藏。但對(duì)于使用沉淀桶、池等方法清洗得到的淀粉乳,須先經(jīng)脫水處理,使淀粉中的水分降到40%左右,才能
55、進(jìn)行干燥處理。手工生產(chǎn)脫水最簡(jiǎn)單的方法是用吊袋濾去多余的水分,工廠則采用脫水離心機(jī)進(jìn)行脫水處理。濕淀粉干燥的方法很多,最簡(jiǎn)單的是曝光曬干,簡(jiǎn)便易行,成本低,但受天氣限制,只適用于手工生產(chǎn)。現(xiàn)代淀粉廠大都采用干燥機(jī)連續(xù)干燥,常用的干燥有轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)、氣流式干燥機(jī)等,以后者為主。氣流干燥機(jī)的類型很多,按干燥管形式的直管、脈沖管、套管和環(huán)形管;按干燥管的數(shù)目的單級(jí)和多級(jí)的;按氣流的流動(dòng)形式有旋風(fēng)氣流干燥機(jī)和螺旋氣流干燥機(jī)。另外還有帶粉碎機(jī)的氣流干燥機(jī)。圖54所示為單級(jí)氣流干燥機(jī)結(jié)構(gòu)。由風(fēng)機(jī)、熱交換器、加料器、干燥管、旋風(fēng)分離器和出料器等組成。工作時(shí),空氣經(jīng)過(guò)濾,進(jìn)入熱交換器,被加熱后與加料器送入的濕物料同時(shí)被風(fēng)吸引,在高速高溫氣流作用下,濕物料被分散成微小顆粒,并與熱空氣充分接觸,在管內(nèi)輸送過(guò)程中,物料被迅速干燥后,由旋風(fēng)分離器底部卸出,廢氣由分離器頂部、通風(fēng)除塵器排出。對(duì)含水量大于40%的混狀物料,可先加入部分干料,進(jìn)行攪拌,達(dá)到散粉狀態(tài),再進(jìn)行氣流干燥。(三)成品整理干燥后的淀粉,往往粘度很不整齊,必須經(jīng)過(guò)成品整理,才能作為成品淀粉。淀粉成品整
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- ××超市打印設(shè)備辦法
- 2025年導(dǎo)游資格證考試筆試導(dǎo)游安全與應(yīng)急處置押題試卷
- 描述夏天的景象的作文7篇
- 共享出行平臺(tái)信用評(píng)價(jià)體系2025年信用評(píng)級(jí)機(jī)構(gòu)角色研究報(bào)告001
- 論語(yǔ)文的魅力議論文視角(11篇)
- 廢水MVR方案資料
- 會(huì)計(jì)學(xué)財(cái)務(wù)報(bào)表分析與解讀知識(shí)考點(diǎn)
- 基于2025年技術(shù)的個(gè)性化牙科種植體3D打印可行性評(píng)估報(bào)告
- 業(yè)務(wù)合作信用證明書(shū)(8篇)
- 量子計(jì)算技術(shù)在金融風(fēng)險(xiǎn)模擬中的精準(zhǔn)應(yīng)用2025年行業(yè)洞察報(bào)告001
- 2025年安徽新華傳媒股份有限公司招聘筆試參考題庫(kù)含答案解析
- 《國(guó)防動(dòng)員實(shí)施》課件
- 高處墜落安全課件
- H3CNE認(rèn)證考試題庫(kù)及答案詳解
- 景觀綠化工程監(jiān)理規(guī)劃范文
- 公路工程施工質(zhì)量控制培訓(xùn)
- 中國(guó)高血壓防治指南(2024年修訂版)
- 2025國(guó)家公務(wù)員政治理論應(yīng)知應(yīng)會(huì)知識(shí)考試題庫(kù)(含答案)
- 蔬菜種植基地管理手冊(cè)
- 【MOOC】微處理器與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)-電子科技大學(xué) 中國(guó)大學(xué)慕課MOOC答案
- epc項(xiàng)目勞務(wù)分包合同
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論