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  玉米淀粉的制作方法、用途和營養分析  
 
  作者:商報記者閔蕾 來源:網上搜集 瀏覽次數:12131
  閱讀權限:游客身份 花費飛天幣:0 添加時間:2011-03-17 10:22:48
 
      

玉米淀粉 (corn starch) 又稱玉蜀黍淀粉。俗名六谷粉。白色微帶淡黃色的粉末。 將玉米用0.3%亞硫酸浸漬后,通過破碎、過篩、沉淀、干燥、磨細等工序而制成。 普通產品中含有少量脂肪和蛋白質等。吸濕性強,最高能達30%以上。

編輯本段制作方法 

1.清理

  清理玉米中含有各種塵芥、有機和無機雜質。為了保證安全生產和產品質量,對玉米中存在的雜質必須進行清理。清理玉米的方法,主要采用篩選、風選等。清理設備有振動篩、比重去石機、永磁滾筒和洗麥機等。
  振動篩是用來清除玉米中的大、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,在操作時應將風量適當增大,風速適當提高,穿過魚鱗孔的風速為14米/秒左右。魚鱗孔的凸起高度也應適當增至2毫米,操作時應注意魚鱗篩面上物料的運動狀態,調節風量,并定時檢查排石口的排石情況。
  永磁滾筒是用來清除玉米中的磁性金屬雜質,應安置在玉米地入破碎機前面,防止金屬雜質進入破碎機內。
  洗麥機可以清理玉米中的泥土、灰塵。經過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屬罐幾只或幾十只用管道連接組合起來,用水泵使浸泡水在各罐之間循環流動,逆流浸泡。
  在浸泡水中溶加浸泡劑經試用的結果表明,石灰水、氫氧化鈉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網的分散作用是隨著二氧化硫含量增加而增強。當二氧化硫濃度為0.2%時,蛋白質網分散作用適當,淀粉較易分離;而濃度在0.1%時,不能發生足夠的分散作用,淀粉分離困難。一般最高不超過0.4%,因為二氧化硫的濃度過高,酸性過大,對玉米浸泡并沒有多大好處,相反地會抑制乳酸發酵和降低淀粉粘度。
  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,能夠促進二氧化硫的浸泡作用。但溫度過高,會使淀粉糊化,造成不良后果。一般以50~55℃為宜,不致于使淀粉顆粒產生糊化現象。
  浸泡時間對浸泡作用亦有密切的關系。在浸泡過程中,浸泡水不是從玉米顆粒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入顆粒,通過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間。玉米在50℃浸泡4小時后,胚芽部分吸收水分達到最高值,8小時后,胚體部分也吸收水分達最高值。這個時候玉米顆粒變軟,經過粗碎,胚芽和麩皮可以分離開。但蛋白質網尚未被分散和破壞,淀粉顆粒還不能游離出來。若繼續浸泡,能使蛋白質網分散。浸泡約24小時后,軟胚體的蛋白質網基本上分散,約36小時后,硬胚體的蛋白質網也分散。因為蛋白質網的分散過程是先膨脹,后轉變成細小的球形蛋白質顆粒,最后網狀組織破壞。所以要使蛋白質網完全分散,需要48小時以上的浸泡時間。
  各地工廠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。在浸泡過程中,二氧化硫被玉米吸收,濃度逐漸降低,最的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℃;浸泡時間為40~60小時。浸泡條件應根據玉米的品質決定。通常是貯存較久的老玉米含水分低和硬質玉米都需要較強的浸泡條件,即要求較高的二氧化硫濃度、溫度和較長的浸泡時間。
  玉米經過浸泡以后,含水分應達40%以上。

3.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式破碎機。粗碎可分兩次進行。第一次把玉米破碎到4~6塊,進行胚芽分離;第二次再破碎到10塊以上,使胚芽全部脫落,進行第二次胚芽分離。

4.胚芽分離

  目前國內胚芽分離主要是使用胚芽分離槽。優點是操作比較穩定,缺點是占地面積大,耗用鋼材多,分離效率低,一般不超過85%。
  國內外還有采用旋液分離器的玉米淀粉廠。這種分離器由尼龍制成,用12只分離器集中放在一個架子上,總長度不超過1米,占地面積小,生產能力大,分離效率高,可達95%以上。

5.玉米磨碎

  經過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。
  磨碎作業的好壞,對淀粉的提取影響很大。磨得太粗,淀粉不能充分游離出來,因被粗細渣帶走,影響淀粉出度。太細,纖維分離不好,影響淀粉質量。
  為了有效地進行玉米磨碎,通常采用二次磨碎。第一次用錘碎機進行磨碎,經篩分淀粉乳后;第二次用砂盤淀粉磨進行磨碎。有的用萬能磨碎機作第一次磨碎,經篩分淀粉乳后,再用石磨進行第二次磨碎。
  根據各地生產實踐證明:金剛砂磨較石磨好,硬度高,磨紋不易磨損,磨面不需經常維修,磨碎效率也高,F已逐步以金剛砂磨代替石磨。

6.淀粉篩分

  玉米碎塊經過磨碎后,得到玉米糊,可以采用篩分的方法將淀粉和粗細渣分開。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和淀粉質量要求決定。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。

7.蛋白質分離和淀粉清洗

  分離粗、細渣后的淀粉乳濃度為6~8波美度,含干物質約11~14%。這里的淀粉化學組成分析如下表:
  成分 含量(%) 成分 含量(%)
  淀粉 88~92 水溶性物質 2.5~4.5
  蛋白質 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,淀粉乳中干物質除了淀粉以外,主要是蛋白質和水溶性物質,所以必須進行蛋白質分離和淀粉清洗。
  分離蛋白質一般采用流槽分離,因占地大,分離效率低,現在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。
  分離蛋白質后的粗制淀粉乳必需進行清洗。淀粉清洗大都在清洗池內進行,但清洗時間長,淀粉損失大,F代玉米淀粉廠淀粉清洗采用旋液分離器進行清洗,一般用9~14級旋液分離器處理。根據測定,從離心機出來的淀粉乳蛋白質含量不超過2.5%,經過9級旋液分離器處理,成品淀粉中蛋白質含量可降至0.35%。

8.離心分離和干燥

  從旋液分離器出來的淀粉乳含水分78%,如果淀粉車間與淀粉糖車間結合在一起,就可直接送至淀粉糖車間使用。不必進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,必須進行脫水處理。
  把淀粉乳送入離心分離機進行脫水,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。為了便于運輸和貯藏,最好進行干燥處理,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。
  為了保證成品細度均勻,有時還要進行成品整理。先經篩分處理,篩出規定細度的淀粉,篩上物送入粉碎機進行粉碎,然后再行篩分,使產品全部達到規定的細度。

9.副產品加工

  在生產玉米淀粉過程中,可以得到玉米漿、胚芽、渣子和蛋白質水等中間產品,如果進行加工,均能作為副產品利用。玉米主要副產品加工方法如下:
  (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6~7%,可以采用三效真空蒸發,將它濃縮到含干物質50%的濃液,稱為玉米漿。根據玉米漿化學成分測定結果如下:
  水分48~50% 還原糖5.5%以上 含量3.6%以上
  無機物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抗菌素營養料和制造菲門和肌醇的原料外,與回收的玉米蛋白質和粗、細渣混合后,也是很好的動物飼料。
  (2)玉米胚芽:從篩分工段清洗過的胚芽含水分約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。經榨油機榨得的粗玉米油呈黃色,含游離脂肪酸,再經精煉處理,得精煉玉米油可以食用,油餅可作飼料。
  (3)蛋白質水:從流槽、碟式分離機或旋液分離器得到的蛋白質水,又稱為麩質水或黃漿水。蛋白質水的濃度低,但干物質中蛋白質含量高。過濾性差,所以不能直接用過濾方法回收其中懸浮的蛋白質類物質。通常采用在沉淀池內間歇沉淀或用濃縮離心機分離。濃縮后的蛋白質與細渣混合,進行過濾、干燥、粉碎和篩分,得到含水分10~12%的蛋白質粉,也稱為谷朊粉,含蛋白質在40%以上,可供配制飼料原料。
  (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。它的化學成分如下:
  水分11~13% 粗脂肪2%以下 粗蛋白質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,蛋白質含量較高,可以作為良好的動物飼料。

用途

1、淀粉糖

  淀粉糖(含葡萄糖漿、麥芽糖漿、含42%果糖的果葡糖漿和含55%果糖的高果糖漿,以及醫用結晶葡萄糖等)是淀粉深加工產量最大的一類產品。主要是食品添加,也是工業的原料,作為下游產品的一個原料,比如葡萄糖、麥芽糖、高果糖漿,這些都是用于食品的,還有淀粉糖可以做稱山梨醇,還可以做成氨基酸,這也是下游產品的上游的原料,這方面的需求也是相當大的。按目前的情況看,和蔗糖相比,淀粉糖無論從保健還是實用性還是成本,它還是有很大的競爭力的,這個空間仍然很大。
  淀粉糖受易為人體消化吸收,是一個重要的營養素。此外他們所具有對人體有益的生理功能是蔗糖所不及的。葡萄糖、麥牙糖、果糖都可以加氫處理,分別得到山梨醇、麥牙糖醇和甘露糖醇,它們統稱多元糖醇。純果糖和多元糖醇都具有甜味劑的特性,并都已工業化生產。純果糖和多元糖醇在人體中的代謝途徑與胰島素無關,因此可以用作糖尿病人的專用甜味劑。由于他們不為口腔微生物所利用,因此也不會引起牙齒齲變,所以很適用于兒童食品、無糖口香糖和無糖糖果,又由于他們的能量值都較低,因此可用于生產低能量食品,預防肥胖癥。近年來開發的低聚異麥芽糖也稱雙岐桿菌促進因子,是新功能性甜味劑,已工業化生產,不但具有上述優點,并且由于不為人體消化吸收而直接進入大腸,活化腸道內對人體有益的雙岐桿菌,促其生長繁殖以抑制腸道內有害細菌的繁殖,由此保護了人體健康。
  多元糖醇都有其特有的用途,如山梨醇較好的保溫性;甘露醇的降壓、利尿特性;海藻糖能提高生物抗逆耐受力的特性;這些特性加上價格上的優勢使其在分子生物學、醫學、食品工業、化妝品工業、農業等領域有著廣闊的市場前景。另外經微生物作用制得的微生物多糖,也有很大的用途,如黃原膠由于具有良好的抗剪切、抗鹽、耐酸堿、耐高溫等特性,被大量用于石油鉆井、醫藥和食品。微生物多糖環糊精具有吸附或包埋各種有機化合物的特性,能保持食品的天然色素,控制水產品的腥味,作為香精的載體延長留香時間,保證藥品使其穩定不易分解等等,也具有很大的市場潛力,其他微生物多糖,還有普魯蘭等都是有前途的產品。
  中國淀粉糖的生產品種主要還是以麥芽糖漿、高麥芽糖漿和葡萄糖為主,這類品種占淀粉糖比重的80%以上。
  按照物理狀態來分,淀粉糖分為固態和液態。2006年固體淀粉糖產量245萬噸,其中葡萄糖140萬噸,麥芽糖精45萬噸,液體淀粉糖315萬噸,其中麥芽糖漿260萬噸,果葡糖漿40萬噸。從整個發展形勢來看,固體淀粉糖的發展要高于液體淀粉糖的發展。
  2001年至2005年淀粉糖的價格波動不大,淀粉糖價格以結晶葡萄糖為計算標準,價格基本在2100-2300元/噸左右,2005年下半年,隨著玉米原料的增長,淀粉糖價格略有上漲,目前的價格2700-3000元/噸之間波動。

2、氨基酸

  味精(谷氨酸鈉)賴氨酸 檸檬酸
  賴氨酸是動物體內不能合成必需從外界攝取的必需氨基酸,它被稱為第一限制性氨基酸,由于它的缺乏將影響其他氨基酸的吸收。因此隨著飼料業、飼養業的發展,賴氨酸的需求量也越來越大。我國現在是世界最大的賴氨酸生產國,在2003/2004年的時候,中國還是大量從國外進口賴氨酸,之后中國變成了出口國,僅大成集團一個企業賴氨酸的生產量現在已經達到了35萬噸了,世界賴氨酸的總量70萬噸,中國的賴氨酸的出口也是給中國的賴氨酸產業也帶來了一定的發展空間。
  味精(谷氨酸鈉)是鮮味劑廣泛地應用在飲食業及烹飪調味。亞洲人對味精情有獨鐘,有的國家人均年消費已達1公斤多。中國是味精生產大國,產量居世界第一,人均年消費只0.5公斤,但也不是最低的數字。
  以淀粉為原料生產的氨基酸還有異亮氨酸、精氨酸、結氨酸等。近年來氨基酸的世界需求量增長迅速。用玉米或淀粉生產的有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、草酸等。其中檸檬酸產量較大,檸檬酸在食品工業、醫藥業、洗滌業、紡織工業、化妝品業上都有廣泛的應用,近年來檸檬酸在非食品工業上應用日益擴大,因此世界的消費量近20年以5%的速度遞增。中國檸檬酸產量排世界的第一或第二位,但出口貿易量占第一位,年出口在20萬噸左右。過去中國檸檬酸生產主要用薯干作為原料,近年由于玉米原料收率高,不少工廠已改用玉米原料,從行業看有向改用玉米原料的趨勢。乳酸主要用于食品工業,約占乳酸總量的50%。目前世界需求量13-15萬噸,仍以5-8%的速度增長,不少國家開發聚乳酸生物可降解塑料,乳酸有較大增長的潛在市場。其他有機酸總的也都是發展趨勢。

3、變性淀粉

  變性淀粉是利用物理、化學和酶等手段改變天然淀粉的性質,使其符合各行各業應用的需要。變性淀粉的使用量和范圍非常廣,中國已經生產出了預糊化淀粉、酸化淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、交聯淀粉、接枝淀粉等應用到紡織、造紙、食品、石油、醫用、建筑、農業飼料、日用化工等行業共70多個品種。其中以造紙行業的應用量為最大,約占總量50-60%,主要用作濕部添加劑、層間或表面噴霧劑、表面施膠劑和涂布粘合劑。它們顯著提高紙張的各種物理強度,提高質量和檔次,降低木漿配比,提高細小纖維、填料的留著率,提高成品紙的灰分、白度和不透明度,減少濕部斷頭,減輕三廢排放,并改善印刷性能。
  變性淀粉在食品工業的應用可以使加工食品在高溫、高剪切力和低PH條件下保持較高的粘度穩定性,保持其增稠能力,也可以使加工后的食品在室溫或低溫保藏過程中避免水質分離,由于通過變性提高了淀粉糊的透明度,因此可以改善食品的外觀,提高其光澤度。所以在生產方便食品、肉制品、調味料、酸奶、湯料、糖果、果凍、冷凍食品、豆沙餡、松脆點心、休閑食品等都可以添加變性淀粉,以提高產品質量。
  變性淀粉在紡織工業用量較大,主要用在絲紗上漿、印花糊料,在石油工業變性淀粉主要是用于石油鉆井液、壓裂液和油氣生產的多種場合?傊冃缘矸鄣膽梅秶鷱V,專用性強,品種多,是一個市場潛力大,不斷發展中的產品。
  到2003年,中國變性淀粉產量在45萬噸,2005年60萬噸,2006年70萬噸,2007年預計超過90萬噸。

4、醫藥

  就醫藥工業而言,淀粉是抗生素工業最重要的原料,因為幾乎所有抗生素都采用淀粉發酵法生產,如銷量極大的青霉素、頭孢菌素、四環素、土霉素、金霉素、鏈霉素與各種氨基糖苷類抗生素等,無一不是用淀粉為底物經工業微生物發酵、提取而成。另外,淀粉的另一重要用途是作為藥物賦型劑,早期各國藥廠生產的片劑絕大多數使用玉米淀粉為填充劑及粘合劑。

5、食品加工

  淀粉作為原料可以直接用于粉絲、粉條、肉制品、冰激凌等方面,需求穩定。

6、啤酒

  啤酒糖漿的應用今后將會有較大發展。2002年中國啤酒產量是2380萬噸,2004年達2900萬噸,已達世界第一位(美國2003年是2320多萬噸)。啤酒糖漿,可直接加到麥芽汁里,簡化了生產工藝,同時可以提高發酵液的糖度,如從11%提高到16%,可提高20%多的生產能力,這就為旺季增產創造了條件, 2007年中國啤酒產量預計突破7000萬噸,全行業對淀粉的需求增加到接近70萬噸,預計08年還要增加20萬噸的用量。

7、造紙

  由于木薯價格高昂加之泰國限制木薯出口,造紙行業使用玉米淀粉的比例得以提高。

營養分析

  1. 玉米是世界公認的“黃金作物”,其脂肪、磷元素、維生素B2的含量居谷類食物之首;
  2. 玉米面中含有亞油酸維生素E,能使人體內膽固醇水平降低,從而減少動脈硬化的發生;
  3. 玉米面中含鈣、鐵質較多,可防止高血壓、冠心病;
  4. 現代醫學研究表明,玉米面中有豐富的谷胱甘肽,這是一種抗癌因子,在人體內能與多種外來的化學致癌物質相結合,使其失去毒性,然后通過消化道排出體外。粗磨的玉米面中含有大量的賴氨酸,可抑制腫瘤生長;
  5. 玉米面還含有微量元素,硒能加速人體內氧化物分解,抑制惡性腫瘤;
  6. 玉米面中豐富的膳食纖維,能促進腸蠕動,縮短食物通過消化道的時間,減少有毒物質的吸收和致癌物質對結腸的刺激,因而可減少結腸癌的發生。

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