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玉米加工澱粉技術的製作工藝

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玉米加工澱粉技術的製作工藝

在玉米加工過程中會產生一定量的副產品,這大約佔加工總數的30%左右,其中包括的主要種類有蛋白粉、種皮、胚芽粕等副產品,這些副產品作為飼料原料,具有質優價廉的特性。本文將討論玉米加工副產品加工飼料的工藝與技術以及在家畜食用中的應用,結合飼料生產具體情況等對其未來的綜合發展空間進行展望。下面具體來了解一下:。

1、原料影響情況

1.1玉米品質

玉米的吸水膨脹率與玉米品種有直接關係。相較而言,粉質含量較高的玉米品種其吸水膨脹率會大於角質含量高的玉米,粒度小的玉米籽粒會比粒度大的玉米籽粒吸水膨脹率大。而對同一品種的玉米,吸水膨脹率主要取決於胚乳的角質和粉狀的含量。

1.2乾燥條件

由於玉米在儲存前都應進行乾燥,因此乾燥時的加熱條件對玉米蛋白質、澱粉和蛋白酶的影響也應加以注意。當加熱温度和加熱時間增加時,將影響澱粉的產出率,也就是説澱粉遭到破壞的程度增加了。當玉米的乾燥温度高於80℃時,玉米澱粉的產量將減少1/3,當乾燥温度高於100℃時澱粉的產量將下降50%。這主要是由於過高的乾燥温度會破壞玉米顆粒的物理性質。

2、加工技術

一般來説,可以使用幹法和濕法提取澱粉。幹法是指玉米未經大量温水浸泡直接依次經磨碎、篩分、風選等步驟,除去胚芽和纖維獲得脂肪含量低的玉米粉。由於玉米澱粉主要集中在胚乳中,而胚乳外的細胞質基質將給澱粉的分離和提純造成一定阻礙,研磨又將機械破壞胚乳,因此為了減少玉米顆粒在研磨過程中破壞澱粉結構,通常採用濕法加工。濕法是指玉米經温水浸泡後,依次進行粗、細研磨,除去纖維、胚芽、蛋白質等後,得到高純度的澱粉產品。二者相比,使用濕法生產的產品具有產品純度高,生產效率高,並有很高的副產品收率。因此發展濕法加工生產澱粉已經成為主流。值得注意的是玉米濕法加工所採用的物理方法,主要目的是將玉米籽粒的主要成分進行有效的分離。而我們希望通過加工就可獲取成分比較單一的主要產品,如澱粉、可溶性蛋白、纖維和蛋白質等。

2..1浸泡時間

浸泡是生產玉米澱粉中最重要的工序,這主要是由於二氧化硫只有通過水分才能傳遞進入玉米顆粒內部,達到破壞蛋白質網狀結構的目的。因此浸泡效果直接影響加工效率。傳統的工藝步驟,玉米的浸泡時間一般在30h以上,佔用整個加工時間的20%,是整個加工過程中耗時最長的步驟。

從研究結果看,玉米浸泡過程中主要發生的變化過程較為複雜,簡而言之就是二氧化硫進入玉米的胚乳中後,破壞了蛋白質基質的網狀結構,解脱了澱粉分子的束縛。一般來説,浸泡時間需30-50h,此時澱粉分子的糊化温度將隨之增加,且糊化的温度範圍減小。

2..2浸泡温度

浸泡温度一般選擇在50℃左右為宜。這主要是由於過高的浸泡温度會使澱粉嚴重水解,從而影響澱粉的得率和質量。當浸泡温度超過55℃時,乳酸菌的生長將會受到抑制,當浸泡温度超過60℃時,蛋白質將變性。此外,浸泡温度也嚴重影響玉米的吸水膨脹率,雖然提高浸泡温度能夠提高玉米籽粒的膨脹速度,但是玉米的最終膨脹程度卻沒有改變。因此在浸泡時應避免温度過高。

2..3亞硫酸濃度

在玉米浸泡液中一般都會添加亞硫酸,這主要是因為亞硫酸本身具有一定的殺菌作用,可以防止有機物的腐敗;同時,亞硫酸會破壞玉米顆粒的蛋白質網狀結構,亞硫酸能與蛋白質基團發生反應,生成蛋白質硫代硫酸鹽,這種鹽溶液易溶於水,能夠擴散到浸泡液中。而由於亞硫酸的存在會加速玉米對水分的吸收,增加澱粉產出率。同時,亞硫酸的加入能使蛋白質網狀結構發生改變,催化生成孔結構,這一結構能有效的使澱粉與蛋白質機構分離,有利於澱粉分子的脱出。但是,在使用亞硫酸也應注意,亞硫酸的揮發性較強,較易散發出二氧化硫,二氧化硫具有一定的酸性,人體吸入後有害健康,同時也對設備有一定的腐蝕性。因此一般浸泡液所使用的亞硫酸濃度一般控制在o.25%以內。

3、結語

作為澱粉生產的主要原料,玉米的重要位置日益顯現,而玉米澱粉的加工技術發展速度較快,玉米澱粉加工行業的整體發展也令人矚目。而目前我國這一領域發展還存在一系列問題,比如玉米品質參差不齊、工藝技術落後和新I藝開發困難等,這不僅影響了產品質量,同時也影響了企業的經濟效益。這也就意味着這些問題需要技術人員不斷的研究加以解決。我們在今後的工作中要對加工條件、加工工藝等不斷探索,找出最佳工藝路線和工藝條件,為我國的玉米加工產業的快速發展創造有利條件。

1、玉米加工副產品特性

1.1營養特性

在玉米的加工過程中,由於工藝和原料來源等差異都會對其副產品的種類和組分含量造成一定差別。在國內的相關研究中,已經對玉米加工副產品的成分、營養等有了相當深入的研究。結果表明,這類產品營養豐富、種類齊全,其中,無論是蛋白質含量還是維生素、礦物質及營養因子等,都具有較高的含量,是製作飼料的理想原料種類。如果這些原料可用於畜禽動物的飼料中,相關的飼料營養價值可以與大豆飼料甚至動物性飼料相媲美。而且在國內已有利用玉米種皮生產飼料代替魚粉的先例,這也表明開發飼料蛋白是利用這類資源的重要途徑。

1.2應用現狀

作為一種營養源,玉米蛋白粉作為非全價蛋白質,一般用於飼料生產中。這主要是由於玉米蛋白粉中含有近半的醇溶蛋白,這類蛋白可以完全溶解,形成醇溶性蛋白溶液。綜合國際相關生產企業的經驗,這類醇溶性蛋白可以生產優質的食品皮膜劑,這類試劑作為食品表面光澤劑,不僅能夠提升食物外觀,同時能起到保鮮作用,具有廣闊的應用前景。而玉米蛋白粉中的玉米黃色素可用溶劑抽取提純,其色素回收率接近100%,這就使這類物質的生產較為簡單,作為天然色素之一,這類物質與少量其他試劑並用,可顯著改善食物的着色效果;玉米胚芽粕主要成分為蛋白質,而這些蛋白質主要是鹼性蛋白質,這類蛋白質的營養價值遠高於其他蛋白質,完全可以用於生產飼料。如果能夠提取更為優質的玉米胚芽蛋白粉,那麼這類蛋白粉甚至可作為營養食品添加劑用於人類食物中,比如加入麪包、糕點中,也可進一步提純,並將胚芽進行分離,製作飲料食用蛋白;而玉米種皮的主要成分是可食用纖維,利用玉米皮製備飼料和食用纖維的相關研究較為成熟,而隨着近年來的相關技術發展,使用玉米種皮生產木糖和乙醇等產品的技術也逐步成熟;玉米濕漿中氨基酸和蛋白質等營養資源較為豐富,可作為抗生素和味精生產原料。而在飼料生產過程中,玉米濕漿也是重要原料之一,但在利用過程中,也存在一些問題,比如氨基酸含量降低易變質等。隨着近年玉米澱粉生產水平不斷提高,玉米濕漿的產量也遠高於市場需求,這些玉米濕漿大多以廢液形式直接排放,利用率較低,價格也呈斷崖式下跌。

2、玉米加工副產品工藝特性

2.1菌種

結合目前的研究成果,目前對發酵工藝的研究較為成熟。發酵工藝的主要控制點為微生物。微生物主要由黴菌、酵母菌及芽孢桿菌等構成。其中不同的黴菌可分泌不同的酶,這些酶對分解纖維素及澱粉等大分子化合物起到非常關鍵的作用,分解後的化合物可直接供給微生物的生長需求。

2.2品控

生產飼料的關鍵品控節點主要是固態發酵和液態發酵。玉米加工副產品加工飼料不僅利用微生物對玉米種皮、玉米濕漿、玉米蛋白粉等進行分解,同時也使得原料中的澱粉和半纖維素分解合成生物性蛋白和多種維生素。因此在生產過程中,菌種的選擇是品控的重要環節,這一環節會嚴重影響發酵產品的質量。

3、結語

玉米加工所產生的副產品種類較多、營養豐富且價格低廉,目前在各類飼料中的應用領域逐步擴大。隨着國際相關領域競爭的不斷加劇,在我國相關企業中大力推廣玉米加工副產品生產飼料十分必要,這樣不僅能夠提高經濟效益,同時也能有效的減少環境負擔,達到可持續發展的目的。隨着所生產的飼料品質的提高,玉米加工副產品所生產飼料的市場需求也將不斷擴大。這也要求相關的技術人員不斷地從各方面深入研究,改進生產方法,把控生產工藝,優化品控環節,積極提高玉米加工副產品飼料的質量,為我國原糧加工和飼料生產技術的發展繼續努力。