国内外玉米脱胚机发展现状

玉米脱胚机是玉米联产加工工艺中的关键设备。基于立式和卧式两种类型,介绍国内目前比较先进的玉米脱胚机,阐述了各类型脱胚机的一些结构特点,分析了各类型玉米脱胚机的适用范围。同时简述了国外知名粮食机械制造厂商开发的几种具有代表性的玉米脱胚机。

玉米脱胚技术现状与发展

介绍了玉米脱胚的工艺过程，从技术经济角度对干法、湿法脱胚工艺进行了对比。

四川鸿展实业集团60t／h玉米脱胚粉碎车间——正式投产

我院承担的四川鸿展实业集团60t／h玉米脱胚粉碎车间成套设计（包括工艺、建筑、结构、电气、给排水等专业）项目，于2007年8月底一次调试成功，各项技术经济指标均达到设计要求。为配合项目实施，我院为其提供了脱胚机、循环风风箱、分配器、叶轮喂料器等自主生产的主机设备，设备运行稳定正常。由于该厂为新建厂，厂家没有类似工艺的操作经验。

玉米脱胚机提高破碎效果的改进

通过对原有脱胚的使用情况发现,原有的八角辊体结构的轴向出料脱胚机设备,普遍存在工艺效果差、产量低和相对动力消耗大等缺陷。于是,提高脱胚机的破碎效果就成了必须面临的问题。本文对改进措施进行了简单总结。

脱胚玉米颗粒粉半干法制糖工艺开发

传统工艺中利用脱胚玉米颗粒粉制糖会出现原料利用率偏低的问题,淀粉浸出率为50%左右,并且过滤困难。研究利用复合酶进行微米化预处理,攻破脱胚玉米颗粒粉制糖的技术瓶颈,打通此项技术的工艺路线,实现淀粉浸出率95%以上,并提高了过滤速度,为制糖行业提供理论依据。

低温挤压加酶脱胚玉米粉生产糖浆糖化试验

对低温挤压加酶脱胚玉米粉挤出物直接调浆糖化生产玉米糖浆进行了试验。该技术省去了双酶法生产玉米糖浆的淀粉生产和喷射液化工序和设备,以及对应的水耗、电耗和环境污染。研究了挤出物的挤压-液化系统参数对糖液的主要考察指标的影响规律。实验室研究表明,加酶脱胚玉米粉挤出物糖化12h糖液的过滤速度、DE值和淀粉出品率分别为239.8～269.5L/(m2.h)、89.2%～89.3%和96.2%～97.2%。生产试验结果表明,添加耐高温α-淀粉酶的脱胚玉米挤出物,直接糖化17h和19h,糖浆的DE值分别为95.89%和95.10%,透光率分别为98.5%和98.0%。

脱胚玉米啤酒辅料的挤压蒸煮系统参数对其糖化过程的影响

该文通过实验室试验,研究了作啤酒辅料的脱胚玉米挤压蒸煮系统诸参数(模孔孔径、套筒温度、物料含水率、螺杆转速和模板内表面至螺杆末端端面的距离),对醪液的主要考察指标(麦汁的过滤速度、碘值、浸出物收得率)的影响规律.研究表明,挤压蒸煮脱胚玉米可以作啤酒辅料,其醪液的淀粉在糖化过程中被降解得彻底,淀粉的利用率较高。

挤压剪切活化对添加耐高温α-淀粉酶脱胚玉米淀粉结构和理化特性的影响

本研究通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、热台显微镜、X射线衍射、差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱分析等手段,研究原脱胚玉米、挤压脱胚玉米和添加耐高温α-淀粉酶挤压脱胚玉米的淀粉结构及性质变化,并探究其相互关系,揭示挤压剪切活化对脱胚玉米的淀粉颗粒机械力化学效应。研究表明:与原脱胚玉米和挤压脱胚玉米相比较,挤压处理对添加耐高温α-淀粉酶脱胚玉米的淀粉结构及性质产生显著影响,酶解力和糊化度增大,碘蓝值、直链淀粉含量减小。添加耐高温α-淀粉酶挤压脱胚玉米淀粉颗粒形貌破坏,偏光十字破坏,结晶度变小;升温糊化过程中,焓变降低;挤压使淀粉颗粒的结晶结构破坏,淀粉颗粒发生聚集,破损淀粉颗粒易糊化和裂解。

基于量纲分析的函数理论建立挤压脱胚玉米生产淀粉糖浆的糖化液过滤问题的经验公式

该文应用基于量纲分析的函数理论和蒋亦元修正的G.M urphy定理,扩大试验范围,减少试验次数,研究脱胚玉米挤压系统参数,对挤压脱胚玉米生产淀粉糖浆的糖化液滤速、DE值的影响规律。解决用脱胚玉米挤压膨化物生产淀粉糖浆难于糖化过滤的问题,为在实际生产中使用挤压膨化脱胚玉米生产淀粉糖浆提供参考。

脱胚玉米与加酶和不加酶挤压脱胚玉米淀粉颗粒结构和热特性研究

为研究不加酶和加酶挤压对脱胚玉米颗粒结构和热性能影响,采用扫描电镜的方法观察玉米淀粉颗粒形态,采用X-射线测定脱胚玉米淀粉颗粒晶体类型,运用差示扫描量热法分析玉米淀粉的热特性,并测定其糊化度。通过扫描电镜观察未经过挤压的脱胚玉米颗粒表面光滑完整,未加酶挤压和加酶挤压的脱胚玉米颗粒形态遭到破坏,整体结构不完整,表面出现孔洞;X-射线实验测得未挤压脱胚玉米结晶度为15.84,未加酶挤压脱胚玉米结晶度为5.63,加酶挤压脱胚玉米结晶度为7.94;DSC测试结果为未挤压脱胚玉米、未加酶挤压脱胚玉米和加酶挤压脱胚玉米的起始温度分别为46.97、43.11、48.18℃,峰值温度分别为98.63、93.61、98.25℃,结束温度分别为196.79、185.20、188.54℃,焓变分别为325.40、271.30、284.80 J/g;测得糊化度值分别为0.16、0.87、0.61。表明挤压能够破坏脱胚玉米淀粉颗粒完整度,部分微晶结构遭到破坏,结晶度降低,焓变值降低,糊化度增加;加酶挤压脱胚玉米焓变值高于未加酶挤压脱胚玉米,糊化度低于未加酶挤压脱胚玉米。

在酶法挤压过程中脱胚玉米的淀粉变化研究

本实验使用单螺旋挤压机,对未加酶和添加耐高温α-淀粉酶的脱胚玉米进行低温挤压,采用"急停法"在挤压机内部分段取料,分析脱胚玉米在挤压过程中淀粉的变化,测量各段物料的淀粉含量、还原糖含量、酶活性及碘兰值。利用高效液相色谱分析脱胚玉米及挤出物糖化后的糖组分。结果表明,经过挤压后,原脱胚玉米的还原糖含量由原来的0.81%升高至3.22%,向脱胚玉米添加酶量为0.5 mL/kg和1.0 mL/kg的挤出物还原糖分别从原来的2.77%、2.81%升高至6.56%、7.02%;挤压原脱胚玉米制备糖液还原糖含量(DE)为94.98%,而挤压加酶量为0.5 mL/kg和1.0 mL/kg的脱胚玉米制备糖液DE值分别为96.84%、99.78%;采用高效液相色谱法分析物料的糖组分,发现使用挤压原脱胚玉米、加酶量为0.5 mL/kg和1.0 mL/kg的脱胚玉米制备糖液的葡萄糖含量分别为29.082、34.236、37.672 g/100 mL。

挤压对脱胚玉米啤酒辅料中抗性淀粉的影响

为进一步提高脱胚玉米作啤酒辅料的浸出物收得率,通过实验室试验,采用二次正交旋转组合试验设计,研究挤压蒸煮系统诸参数(模孔孔径、套筒温度、物料含水率、螺杆转速和螺杆末端端面至模板内表面的距离)对用作啤酒辅料的挤压蒸煮后的脱胚玉米中抗性淀粉的影响。结果表明,经过挤压蒸煮的脱胚玉米中抗性淀粉的含量比脱胚玉米原料中的抗性淀粉降低约6.0%,比传统蒸煮工艺的糊化液降低约1.3%,提高了淀粉的利用率。

脱胚玉米添加中温酶挤出物制取葡萄糖浆试验研究

在挤压和液化脱胚玉米时添加中温α-淀粉酶,以挤压机套筒温度、挤压原料中温α-淀粉酶添加量、液化时中温α-淀粉酶添加量、液化时间、糖化酶添加量为挤压-糖化系统参数,采用五因素五水平(1/2实施)二次正交旋转组合试验设计,研究系统参数对DE值、过滤速度和糖液化透射比的影响规律。在较优挤压-糖化系统参数下,挤压添加中温α-淀粉酶脱胚玉米制得糖化液的DE值为96.8%、过滤速度为483.6 L/(m2.h)、透射比为94.0%;未挤压脱胚玉米对照试验的DE值为72.5%、过滤速度为20.2 L/(m2.h)、透射比为90.5%。

用挤压脱胚玉米生产酒精的试验研究

以挤压膨化加工代替传统蒸煮液化工艺,作为酒精生产过程中的玉米原料预处理的方法,具有原料利用率高、发酵速度快、简化生产工艺、节约能源等优点。在酒精行业经济效益不景气的状况下,这一技术具有较高的应用价值。为此,对挤压膨化脱胚玉米生产酒精工艺与传统蒸煮液化生产酒精工艺进行对比,得出结论:挤压膨化代替传统蒸煮工艺可行,并可以缩短发酵时间、提高酒精生产率。

挤压加酶脱胚玉米生产酒精的试验研究

为提高酒精生产的淀粉出酒率、缩短发酵时间、降低能源消耗,该研究采用五因素五水平、1/2实施的二次正交旋转组合设计,建立数学模型,得出淀粉出酒率较高的工艺参数的范围为:挤压加酶量0.9175～0.9500L·t-1,糖化加酶量0.9800～1.0175L·t-1,糖化时间58.05～60.30min,液化加酶量0.572～0.600L·t-1,酵母添加量为0.5075%～0.5195%。对照试验结果表明,挤压加酶蒸煮脱胚玉米生产酒精工艺经发酵48h后淀粉出酒率可达到59.19%,与传统酒精生产工艺的56.60%相比,出酒率可提高2.60%。

脱胚玉米糁在啤酒生产中的应用研究

用玉米替代大米作啤酒的辅料 ,关键要解决脂肪含量和粒度分级问题。玉米经脱皮脱胚后 ,在保证脂肪含量不超过 1%的前提下 ,完全可以应用于啤酒酿造。脱胚玉米糁的粒度应控制在35 0～ 15 0 0 μm之间 ,作为辅料使用时用量可达到 30 %。挤压膨化处理玉米糁可缩短糊化时间 ,酿制的啤酒也能达到国家标准规定的质量要求。

用DSC方法研究挤压参数对脱胚玉米热性能影响

为研究不同挤压参数对脱胚玉米热性能的影响,以挤压温度(40、50、60、70、80℃)、螺杆转速(70、90、110、130、150 r/min)、水分含量(22%、26%、30%、34%、38%)以及酶添加量(5、10、15、20、25 U/g)为变量,运用单螺杆挤压机对脱胚玉米进行挤压,对不同挤压参数的脱胚玉米运用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)进行热性能分析。DSC测试结果为以挤压温度为变量的处理中,挤压温度为80℃时,脱胚玉米粉的焓变值为267.2 J/g,糊化度高于其他处理;以螺杆转速为变量的处理中,转速为70.0 r/min的脱胚玉米粉焓变值为253.1 J/g,糊化度最高;以水分为变量的处理中,水分含量为38.0%的脱胚玉米焓变值为234.4 J/g,糊化度最高;以酶添加量为变量的脱胚玉米中,添加量为15 U/g的脱胚玉米焓变值为284.8 J/g,糊化度高于其他酶添加量的脱胚玉米。说明不同挤压参数对脱胚玉米颗粒的破坏程度不同,能够不同程度地改变脱胚玉米的糊化度,改变脱胚玉米粉的热性能。

低温挤压加酶脱胚玉米粉生产酒精试验

研究低温挤压加酶脱胚玉米粉,直接液化、糖化、发酵、蒸馏生产酒精技术,并考察了脱胚玉米粉挤压前耐高温α-淀粉酶添加量、挤出物糖化时糖化酶添加量、糖化时间、液化时耐高温α-淀粉酶添加量、发酵时酵母添加量对醪液的主要考察指标(醪液的酒精度、淀粉出酒率、残总糖)的影响规律。结果表明,本研究的挤压-糖化-发酵系统主要参数优化值对应的醪液发酵48 h的酒精度、淀粉出酒率分别为13.45%和59.21%,高于对照挤压不加酶脱胚玉米醪液的对应值13.08%和57.85%,也高于脱胚玉米传统酒精生产工艺醪液的对应值12.89%和56.6%。

挤压膨化脱胚玉米生产淀粉糖浆工艺优化

以挤压膨化脱胚玉米为原料,分别按两种工艺流程进行了淀粉糖浆的生产.通过对比分析两种工艺流程所得糖品的过滤速度、DE值、出品率、透光率等可知,本研究所确定的工艺具有用水量少,液化、糖化时间短等优点,用水量由原来的6∶1降为3∶1,液化时间由原来的0.5h降至15min,糖化时间由原来的3h降至0.5h.