谷物加工新技术

膜分离设备实物图
4、膜分离技术在谷物加工中的发展趋势
膜分离技术存在污染难清洗、不易选择、极度 深化现象、并且膜的性能有待提高。但膜分离技术 作为一种新型的高新制造技术 , 在食品工业中的应 用因为发展极快 , 成绩卓著 , 日益受到各界的关注 , 展现了广阔前景 , 尤其一些新的膜分离技术具有更 大的潜力和更强的生命力 , 相信不久的将来定会出 现划时代的突破, 迎来食品工业崭新的未来。

3、膜分离技术在淀粉糖生产中的应用 3、1淀粉糖简介
利用含淀粉的粮食、薯类等为原料，经过酸法、 酸酶法或酶法制取的糖，包括麦芽糖、葡萄糖、果葡 糖浆等，统称淀粉糖。 3、2工艺流程 淀粉 调浆 液化 糖化 膜过滤Ⅰ 膜过滤Ⅱ 离子交换 浓缩结晶 干燥 无水结晶葡萄糖
在淀粉糖生产中，采用两级膜过滤，一级膜过滤 主要是对糖化液进行预处理，去除糖化液中的非溶解 性的杂质，使糖化液澄清 透明，这步截流下来的物质 可以干燥制成高蛋白饲料，滤出液再经二级膜过滤， 透过液便是高纯度的葡萄糖液，截流液回头去二次糖 化，经过膜过滤的二次糖化液的截流液，再经离交和 浓缩可制成相当于低聚糖性质的多糖糖浆。 杨志强等在联合国援华玉米深加工中心年产 300t 淀粉糖的中试生产线上，以及利用上海某企业的糖化 液作了大量的中试试验，并在内蒙古某企业的 2000t/ 年的示范线上作了试验。试验结果证明，经膜过滤后， 葡萄糖的纯度可达 99.9% 以上，葡萄糖膜过滤收率可 达99%以上。

4、微波干燥技术
4、1目前发展 目前微波干燥谷物在国内外仍在不断研究发展 过程中, 相关报道也不断出现。 河南科技大学董铁有研究了顺流通风状态下厚 层糙米的微波干燥问题,。实验结果表明: 随着微波 功率的增加 , 糙米的温度和干燥速度随之增加。如 果微波的功率被控制在.05 ～0.09kW/kg范围内, 风 速被控制在0.12～0.20m/s 范围内, 则可以保证不出 现爆腰和发芽率降低等质量问题。且糙米的有效干 燥厚度大约为.130m, 此值大于同等条件下稻谷的有 效干燥厚度。在微波加热的条件下干燥糙米的效率 要高于稻谷干燥的效率。
朱德泉针对玉米热风干燥中存在的问题, 运用自 制的微波干燥试验测试系统 , 采用不同的质量比功 率和加热时间及配套的工艺流程 , 研究了玉米微波 干燥特性及干燥条件对干后品质、能耗的影响。分 析了微波干燥玉米过程中单位质量功耗、温度、平 均失水速率与玉米籽粒发芽率、爆腰率和淀粉得率 的关系, 确定了影响微波干燥玉米的工艺参数和玉 米微波干燥的最优工艺流程。研究结果表明: 玉米 微波干燥主要处于恒速干燥阶段, 应用微波技术既 能快速而经济地对玉米籽粒进行干燥, 又能保持其 种用价值, 且能改良其品质。
一、膜分离技术
1、膜分离技术简介 1、1 膜技术
膜技术是一项新型的高新分离技术．自上世纪 五十年代以来，微滤膜、离子交换膜、反渗透膜、 超滤膜、气体膜分离等相继得到广泛应用．成为世 界各国研究的热点．已被国际公认为本世纪最有发 展前途的重大高新生产技术之一，有操作方便、设 备紧凑、工作环境安全、节约能源和化学试剂等优 点，目前已被广泛应用于食品、医药、化学、环保 等各个领域。产生了显著经济和社会效益。

三、红外技术
1、红外技术介绍
红外线是一种电磁波，位于可见光红光外端， 在绝对零度(-273℃) 以上的物体都辐射红外能量， 是红外测温技术的基础。 红外辐射的应用主要有： 红外探测器、红外测温仪、红 外成像技术、红外无损检测， 以及在军事上的红外侦察、红 外雷达等。在工业上最主要的应用就是红外测温仪 和红外热像仪。
1、4膜分离的原理
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选 择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩 的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜 可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物 理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径 一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分 子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反 渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜， 无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低， 选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的，如醋 酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等 等。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的 孔径和截留分子量来加以区别。
2、微波食品
微波食品是应用现代加工技 术,对食品原料采用科学的配比和 组合,预先加工成适合微波炉加热 或调制 , 便于食用的食品 , 即可用 微波炉加热烹制的食品。微波食 品通常可分为两大类。第一类是 在常温下流通的食品,一般采用杀 菌釜杀菌、热包装或无菌包装,常 温下可贮藏半年到一年左右 第二 类是低温贮运食品,大都选用对微 波炉适用的容器来包装，又可分 冷藏和冻藏两种,食用时只需带包 装将食物一起放人微波炉解冻和 加热,即可食用。
2、1红外干燥谷物机理研究进展
红外干燥谷物机理的主要部分是红外对谷物的 辐射传热 , 属于传热传质学的研究范围。谷物与环 境之间辐射传热的研究历史还不长 , 目前仍在不断 发展之中。
张正勇对不同因素的谷物红外辐射光谱分析后 发现 , 谷物表皮的红外吸收特性与内部组织存在一 定差异 , 可以根据谷物表皮和内部组织对红外辐射 的选择性设计红外辐射源, 提高干燥效率。
2、膜分离食品
利用膜分离技术生产的食 品称为膜分离食品。膜分离食 品技术以其优越性得到了食品 工业依赖于广泛的应用；用以 乳品加工领域的牛奶浓缩、乳 清分离和软干酪制造；发酵工 业领域的微滤除菌、酒及酒精 饮料的超滤精制、提高葡萄糖 的甜度；饮料生产领域的苹果 汁、番茄汁等果汁和蔬菜汁的 澄清和浓缩；还在茶叶、甜菊 糖、大豆蛋白、酱油、醋的加 工方面有很好的应用。
3、红外干燥机研究进展
我国从上世纪70 年代开始探索将红外辐射用于 粮食干燥 , 设计了几种类型的远红外粮食干燥机 , 但由于当时技术条件不成熟等原因 , 设计的机型未 投入实际应用。随着红外干燥机理研究的不断深入, 红外谷物干燥机有了很大的发展。 河南科技大学设计的小型谷物红外干燥机, 将 红外加热过程和对流排湿过程分开, 使红外热流密 度高、不需要加热介质等优势得到加强, 并充分挖 掘对流空气载湿的功能, 经过试验, 取得了不错的 效果。
汪喜波系统地做了红外热风组合干燥稻谷的试验 研究, 得到了红外热风组合干燥稻谷的优化参数。试 验过程以改变辐射强度、对流介质温度、物料的初始 含水率、对流风速、辐射板的辐照距离、物料的装载 厚度等因素来考察对干燥指标的影响。发现除辐射强 度和初始含水率外, 辐照距离的变化对物料的降水及 温度影响也较大。随着辐照距离的减小, 物料的降水 幅度增大温度增高。辐照距离不变时, 辐射强度的影 响要大于对流速度。另外, 辐射强度与物料层厚度耦 合作用会加剧影响物料的降水和温度变化。干燥速率 并不是简单的与料层厚度成反比, 而是随着含水率的 增加, 物料层厚度对干燥速率的影响也增大。
美国CDT 公司研制了触媒远红外发生器, 用煤气、 天然气在催化剂 ( 触媒) 的作用下产生远红外线 (其波 长在3-7μm 之间) 。在2001 年的收获季节里, 美国 CDT 公司用自己研制的这种设备对 907.2kg 水稻分 四组进行了干燥对比试验。试验结果表明, 稻谷籽粒 完整率高, 含水率均匀一致, 品质好, 能耗仅是热风干 燥的30% 左右。 天津大学褚治德等制作了红外辐射与热风振动流 化稻谷干燥装置, 并进行了稻谷干燥试验, 以改变干燥 温度、振动频率、辐射板温度等因素来考察干燥效果。 试验结果表明, 该方法降水速率大、爆腰率小, 它顺应 稻谷结构特性, 对稻谷逐渐升温, 每次循环都配有降温 缓苏, 确保了稻谷的生理特性。

3、微波膨化技术
微波膨化技术是随着微波能在食品加工中的应用 而发展起来的, 它是微波加热干燥的一个特殊应用。 其原理是微波能量到达物料深层转换成热能, 将使物 料深层水分迅速蒸发形成较高的内部蒸汽压力条件, 迫使物料膨化。 目前, 微波膨化食品的加工 应用有三个方面: 对淀粉精制生 料的膨化干燥加工, 对蛋白质精 制生料的膨化干燥加工, 对谷豆 类、根茎瓜菜类的膨化干燥加工 。 微波膨化干燥加工可用于各种类型的米制品、焙烤 食品、爆玉米花等。
二、微波技术
1、微波技术简介
微波是一种高频的电磁波，可以作为热能供应 源，具有内部加热的特性。微波进入物体内部后， 分子发生极化并进行有序的高频振动，相互挤压、 碰撞，并使分子动能快速的转化为热能。从而起到 快速加热的作用。微波加热技术凭借其高效、清洁、 节能、方便、易控制的优点，已被广泛应用于化工、 食品领域。
2、红外干燥技术
红外辐射干燥具有效率高、速度快、能耗省、 污染小等优点, 已经在工业领域获得广泛应用。在 谷物干燥方面, 发达国家已将其应用到生产实践中, 我国还没有应用, 这方面的技术较为落后。随着国 际大环境能源紧张的不断升级, 人们越来越注意到 红外干燥谷物的节能优势。因此, 加快此项技术的 研究, 尤其是在能源短缺的情况下, 更具有重要的现 实意义与长远的战略意义。
4、2微波干燥谷物发展趋势 经过几十年的发展 , 微波干燥技术已经在生产 领域有着越来越多的应用 , 但微波干燥谷物技术仍 处于不断探索阶段 , 有许多技术和经济上的问题有 待解决。微波干燥技术将在完善自身技术方法和设 备的同时, 应与其它干燥技术相结合, 比如微波热风 组合干燥谷物、微波红外干燥谷物 , 利用各种干燥 工艺自身的优点在物料的不同干燥阶段采用不同的 干燥工艺 , 以便达到高效、低耗、优质的干燥效果。
（1）乙酰化淀粉 低取代度的乙酰化淀粉可以在稀氢氧化钠水溶 液中通过活性淀粉与醋酸酐反应制备 , 而制备高取 代度乙酰化淀粉则需要用嘧啶作为反应物。 （2）淀粉磷酸酯 磷酸酯淀粉是通过磷酸化基团使淀粉羟基酯化 , 如淀粉与三聚磷酸钠 , 三偏磷酸钠或三氯氧磷等发 生反应。 （3）羟丙基大米淀粉 羟丙基淀粉由环氧丙烷和淀粉在强碱条件下进行醚 化反应而成。
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四、淀粉修饰技术
淀粉是常见的谷物加工产品，具有良好的粘合、 增稠、成膜、凝胶等功能特性,已被广泛应用到食品、 医药、纺织、造纸、饲料等行业中。但淀粉也具有 粘度不稳定、冷水不溶等缺陷，这使原淀粉的应用 面受到极大的限制，而淀粉的修饰则有效的解决了 这一问题。
1、化学改性
化学改性一般是通过在淀粉分子上引进功能基 团达到改变淀粉的性质的目的。许多化学改性的目 的是要改善蒸煮特性, 降低老化, 胶凝化的倾向, 提 高冻融稳定性、成膜性、附着力和乳液稳定性。
谷物加工新技术
姓名：方松 学号：2012120037
食品加工新技术
1、 生物技术（基因工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等） 2、 新型分离技术(超临界流体萃取技术、膜分离技术、反渗透技术等) 3、 新型杀菌技术(冷杀菌、超高压杀菌、微波杀菌等) 4、 新型干燥技术(冷冻干燥、真空干燥和喷雾干燥等) 5、 高效制汁与浓缩技术（酶技术、低温多效浓缩技术） 6、 超微粉碎技术 7、 速冻技术 8、 无菌罐装技术 9、 膨化技术 10、辐射技术 11、微胶囊与缓释技术 12、质构重组与淀粉修饰技术
1、2膜分离的概念
以天然或人工合成的高分子薄膜为介质，以外 界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分溶 质和溶剂进行分离、提纯和浓缩的方法称之为膜分 离法。膜分离可用于液相和气相。对于液相分离， 可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以 及含有其他微粒的水溶液体系。
1、3膜分离的分类
按膜的不同可分为固膜及液膜两大类。固膜包 括气体渗透、反渗透、超滤、渗析、电渗析。液膜 包括液膜、固定液膜。
4、红外技术在谷物干燥应用中的展望
虽然红外谷物干燥技术在近几年里已得到较快 发展, 但人们对红外干燥谷物的研究还不够深入, 许 多机理至今还不清楚。应根据我国谷物干燥与别国 的差异, 结合国情开展研究, 使其适用于我国的具体 情况。我国的粮食干燥机多为产量 100t/d 以上的大 型干燥机, 热源配备多为燃煤热风炉, 这类机器的红 外辐射应用研究尚属空白。如能研究成功 , 必定对 我国的谷物干燥起着巨大的推动作用。