第8章 谷物湿法加工

高质量的面筋可吸收两倍面筋量的水，这种特性可增加产品 得率，延长食品的货价期。小麦面筋的吸水性和粘弹性相结 合就产生“活性”，所以小麦面筋的粉状产品被称为谷朊粉 或活性面筋粉。小麦面筋在干燥前烧煮，则会产生不可逆变 性，不再具有吸水性和粘弹性
小二麦、淀小粉麦是生淀产粉小麦面筋的伴随产品。即在湿法制备
不是所有的小麦蛋白质都是小麦面筋
小麦面筋的化学成分
麦胶蛋白 麦谷蛋白 其它蛋白
43.02 39.10 4.41
淀粉 糖类 脂肪
6.45 2.13 2.80
小麦面筋的主要功能成分： 麦胶蛋白(gliadin)与麦谷蛋白 (glutenin)，两者比例接近1﹕1。前者分子呈球状，分子量较 小(25k~100k)，具有较好的延伸性；后者分子为纤维状，分 子量较大(>100k)，具有较强的弹性。它们在液体用蛋白的 最大区别。这种特异性是由于小麦面筋极性低，放出正电荷， 排出过量的游离水，使面筋互相紧密地结合在一起而不分散， 具有成团、成膜和立体网络的功能
目的：使玉米籽粒破碎、胚芽脱离，但不磨成碎片
方法：由于浸泡，胚芽膨胀并有韧性。为使胚芽脱 离籽粒，一般采用“两次破碎”的方法
第一次破碎，将籽粒破碎成4~6瓣，经胚芽分离后， 再进行第二次破碎，使玉米籽粒分为10~12瓣，进一 步分离胚芽与胚乳，然后将物料送入旋液分离器中分 离
胚芽的分离是基于比重的不同。由于胚芽含脂肪多， 故比重小。旋液分离器以水为介质进行分离，其原理 与旋风分离器以空气为介质的原理相同
旋液分离器示意图
四、纤维的分离和洗涤
经破碎和胚芽分离后，浆料中含淀粉颗粒、蛋 白质和粗细纤维(粗渣和细渣)等。为得到纯净 的淀粉，需把悬浮液中的粗、细渣滓分离出去
分离方式：将浆料用泵在2.5kg/cm2压力下经一 道压力式脱水曲筛脱出部分浆水，然后再经细 磨进一步磨碎，以达到粗细纤维与蛋白质的进 一步分离，再用6~7道120目压力曲筛逆流洗涤 和分离，用新鲜水冲洗最后的粗淀粉乳，同时 充分冲洗纤维，以回收淀粉
(2)二氧化硫能损坏活性小麦面筋的活性，从而降低其 使用价值
淀粉乳洗涤的次数，取决于淀粉乳的质量和湿淀 粉的用途。
生产干淀粉 清洗2次， 生产糖浆 清洗3次， 生产葡萄糖 清洗4次。
七、淀粉的干燥
前面工序得到的纯净的湿淀粉乳，浓度一般为36~38%。 如果不是直接用来生产淀粉糖，则需进行脱水干燥。淀 粉乳的脱水干燥一般分为两步，即机械脱水和气流干燥。
机械方法脱水在离心式过滤机中进行，可排除淀粉乳 中总水分的73%。从离心机中出来的脱水淀粉，含水量 约37~38%，这些水分均匀地分布在淀粉各部分之中，需 用干燥方法排除。
第二节 小麦面筋蛋白与小麦淀粉的生产
一、小麦面筋蛋白
早在1745年就从小麦中分离出小麦面筋，之后淀粉和 面筋的生产技术得到迅速发展。我国生产小麦面筋的 历史很早，如烤麸、水面筋等，很早就是我国人民的 食品之一
小麦面筋:不溶于水，并与水混合后能生成一种紧密的 可以膨胀的有粘弹性物质的小麦蛋白质
小麦面筋是小麦粉经过水洗，分离得到不溶于水的络 合蛋白质，蛋白质含量~75%。脱水后为乳白色粉末， 吸水后能恢复其原有的活性(价值所在)
小麦面筋过程中，由于水合作用，小麦面筋形成一个 粘聚性很强的粘聚体，因此能把淀粉分离出来
洗涤面筋产生的小麦淀粉乳:
(1)A淀粉。含有大颗粒的晶体淀粉粒及一部分小颗粒 球形淀粉粒
(2)B淀粉。由小的淀粉粒、戊聚糖或细胞壁物质及损 伤的淀粉粒组成
小麦淀粉制取过程中不使用二氧化硫的原因：
(1)由于仅用水即能软化小麦粉颗粒，从而使蛋白质和 淀粉分离，故不需使用二氧化硫
• 原料清理：玉米原料中可能含有各种杂质， 为了保证产品质量和安全生产，保护机器 设备，必须从玉米中清除各种杂质
去杂可以采用筛选法、比重法等
图8-1 玉米淀粉工艺流程图
玉米浸泡
目的：使籽粒吸水膨胀，使皮层、胚芽、胚乳易于分离； 削弱胚乳中淀粉颗粒间的连结；可溶性成分被浸提出来，为 以后工序创造良好条件
由破碎机破碎的物料进
入收集器，在高压下泵入 旋液分离器。重的颗粒在 离心力作用下，抛向设备 的内壁，沿着内壁移向底 部出口喷嘴。胚芽和部分 玉米皮壳密度较小，被集 中于设备的中心部位，经 过顶部出口喷嘴及接受室 排出旋液分离器
1.圆柱室 2.进口 3.壳体 4.可换 喷嘴 5.连接管 6.胚芽出口 7.胚芽接收室
曲筛示意图 1.进料喷管 2.曲筛筛面
3.筛上物 4.筛下物
曲筛是带有弧形筛面，
物料以很大的压力从一 端注入曲筛的内弧面， 淀粉乳从圆弧形筛面筛 出。渣滓沿弧形筛面下 滑至另一端排出。截留 在曲筛上的纤维从末道 曲筛排出，通过离心机 把纤维的水滤去一部分， 最后通过螺旋脱水机脱 水。水分降低到 36%左 右再送入干燥工序。
(3)从淀粉乳分离蛋白时得到的玉米黄浆水，制得的不溶于 水 的 玉 米 蛋 白 粉 ， 蛋 白 含 量 >60% ， 主 要 为 醇 溶 蛋 白 ， 缺 少 Lys、Trp等必需氨基酸，生物学价值较低，过去主要作饲料 蛋白。用60%酒精处理的玉米醇溶蛋白具有很强的耐水性、耐 热性和耐脂性。在食品工业上，玉米醇溶蛋白可用做被膜剂， 延长食品的货架寿命
方式：
❖逆流浸泡法
优点：玉米和浸泡液中可溶性物质总保持一 定的浓度差，浸泡水中可溶性物质的浓度可 达到7~9%
❖连续浸泡法：
优点：进一步加大了玉米浸泡水之间可溶 性物质的浓度差，可达到理想的浸泡效果
工艺、设备布置较复杂
结果：浸泡后的籽粒水分40~46%，可溶性物质含量低于 1.8%。籽粒各组成部分的吸水膨胀情况不同，浸泡后胚芽 水分高达60%，胚乳及其它部分只有32~43% 浸泡过程中，籽粒各部分所含的化学成分的比例和含量都 发生相应的变化，约有6%的成分溶于水中
蛋白副产品及其用途
籽粒蛋白质含~10%，其中~20%分布在胚芽中，76%胚乳 中。工业上通常实行玉米蛋白与玉米淀粉的联产
在湿法玉米淀粉生产中，蛋白质存在于三种副产品中：
(1)浸泡液中的水溶性蛋白质，可用于抗菌素生产的营养源
(2)胚芽榨油后获得的胚芽饼蛋白质，是玉米蛋白中生物学 价值最高的蛋白质。低温浸出的胚芽粕可制取蛋白乳饮料
上道五工、序得淀到粉的粗与淀蛋粉乳白，质除淀的粉分外，离还含有
较多的杂质。为获得高纯度淀粉，特别是适合制取
针剂葡萄糖和变性淀粉的需要，必须对粗淀粉进行
精制，精制主要是分离蛋白质。分离的依据是淀粉
的比重大于蛋白质，因此可采用大型连续离心分离 机或旋液分离器将它们分离开来。
淀粉乳的化学组成(以干物质计)
气流干燥是目前淀粉干燥广泛应用的方式。气流干燥 的空气温度可加热到140~160℃，湿淀粉在热空气中分散 良好，干燥的有效面积大，淀粉粒中的水分瞬间汽化， 大部分热量消耗在水分汽化上，淀粉本身的温度一般不 超过60~65℃。所以，可保证淀粉的质量。经气流干燥后， 淀粉的含水量可降低至12~14%左右，符合商品淀粉的含 水量标准。
玉米浸泡前后干物质的变化
玉米成分
淀粉 蛋白质 纤维素
脂肪 戊聚糖 可溶性糖 灰分 其它物质
各组分百分含量(干物质质量%)
浸泡前
浸泡后
69.80
74.7
11.23
8.42
2.32
2.48
5.06
5.40
4.93
5.27
3.1
1.73
1.63
0.52
1.52
1.48
三三三、、、玉玉玉米米米籽籽籽粒粒粒的的的破破破碎碎碎和和和胚胚胚芽芽芽的的的分分分离离离洗洗洗涤涤涤涤
➢生 产 淀 粉 的 原 料 必 须 产 量 大 ， 淀 粉 含量高，价格低，易于贮藏和加工， 副产品能够充分利用
➢玉米是生产淀粉的理想原料
玉米淀粉工艺流程图
原料的选择与清理
• 原料选择：一般选用马齿型和半马齿型玉 米，其淀粉不低于70%，油脂含量不低于 4.5%，发芽能力不低于55%，千粒重 210~220g，籽粒密度不低于700kg/m3，水 分不超过15%
方法： ❖亚硫酸水溶液浸泡：可通过燃烧硫磺，所产生SO2溶解于 水而获得。优点：
(1)抑制腐败微生物的生长 (2)HSO3-与玉米间质蛋白质的-S-S-反应，从而降低蛋白质的 分子量，增强其亲水性和可溶性，使淀粉易于从蛋白质间质 中释放出来，提高淀粉得率
❖温水浸泡：温度48~55℃，浸泡时间60~70h。 提高浸泡温度可缩短浸泡时间。但>55℃会造成淀粉糊化， 不利于淀粉提取和影响淀粉质量
成分
淀粉 蛋白质 脂肪
灰分 水溶性物质 二氧化硫
含量 (%)
88~92
6~10 0.5~1.0 0.2~0.4
2.4~4.5
0.035~0.045
淀粉的洗涤精制
上步得到的淀粉乳中，还含有较多蛋白质，为了 排除可溶性物质，降低淀粉的酸度，提高悬浮液的 浓度，必须再次离心分离或用旋液分离器进行提纯。
从旋液分离器出来的淀粉，最后含蛋白质低于 0.3%，可用来制作变性淀粉，也可转化成糖浆或干 燥成普通淀粉出售。
第八章 谷物湿法加工
❖ 目的：
✓ 使皮层和胚与胚乳完全分离 ✓ 使胚乳中蛋白和淀粉完全分离，得到相应产品
❖ 特点：产品纯度高 ❖ 常见产品：
✓ 主产品：玉米淀粉、小麦面筋蛋白及小麦淀粉、 米淀粉及水磨米粉等
✓ 副产品：皮渣、胚芽等
第一节 玉米淀粉的生产
➢自然界中含有淀粉的农作物和野生 植物很多，但适合工业化生产淀粉 的原料不多