玉米的综合加工与利用

。目前国外比较著名的变性淀粉公司有美
国的 232 国际公司， 日本的 2324567 株式会社， 荷 兰的 $%&’& 公司、 德国的汉高公司和法国的罗盖特 公司。 我国的变性淀粉生产起步较晚， +# 年代以来， 有许多科研单位、 大专院校和企业进行了变性淀粉 的研究。近年共生产变性淀粉 .# 万 - 左右， 主要用 ［(］ 于纺织与造纸业 。同国外相比， 我国在这方面的 科技基础比较薄弱， 质优对路的产品品种不多， 售后 技术指导不够， 价格相对较高， 而客户又尚未意识到 变性淀粉广泛应用的潜在市场前景， 因而造成我国 的变性淀粉工业比较滞后。 !8,8, （!） 用于纸制品生产。国外变性淀粉的最大市 场是纸和纸制品工业。美国用于纸和纸制品工业的 变性淀粉占变性淀粉生产总量的 1#/ 左右， 我国目 前还处于低水平阶段， 估计未来的年需求会逐渐增 多
一直未得到良好发展。本文对国内外玉米工业的发展历史、 现状及方向进行了介绍、 分析， 并针对我国玉米工业的 生产状况探讨了玉米综合加工与利用的途径。 ［关键词］ 玉米； 加工； 利用 ［中图分类号］, #!(-"%’ ［文献标识码］.
我国的玉米产量约在 !-’+ 亿 / 左右， !%%) 年， ［!］ 为历史上第二个丰收年 。但由于多年来 “供大于 求” ， 且受亚洲金融危机的影响， !%%% 年我国的玉米 市场上又持续低迷， 引起了各方面的关注。 玉米原产于南美
。是世界主要的粮食作物之
［’， !*］
一， 占世界粮食总产量的 ’#0 左右
。我国的玉
米产 量 约 占 谷 物 产 量 的 ’"0 ， 居世界第二 ［’， !’］ 。长期以来， 由于受传统观念和技术等条件 位 的制约， 我国的玉米加工业基本上处于产品结构单 一， 质量较差， 原料利用率低的状态， 致使整个行业 陷入恶性循环。与此同时， 世界第一玉米生产大国 — — —美国的玉米利用则一直呈发展趋势。从 !%)" 年耗玉米 ! &’( 万 / 到 !%%" 年耗玉米 ( +(% 万 /， 再
［(］
定性好， 适用于蛋黄酱、 胶冻和软糖） 、 淀粉脂 （糊透 明度好， 抗冷冻， 作增稠、 保形之用） 、 淀粉醚 （抗老 化， 用于果冻、 冰淇淋） 、 预糊化淀粉 （冷水中膨胀， 适 用于方便食品） ， 以及一种代替油脂的变性淀粉 （使 食品有脂类的风味却产生很少热量） 。 （"） 其它用途。随着科技不断发展， 变性淀粉的 品种越来越多， 用途也愈发广泛。医药工业开始用 它生产片剂， 羟乙基淀粉用来代血浆， 高度交联淀粉 用作橡胶制品的润滑剂， 淀粉黄原酸酯用于电镀废 水处理， 淀粉接枝共聚物因吸水力特强而用于卫生 巾、 面巾纸、 婴儿尿布、 绷带， 在农业上可用于土壤保 墒及种子包衣等。由此可见， 变性淀粉生产的发展， 还可以带动相关产业的发展。
闭锁循环， 废水排放量大， 环境污染严重， 收率低、 损 失大。国际水平的淀粉厂淀粉收率以干基计都在 而我国的平均水平约 &+0 。干物质损失 &&0 以上， 的国际水平在 ’0 以下， 而我国的淀粉厂多数在 )0
［(］ 左右 。
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生产淀粉
玉米原淀粉 淀粉是自然界最丰富的资源之一， 由不同原料
［!， $(］
法国、 西德和奥地利开始生产， ’% 年代芬兰、 +% 年代 美国也开始生产， 但受产量与价格的限制， 目前多用
［/， +， !， $$］ 于保健食品、 医疗食品和药品 。结晶果糖晶
体流动性好， 水溶性在糖类中最高， 保香性好， 代谢 不受胰岛素影响， 不会引起血中肾上腺素上升， 能增 进恒常的冠血管流而对心脏有益， 可螯合金属解毒，
［.］
年美国开始大规模用淀粉生产葡萄糖。尽管淀粉制 糖首先由我国开始， 但国外近 .# 年发展很快， 产量 也很大。!*1( 年美国的克林顿玉米加工公司开始 用异构化技术生产含 ),/ 果糖的果葡糖浆， !*(( 年 又采用连续色谱分离技术将果糖与葡萄糖分开而得 到高果糖浆 （果糖含量 *#/ 以上） 。!*+! 年， 随着结 晶技术的发展， 美国 ;<=>?@A 公司建立了第一间工 厂， 用由色谱分离所得的含果糖 *(/ 的超高果糖溶
［,， )， +， !#］ 液生产纯结晶果糖 。目前美国玉米深加工
产量最大的就是淀粉甜味剂， 其淀粉总量的 (#/ 0 +#/ 用来生产淀粉糖， !*+# 年产量为 !*" 万 -， !**#
!.， !"， !1］ 年为 ,+1 万 ［ Hale Waihona Puke Baidu !**+ 年美国淀粉工业协会 - ,，
胡新宇等： 玉米的综合加工与利用
［.］
。除
浆料以外， 变性淀粉在纺织的印染、 织物后整理、 无 纺布等方面都可应用， 因此其市场前景是广阔的。 （.） 用于石油钻井。石油钻井需压裂液， 我国多 用植物胶类， 平均每口井需 !8"- 。但植物胶价格 太高， 有的还要进口。若用变性淀粉替代， 既可降低 成本， 又可节约外汇。 （)） 用于食品工业。用于食品加工的淀粉应当 在高温、 高剪切力和低 9: 条件下保持较好粘度稳 定性， 低温时不易凝沉、 脱水和析水， 低浓度时能产 生光滑的非凝胶结构， 有清淡的风味且溶液透明。 原淀粉无法满足这些要求， 而变性淀粉却可做到。 目前在食品中使用的变性淀粉有酸变性淀粉 （糊粘 度低， 适用于胶姆糖、 果冻、 蜜饯等） 、 氧化淀粉 （糊稳 万方数据 +)
采用了化学、 物理或酶法来处理原淀粉， 改变其物理 和化学性质， 加强某些功能或增加新的优良特性， 使 其适应各种要求， 且效果更好， 这种处理后得到的产
［*］ 品都称为变性淀粉 。
!-’-!
变性淀粉的发展
变性淀粉生产在工业化 )(
万方数据
玉米科学 ,### 年第 + 卷第 . 期
较早的欧美国家， 已有 !"# 年左右的历史。本世纪 ［(］ 初， 荷兰 $%&’& 将变性淀粉投入工业化生产 。 )# 年后， 美 国 也 开 始 变 性 淀 粉 的 工 业 化 生 产。 !*+, 年， 美国生产变性淀粉 !+# 万 -， 占当年淀粉产量的 ［(］ 美国变性淀粉的出口增 .#/ ， !*+, 0 !**, 年期间， 加了 ,# 倍， 为 美 国 企 业 带 来 了 可 观 的 经 济 效 益。 其中变性淀粉为 !*+. 年欧共体生产淀粉 !)# 万 -， ， 而欧洲最大的淀粉公司— — —法国的罗盖 1" 万 ［ - (］ 特公司年产淀粉及变性淀粉达 !,# 万 -， 销售收入 !. 亿美元
［$$］ 分解体内的酒精， 节约蛋白质， 适合外科大手术 。
因， 淀粉糖市场发展较慢， $!!’ 年的产量只有 (% 万 ， 且存在积压的情况。但我们有理由相信， 随 &
着经济的不断发展， 人们生活水平的提高， 科学知识 的普及， 消费结构也会发生变化， 对食品的营养、 安 全及保健的要求会越来越高， 淀粉糖的需求必将大 幅上升。 "," 几种重要的淀粉糖品 ",",$ 麦芽糊精 麦芽糊精是淀粉水解程度最低 ［$$］ 的产品， 几乎无甜味 。它的甜味、 水溶性、 吸湿 性、 褐变性、 冰点下降度是淀粉糖品中的最低的， 而 粘度、 粘着力、 防粗冰结晶、 泡沫稳定化、 增稠性等方 面特性强， 即使高浓度也不会掩盖其它的香气与味 道， 消化吸收性好， 耐酸碱。用于咖啡、 汤料等粉末 食品， 起到赋形、 保持风味和防褐变的作用。在糖果 中可防止吸潮、 优化口感、 维持结晶稳定性。调味品 用它作为增稠剂。另外， 麦芽糊精还可在婴儿食品 及冷冻食品中应用。 ","," 环糊精 环糊精是淀粉经环糊精葡糖转移 ［$$］ 酶的作用而生成的环状的糊精 。它可将不良气 味掩盖， 保持香气， ， 防止苦味， 增加敏感物质的稳定 性以及具有乳化作用。一般在微胶囊工业中用作壁 材料。也可用于鱼糜制品、 口香糖， 果汁和粉状调味 料的生产。 ",",# 果葡糖浆 葡萄糖经葡萄糖异构酶所催化 的异构化反应生成果糖， 含部分果糖的糖浆为果葡 糖浆
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玉 米 科 学 3456789 4: ;8<=> ,?<>7?>@
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玉米的综合加工与利用
胡新宇， 宁正祥
（华南理工大学食品与生物工程学院， 广州 #!"&+!）
［摘
要］ 我国是一个农业大国， 玉米总产量位居世界第二位。长期以来， 由于受种种因素困扰， 我国的玉米工业
［.］
,
玉米淀粉制糖
淀粉制糖是运用不同的工艺技术， 将淀粉水解
而生产出具有不同甜度和功能性质的糖品。随着工 业化进程的加速发展， 对糖品的要求除甜味之外， 还 对风味、 结晶性、 溶解性、 吸湿性、 保湿性、 焦化性、 化 学稳定性和代谢性有要求， 淀粉制糖的品种多， 因而 具有较大优势。淀粉糖一般甜度低、 风味浓、 润性 好、 色泽美， 且具有保健功能， 在制药、 食品、 饮料等 行业都可应用。淀粉制糖可用任何种类的含淀粉农 作物为原料， 其中以玉米为好， 因其淀粉及淀粉糖的 成本低， 且其副产品多， 所以效益高， 具有竞争力。 ,8! 淀粉制糖的发展 甜味是多数人所喜欢的味道。远古时代， 人们 以蜂蜜为食品甜味料， 但因其产量有限而远远满足 不了需求。大约 .### 年前， 古代中国首先通过淀粉
［(］ ， 产品质量达优级的工厂为数不多， 与国 &" 几个）
际水平之间存有较大差距； 能耗高， 环境污染严重， 国有中、 小型淀粉厂由于水、 电、 气的消耗大、 成本要
［(］ ， 大部分工厂做不到用水的 比国外高 !#0 2 ’"0
加工， 扩大和延长玉米综合利用的链条， 开发出更多 适应市场需求的产品， 不断地提高玉米产品的附加 值， 才能促进玉米种植业与加工业的健康发展。
［’］
中可用作抗结块剂、 稀释剂、 成型剂、 悬浮剂等， 在纺 织、 造纸、 制药、 建材、 淀粉塑料、 味精生产等方面也 有广阔的用途。我国的淀粉工业近 ’" 年来发展较 快， 年递 !%*% 年产量为 ’) 万 /， !%%! 年达到 !+% 万 /，
［(］ 增 !+0 。进入 %" 年代， 玉米淀粉的生产规模迅速 ［(］ 扩大， 约占淀粉生产总量的 )"0 ， 最大的企业玉
有 ! 家公司， 年产量达 $ %%% 万 &， 其中 "# 个工厂， ’%% 万 & 为果葡糖浆， "(% 万 & 为葡麦糖浆， (% 万 & 为 结晶葡萄糖 。欧共体淀粉产量中 (%) 用于生产 淀粉糖， 亚洲的日本 （日本 (() 的淀粉用来生产淀
［"］
利口酒、 除口臭糖果中也开始应用。 ",",/ 结晶果糖 结晶果糖是用高纯度果糖液为 原料， 加入果糖晶体， 经冷却结晶、 分离、 干燥而制
［!(， !+］ 到 !%%& 年 + !%! 万 /， 在 !& 年里年递增 &-!0 。 面对如此鲜明的对比， 中国只有大力发展玉米的深
［’， !’， !*］
。尽管中国淀 米淀粉的年生产能力已达 ’# 万 ［ / !#］ 粉工业发展速度较快， 但也存在着明显的不足， 主要 是： 工厂规模小， 产品质量不稳定。以 !%%! 年为例， 美国 ’+ 家工厂生产玉米淀粉 ! #!" 万 /， 而中国 &+’ 个工厂的产量却只有 !(# 万 （万吨以上的企业只有 /
［,， )， +， *］ 水解制得麦芽糖 。而西方国家的淀粉制糖则 ［,， +， *， !#］ 起步较晚， 直到拿破伦战争时代开始 。 !*,#
变性淀粉的应用
。
（,） 用于纺织业。中国纺织工业每年所用变性 淀粉只占纺织浆料的 !#/ ， 相对美国浆料使用 1*/ 的变性淀粉的水平， 我们的用量还是很低的
!-’
变性淀粉 原淀粉虽然用途广泛， 但其性质在许多方面满
［#］ 制造的淀粉统称为原淀粉 ， 而由玉米生产的淀粉 ［’］ 称为玉米原淀粉 。它保持了玉米谷粒中原淀粉固
［&］ 足不了工业生产飞速发展的需要 。因此， 国内外
有的基本特性， 是诸多行业生产的原料。如在食品
［收稿日期］’"""$"&$"# ［作者简介］ 胡新宇 （!%*! 1 ） ， 男， 华南理工大学食品与生物工程学 院博士研究生， 从事食品科学与工程科学研究。
［+， $%， $$］ 得 。*% 年代欧洲取得了其对人体生理功能和 ［$$］ 药理方面的研究进展， 确证为一种非凡的单糖 。
粉糖） 、 韩国以及加拿大与墨西哥等国的淀粉糖业发
［$*］ 展也很快 。在西方的某些国家， 淀粉糖已取代蔗
糖而成为食糖的主要部分， 如美国 $!!* 年人均消费 ［$#］ 淀粉糖 #+," -.， 超过了蔗糖的 #%,# -. 。而在我 国， 由于国情、 认识程度、 消费水平及生活习惯等原