玉米淀粉的生产工艺(PPT 96页)

国玉米消费中食物消费约占7%左右，饲料消费
约占63%左右，工业消费约占27%左右。其他
消费所占比例较小。总体来讲，玉米的消费中
，饲料消费数量总体保持稳定，工业消费所占
比例呈逐年上升势头。
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• 1.3 国内深加工业玉米消费量近年出现相对稳定态势
•
进入21世纪，我国玉米深加工业出现快速发展势头，
2001/02年度，我国深加工消耗玉米数量约为1250t，
2008/09年度、我国玉米深加工消耗玉米量为3850万t，7年
增加了2600万t，年均增幅为17.4%(图1)（略）。
•
从增长阶段看，2006年以前是深加工业玉米消费量增
加最快的时期，年均增幅达36.1%，特别是2005/06年度，
深加工业消费玉米量从上年度的2100万t猛增至3150万t，增
幅高达50%。之后，随着国家政策对玉米深加工业的限制
玉米淀粉的生产工艺
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玉米概述
• 玉米起源于南美洲,然后由欧洲、非洲传入亚洲， 玉米在我国 经有470多年栽培历史。玉米又称蜀黍,它 是世界三大粮食作物之一，又是重要的饲料原料，由 于其为干地作物，单产高、增产潜力大，因此在农业 生产中占重要的地位。作为工业原料，玉米比甘薯含 有较高的脂肪和蛋白质，因而自20世纪50年代以来， 世界上淀粉、淀粉糖、酒精工业，越来越多地用玉米 代替甘薯作原料，这也大大促进了玉米生产的发展。
此外，玉米还含有物理性质和脂肪相似的磷脂，它 们和脂肪同样均是甘油脂，但酯键处含磷酸，玉米含 磷脂在0.28%左右。
另外，玉米子粒中含有大约1.24%灰分，但其组分
比较复杂，主要分布在胚芽和玉米皮中，在玉米淀粉
的浸泡过程中，有很多溶入浸泡水中。
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（4）维生素
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（5）矿物质
矿物质在玉米籽粒中的分布是不均匀的， 皮层、胚芽中含量
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成
• 玉米籽粒的结构和分类
玉米籽粒是由皮层、糊粉层、胚乳和胚等几部分
构成。其中，皮层和糊粉层占籽粒质量的5.24%~6.37%
，胚芽占1.26%~13.55%，胚乳占81.9%~83.5%。皮层由
果皮和种皮组成。果皮是指籽粒外面的一层具有厚壁
和微孔的长椭圆形的细胞，坚硬而且紧密。种皮由一
层很薄的不具备细胞构造的半透明膜组成，含有色素
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特种玉米
a. 高赖氨酸玉米：所谓高赖氨酸玉米就是籽粒中赖 氨酸含量较普通玉米有较大提高的一种玉米类型。高赖 氨酸玉米的特点是籽粒蛋白质中玉米醇溶蛋白比例下降 ，优质的玉米谷蛋白比例相应提高，其结果使籽粒赖氨 酸含量提高。目前大田栽培的高赖氨酸玉米的籽粒赖氨 酸含量已达0.35% ，色氨酸达0.20%, 高出普通玉米1~2 倍。由于玉米籽粒醇溶蛋白含量的减少，高赖氨酸玉米 籽粒多为不透明的粉质胚乳，色泽灰暗，充实度较差， 其加工品质较低。目前已有半硬粒型的高赖氨酸玉米杂 交种，上述不良性状有所改善。
55%，酒精类产品约占30%，另外还有赖氨酸、柠檬酸、
味精，玉米油、DDGS等其他产品约占15%。
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• 1.2 国内玉米消费结构的总体情况
•
2000年之后，随着国内玉米深加工业的逐
步发展，玉米深加工业消费量快速增加，所占
玉米总消费比例不断扩大，虽然饲料消费数量
总体增长，但所占比例下降。2008/09年度，我
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2. 玉米的工艺品质
玉米淀粉生产加工中，要求玉米原料 应具有优良的工艺品质表现在以下几个 方面： (1) 粒度。玉米籽粒的大小差别较大，一般 长度为7~16mm, 宽度5~12mm，厚度 3~7mm，玉米粒度差别越大，玉米清理 和破碎难度也越大。 (2) 密度、容重、千粒重。
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（3）破碎难易。玉米加工过程中，胚乳易 碎，胚不易碎，皮层更不易破碎。角质玉 米籽粒较坚实，强度大，不易被破碎，磨 碎后细渣较多，渣的流动性较好。粉质玉 米籽粒较松散，强度小，易于破碎，磨碎 后细渣含量较少。
较高，胚乳中含量很低。玉米籽粒中矿物 质主要由钙盐、钠盐、钾盐、镁盐、铁 盐等成分组成，见表。
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玉米深加工的概况
一、国内玉米深加工类型 • 生产淀粉及各种淀粉糖（麦芽糊精、结晶
葡萄糖、不同DE的葡萄糖浆及粉末葡萄 糖、果葡糖浆及麦芽糖）。副产品：玉米 油、玉米蛋白粉、纤维、蛋白饲料等。 • 淀粉糖和糖醇（结晶葡萄糖糖和山梨醇、 麦芽糖、木糖和木糖醇）
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（2） 玉米粒的蛋白质
玉米含有约8%~14%的蛋白质,这些蛋白 质9.4%在胚乳中，18.8%在胚芽中。
玉米粒中的蛋白质主要是醇溶蛋白和谷
蛋白，分别占40%左右。而白蛋白、球蛋
白只有8%~9%。因此，从营养角度考虑，
玉米蛋白不是人类理想的蛋白质资源。唯
独玉米的胚芽部分，其蛋白质中白蛋白和
球蛋白分别含有30%，应该是一种生物学
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• 我国玉米分布趋于很广，南到海南诸岛，北至 黑龙江省，东至我国台湾地区，西至新疆，均 有玉米的种植，但主要集中在东北、华北及西 南地区。全国 30多个省（市、自治区）都有玉 米栽培，集中分布在从东北向西南的一条斜长 形地带上。我国整个玉米的生产地区可以分成 三个大区：
• a. 北方春玉米区，包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏及河 北、陕西和山西大部分地区，播种面积约占全国的27%。
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玉米类型
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按粒形、硬度及用途分类
根据玉米的粒形、硬度及用途的不同，将玉米分为普通玉和特种 玉米两类：
a. 普通玉米 可以分为以下几类： 马齿型：籽粒呈马齿形，胚乳的两侧为角质，中央和顶端为粉质
。 硬粒型：籽粒呈圆形或短方形，胚乳周围全是角质。 中间型：马齿型和硬粒型各占一半 硬偏马型：硬粒型占75% 左右。 马偏硬型：马齿型占75% b.特种玉米 特种玉米是指具有特殊用途的各种玉米的总称。
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玉米与其他粮食类淀粉质原料相比， 最大特点是含有丰富的脂质，这些脂肪主 要集中于胚芽中，玉米油是一种附加价值 很高的副产品，胚芽干物质中含脂肪约 30~40%，但玉米淀粉生产中的最关键问 题也是如何去除脂肪。玉米中含有的蛋白 质，主要是醇溶蛋白、白蛋白、球蛋白和 谷蛋白。球蛋白的70%集中于胚芽，籽粒 的其他部位主要是醇溶蛋白。
价值较高的蛋白质。
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（3）玉米的脂肪
玉米中含有干物质4.6%左右的脂肪，近代研究培育 的新品种，其脂肪含量可达7%。玉米子粒的脂肪主要 含在胚芽中，一般胚芽含油达35~40%。玉米的脂肪约 有72%液态脂肪酸和28%固体脂肪酸，其中有软脂酸、 硬脂酸、花生酸、油酸、亚麻二烯酸等。玉米脂肪的 皂化价一般为189~192，碘化价为111~130。
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2.1 玉米淀粉
•
2000年以来，我国淀粉业发展迅速，根据中国淀粉工
业协会统计，2008年我国淀粉总产量为1818万t，较2007年增
加168万t。我国淀粉生产主要以玉米淀粉为主，木薯、马铃
薯和红薯等淀粉所占比例较小。2008年，玉米淀粉产量约为
1685万t，约占总产量的93%，消耗玉米量约在2500万t，占国
、结晶葡萄糖和葡萄糖浆等糖类产品：三是生产赖氨酸、苏
氨酸和精氨酸等酸类产品；四是生产变性淀粉。
• b. 黄淮平原春、夏玉米区，包括山东省、河南省、河北省、山西 省、江苏及安徽等地，播种面积约占全国的40%。
• c. 西南丘陵玉米区，包括四川、贵州、云南和广西等地，播种面 积约占25%。
• 目前，我国是世界十大玉米产区之一，2010年预计总产量约1.68 亿吨以上，占第二位。
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第一节 玉米的结构及其化学组
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3. 玉米的化学成分
• 玉米淀粉的化学组分中，淀粉 70~72%，蛋白 质8%~11%，脂肪4%~6%，灰分1.2%~1.6% ，纤维 5~7%，可溶糖4.5%，含水量一般为12~16%。玉米 籽粒的化学组成随玉米品种的不同而变化，粉质玉 米富含淀粉和脂肪，硬质玉米富含蛋白质。玉米籽 粒中所含的各种化学物质在籽粒的各个部位的分布 是不均匀的。淀粉主要集中在胚乳中，淀粉制取过 程中需要把籽粒的各种化学成分进行充分地分解， 从而获得尽可能纯净的淀粉，并有效地制取和利用 其他成分。
内玉米消费量的17%。我国是淀粉的主要出口国之一，特别
是2000年之后，我国玉米淀粉出口量出现了较大幅度增长，
2008年，我国玉米淀粉出口量约达45万t。玉米淀粉是玉米深
加工行业的基础，从对玉米淀粉的再加工情况看，利用生物
技术和化工技术主要生产以下几类产品：一是生产包括乙醇
和玉米化工醇在内的醇类产品：二是生产果葡糖浆、麦芽糖
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c. 高油玉米：高油玉米是籽粒具有较高脂 肪含量的 类玉米, 高油玉米籽粒油分高达 8~15%甚至更高。高油玉米的油，85% 集中在籽粒胚中，因此高油玉米都具有 大胚特性。
d. 甜玉米：甜玉米是指在乳熟期或蜡熟期，籽粒 中含有较多可溶性糖的一类玉米。这类玉米在 乳熟期采收，较普通玉米含有较更多的低聚糖 和水溶性多糖，因而食之较甜， 构成了甜玉 米的特有风味。乳熟期的甜玉米可以用来鲜食 或加工成罐头，因此又称之为果蔬玉米。
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b. 高直链玉米：这种玉米的特点是淀 粉中的直链淀粉含量特别高，普通玉米中 的直链淀粉含量为25% 左右，而高直链玉 米淀粉的直链淀粉含量达到80%。与普通玉 米相比，高直链玉米的蛋白质和脂肪含量 比较高，但淀粉的含量较低，为58%~66% 淀粉的颗粒较小并且形状不规则，湿法加 工淀粉出率较低。高直链玉米淀粉需进行 加压糊化，其淀粉膜特性很好。
•
经过多年发展，我国玉米深加工产品巳达200余种，
是我国粮食作物加工中加工链条最长、产品最多的品种
。目前我国深加工业的产品结构已出现了较大变化，从
原来主要以淀粉和酒精为终端产品的初级加工为主逐步
向继续对淀粉再加工的精深加工发展。总体来看，淀粉
类产品(含淀粉糖)和酒精类产品仍然是玉米深加工业的主
要产品。目前，淀粉类产品(含淀粉糖)约占深加工产品的
来已经出现了相对稳定发展的态势。
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四、我国玉米深加工的主要产 品
• 玉米淀粉和变性淀粉：
• 淀粉糖： 全糖, 低聚糖, 结晶葡萄糖,麦芽 糖;
• 氢化: 山梨醇,表面活性剂等
• 发酵: 酒精, 味精,柠檬酸,酶制剂等
• 氧化: 葡萄糖酸, 内酯(凝固剂)
• 玉米胚: 玉米油, 饲料蛋白粉等
• 玉米纤维蛋白饲料或饲料酵母。
与引导，玉米深加工业消费玉米量开始进入相对稳定的时
期，虽然深加工玉米消费数量仍然出现逐年上升势头，但
增幅已明显下降。2006/07年度深加工玉米消费量增幅为
11.11%，较上年度的50%出现较大下降，2007/08、2008/09
年度继续下降，增幅分别为8.57%和1.32%。这说明随着国
家对玉米深加工业的规范与引导，国内玉米深加工业近年
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e. 爆裂玉米：爆裂玉米是指那些籽粒在常压条 件下容易被膨爆成玉米花的玉米类型。爆裂 玉米属硬粒型，籽粒较小，产量较低，角质 胚乳比例很高，能够在常压下加温膨胀形成 玉米花，且其膨胀倍数远远大于普通玉米。
f. 糯玉米：糯玉米又称蜡质玉米，起源于我国 ，是普通玉米的突变类型，其特点是籽粒淀 粉构成中几乎100%是支链淀粉。糯玉米的食 用品质和糯米相当，能够代替糯米制成多种 食品。
及燃料乙醇）。玉米淀粉糖化系列的主要产品
有淀粉糖、变性淀粉、麦芽糊精、葡萄糖浆、
结晶葡萄糖浆、果葡萄浆。两个方向均产出玉
米胚芽或胚芽油、胚芽饼、玉米蛋白粉、玉米
浆等。
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（三）欧洲 • 罗盖特跨国集团 • 散列斯塔德国公司。
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三、我国玉米深加工业现状及 发展趋势
• 1 我国玉米深加工业现状
• 1.1 国内玉米深加工产业链条不断延伸
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3. 谷氨酸；副产品：玉米油、玉米蛋白粉 、纤维蛋白饲料
4. 柠檬酸；副产品：玉米蛋白饲料。 5. 酒糟；副产品：酒糟蛋白饲料。
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二、国外玉米深加工产品
（一）匈牙利
（二）美国
美国是世界上玉米加工业最发达的国家，重
点发展的是两大方向：一为玉米加工成淀粉，
经糖化生产淀粉糖；二为玉米制乙醇（食用级
，可保护玉米籽粒免受寄生霉菌的侵蚀。糊粉层占整
粒重，由透明的大细胞组成。胚乳分为角质和粉质两
类，角质胚乳结构紧密，硬度大，透明而有光泽；粉
质胚乳结构相对较疏松，细胞较大。
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淀粉主要含在胚乳的细胞中。胚芽 位于玉米基部，富有柔韧和弹性，不易 破碎，加工时可完整的分离出来，脂肪 含量很高。在玉米淀粉湿磨法加工中， 果皮、根冠、糊粉层均属于纤维部分。