玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进分析

玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进分析
摘要20世纪80年代以来，玉米淀粉制糖投入生产。

随着制糖工业快速发展，制糖的规模也逐渐扩大。

近几年，玉米淀粉制糖生产工艺不断完善，生产设备与技术也不断改进。

本文结合现今玉米淀粉制糖工艺发展的新技术、新设备等，通过讨论其制糖的特点及优势，进一步分析玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进。

关键词玉米淀粉；制糖工艺；生产设备；改进
1我国玉米淀粉制糖生产工艺发展及现状介绍
制糖工艺是以各种化学反应和物理化学作用为基础的，工艺的进步和变革都依靠对制糖化学与物理化学的深刻理解。

近几十年来，与此相关的无机与有机化学、物理化学、化工原理等各门基础学科发展得很快，从理论上和实践上都有了飞跃性的提高。

而玉米淀粉制糖生产工艺是20世纪80年代才开始发展起来的，当时制糖的理念、技术、设备都不完善，并不能很好的将玉米淀粉制糖工艺发展的很好。

直到20世纪90年代，通过深入的了解玉米淀粉制糖的物理化学原理，依靠科技创新，引进及研发新技术设备，玉米淀粉制糖生产工艺才得到了一定的提高。

2玉米淀粉制糖的特点及优势
2.1玉米淀粉制糖的特点
玉米干磨制粉法是最近几年开发研究的新工艺。

它采用的是直接将玉米干磨成米粉状态，调制成粉浆，通过物理化学的变化，把大分子的物质分解，提取出淀粉糖。

干磨制粉工艺省去了繁琐的步骤，节约了建设成本，排弃的废弃物较少，节约了能源。

但是它的出糖率较低，玉米粉的杂质较多，得到的淀粉糖成色不好，糖厂的经济效益不能得到很大的提高。

2.2玉米淀粉制糖的优势
1）玉米作为我国主要的粮食作物之一。

玉米原料的提供十分的便捷。

玉米中的淀粉含量占70%以上，出糖率相对于现用的制糖原料高出很多，是制糖的最佳原料之一。

2）玉米的种植要求简单，能够种植存活的地区比种植甘蔗和甜菜的地区广阔的多。

3）是玉米这种原料的使用不受季节的限制，制糖设备简单，制糖工厂可以全年低成本的生产。

4）玉米除了可以得到糖类之外，还可以通过玉米淀粉提取、玉米发酵加工
等生产大量的产品，从而得到价格更高的玉米油和高蛋白饲料，获得更好的经济效益，从而进一步降低制糖的生产成本，节约
能源。

3玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进
1）玉米淀粉糖化工艺从起初的湿磨法和干磨制粉法中得到认识，并不断的结合新技术和新理念，慢慢的改进生产工艺。

到目前为止，现代的淀粉制糖工艺已经得到了成功的实践。

依靠成熟的物理化学反应，现代的玉米淀粉制糖工艺分为两种：酸水解法和酶水解法。

酸水解法的工艺流程如下：玉米—淀粉、原料、水—调浆—糖化—冷却—脱色—过滤除杂—糖液。

酸水解法是用无机为催化剂，是淀粉通过水解反应，将大分子糖分水解成葡萄糖。

酶水解法则是通过利用酶的催化，先将玉米淀粉长链打断成短链，水解液化成较小的黏状糊精，再接着水解糖化成葡萄糖。

酶水解法其工艺流程是：玉米淀粉浆—液化—糖化—脱色过滤—离子交换—葡萄糖。

上述的方法就是玉米淀粉制糖生产改进后的现代工艺。

2）运用和改进技术新设备也是玉米淀粉制糖专业化的必要步骤。

设备的改进与实践的措施主要有连续喷射液化法、真空过滤等。

我国于20世纪80年代初引进了美国的蒸汽喷射液化器和真空过滤机，蒸汽喷射液化器是使蒸汽以强湍流方式直接与液体或料浆混合，从蒸汽到液体之间实现瞬间热传递，使蒸汽冷凝液非常快地扩散到液体中，从而消除了结构简单的蒸汽加热器中常见的汽锤和振动现象。

加热器是一种能反复、精确进行温度控制的复杂温控设备。

加热器在任何应用场合下的成功运行仅与仪表回路的设计、安装与调整有关。

因此，对控制仪表的安装应格外注意。

如图1所示。

此外，蒸汽喷射液化器有如下特点：①压力、流量、温度的调节：其采用一种独特的内部几何结构，通过气动调节阀调整锥形喷杆和锥形喷嘴之间的可变面积来调节蒸汽流量和压力，通过手动调节组合管和喷嘴之间的可变面积来调整液体的流量和压力并实现可调的蒸汽冷凝区，从而保持了无汽锤运行。

而同样改变喷杆、喷嘴、组合管的锥度和外形尺寸也能调节流量和压力；②100%的传热效率：因为喷射器直接将蒸汽喷到液体中，所以蒸汽的总加热能量中既有潜热又有显热都得以利用，比只用潜热的效率高15%-20%，这也意味着消耗蒸汽量少；
③调节迅速：与间接加热方法不同，此喷射器无传热屏障，如：换热器管壁，从而可立刻对来自温度控制信号作出响应，几乎没有滞后时间，并能同步的酶水解法快速的进行酶水解反应，更快速、更便捷的获取糖分，达到连续化生产。

而一次喷射液化、二次喷射液化的连续喷射液化的使用，能使蛋白质高温变性凝聚，从而提高糖的质量。

使用经验告诉我们：喷射器使用的蒸汽和液体安装的止回阀应尽量靠近喷射器，否则会因液体倒灌产生汽锤，且液体控制阀门应置于喷射器前至少10倍管径处，以降低入口处出现的流动扰动。

真空过滤机在密闭的机体内，通过真空泵产生的负压把硅藻土等作为涂层，采用先进的自动传动、自动除杂装置和喷淋装置，把杂质和糖体过滤分离彻底。

并结合板框过滤机利用活性炭达到脱色目的。

而国外使用的微膜过滤设备能把大于0.1微米-0.3微米的大分子过滤掉，大大优越于真空过滤机和板框过滤机的精度，从而提高了产品的质量，
国内工厂近些年已有使用，只是运营成本较高，没有得到普及推广。

更多技术装备的采用，发挥了巨大的效果，现在的制糖产业都先后开始采用现代的制糖工艺和制糖设备，为糖产业的效益起到了很大的作用。

4结束语
随着科技发展，以玉米淀粉为原料的制糖工业正在兴起，品种、产量和应用范围大大增加，其中以玉米为原料的制糖工业尤为引人注目。

为了加大我国制糖产业的竞争力度，有必要引进新技术、新设备，更重要的是要在原有基础之上，大胆的改进各种制糖工艺与生产设备。

笔者相信，专业科学的制糖产业将开启新的天地。

参考文献
[1]张军良.郭燕文.糖化学基础[M].中国医药科技出版社,2008.
[2]林兴盛.国内制糖企业新设备、新技术的现状及展望[J].制糖期刊,2007,12:49.。