发布时间 : 星期一 文章年产5万吨玉米淀粉生产工艺设计更新完毕开始阅读e6232c3ddf80d4d8d15abe23482fb4daa58d1de3
全部可以国产化，而且已有许多改进之处，投资较省，规模可大可小，以中小型为宜，尤其适合于现有发酵企业增加一个干法玉米工序。
1.4玉米淀粉加工业发展趋势
随着玉米价格增长，玉米资源紧张，玉米的深度加工和充分转化变得更为迫切。过去玉米加工业受各种因素限制，往往只注重利用原料中淀粉部分，当然抓好70%淀粉的深度加工并没有错，但利用好玉米其他30%成分，将带来更高的经济效益。目前包括美国的玉米加工业，除淀粉外，只有玉米胚芽油作食品，而把其他成分，大约占玉米成分25%~27%[10]，均当作饲料处理，有些当“三废”处理。这样不仅浪费资源，经济效益低，而且造成环境污染。
淀粉是食品工业的基础原料，2003年全世界玉米淀粉产量3940万吨，占各种淀粉的80.24%。2005年增至5400万吨[11]。
美国年产玉米3亿吨左右，有约15%用于工业。年产淀粉2000万吨，主要用于淀粉糖。目前每年用于淀粉糖生产（包括固体葡萄糖、液体葡萄糖、果葡糖、麦芽糖）的淀粉占30%，用于酒精生产的占40%。用淀粉生产酒精是指玉米湿法生产酒精。美国ADM公司是最大的湿法生产酒精的公司，年产酒精14亿升（约110余万吨），其他工业用淀粉包括变性淀粉约18%。其中60％用于造纸，10%用于纺织。造纸工业用淀粉约60万吨国际上玉米淀粉多采用湿磨工艺进行生产，其工艺流程可分为开放式和封闭式（派生部分封闭式）两种[12]。在开放式流程中，玉米浸泡和全部洗涤水都用新水[13]，因此该流程耗水多，干物质损失大，排污量也多。封闭式流程只在最后的淀粉洗涤时用新水，其他用水工序都用工艺水，因此新水用量少，干物质损失小，污染大为减轻。
4
第二章 设计方案
2.1设计任务
本设计要求玉米淀粉生年产量达到5万吨，且产品粒度、纯度达标，生产流程符合工业生产规范。
根据生产任务确定适宜的工艺路线、操作条件，并以物料衡算、热量衡算、设备结构的相关设计资料为理论依据，确定流程中的主、辅设备，维持生产环境达标，并设计出合理、安全、高效的自动化控制系统和车间布局，同时绘制完成主设备结构图及带控制点的工艺流程图。
2.2设计工艺确定
为满足淀粉粒度、纯度的要求，本设计选用玉米淀粉湿法生产技术。湿法生产技术的的相关工序如下： 2.2.1净化工序
根据玉米和杂质在长度、宽度、厚度等大小与粒形方面的差别，利用筛孔分离大于玉米的杂质；利用玉米与杂质在相对密度方面的差别分离除去杂质，成为去石；利用玉米和杂质在大小、相对密度方面的差别引起的悬浮速率不同进行除杂；玉米中的金属杂质，除去少数铜、铝外，绝大多数是磁性金属物，利用这些杂志的导磁性，通过磁铁或磁选机清除玉米中的金属杂质。 2.2.2浸泡工序
净化后的玉米籽粒，用亚硫酸溶液浸泡。通过亚硫酸的软化作用，软化玉米颗粒，降低玉米籽粒的机械强度；分散玉米胚体细胞中的蛋白质网，削弱保持淀粉的联结键；通过浸泡是玉米籽粒膨胀，可较容易地将皮层、胚芽、胚乳分离；可浸提出籽粒中部分可溶性物质，制成玉米浆；能有效地抑制随玉米带来的微生物活动，起到防腐作用。 2.2.3破碎工序
浸泡后的玉米籽粒水分达40%~46%[14]，籽粒内部结构和物理、化学特性都发生变化，胚芽、表皮和胚乳之间联结减弱。浸泡后的胚芽含水量达60%左右，具有韧性，很容易与玉米籽粒其它部分分开。胚乳含淀粉量高，抗压强度低，浸泡后更易破碎。破碎玉米籽粒的目的就是把玉米籽粒破碎成碎块，使胚芽胚乳分开，同时释放出一定淀粉。破碎后要尽可能将胚芽分离出来，因为如果胚芽中的油脂分散到胚乳中，会严重影响淀粉产品的品质；而且从玉米胚芽中制得胚芽油含有丰富的不饱和脂肪酸，具有较高的营养价值和商品价
5
值。
2.2.4分离胚芽工序
分离胚芽的设备主要是胚芽的旋液分离器，依靠离心力使颗粒大小、相对密度不同的悬浮颗粒分离。降低筛分设备的生产能力，增加纤维中携带的淀粉量；在分离机上分离淀粉蛋白质悬浮液时，麸质所带的淀粉量也随之增加。因此，要尽可能地从浆料中把胚芽完全分离除去。 2.2.5精磨工序
玉米籽粒经过破碎和分离胚芽之后，物料中含有淀粉、麸质、种皮、胚乳碎粒，大部分淀粉仍以颗粒状态包含在胚乳碎粒和皮层中，通过精磨可以把淀粉从与蛋白质、纤维的结合态中游离出来，使淀粉最大限度地释放。 2.2.6纤维分离
物料精磨之后形成悬浮液，其中含有游离淀粉、麸质的细小颗粒和纤维（细渣和粗渣）。粗细渣与淀粉悬浮液的分离是在筛分设备上进行的。通常采用压力曲筛对纤维进行分离洗涤，压力曲筛筛缝不易堵塞，能做出精确的筛分，很少维修，生产效率高，占地面积少。 2.2.7麸质分离
细淀粉乳中所含的淀粉及麸质在相对密度、粒径等方面有很大差别，利用这些差别可将其进行分离。本设计中采用气浮分离法，气浮分离法的工作原理是向淀粉悬浮液中吹入一定量的气体，气体呈气泡状上浮并将蛋白质及其他轻的悬浮粒子尽快浮起来并通过溢流挡板排走，从而达到分离的目的。在气浮槽中冲入空气，使麸质形成泡沫而浮在水面上，最后从溢流口排出。而淀粉则沉入分离室底部，从底部排出。 2.2.8淀粉乳的精制
分离去除蛋白质后的淀粉悬浮液中干物质浓度为33%~35%，淀粉中仍含有少量可溶性蛋白质，大部分无机盐和微量不溶性蛋白质，通过洗涤可以除去水溶性物质得到高品质的淀粉，常用悬液分离器、沉降式离心机和真空过滤机洗涤淀粉乳达到精制淀粉乳的目的。 2.2.9淀粉的干燥
干燥是利用热能除去淀粉中水分的操作工序。淀粉干燥是采用喷雾干燥法[15]，即利用高速热气流将湿块状物料分散成淀粉颗粒而悬浮于气流中。一边与热气流并流输送，一边进行干燥。淀粉喷雾干燥的特点是干燥强度大，干燥时间短；由于干燥器具有很大的容积传热系数及温差，对于完成一定的传热量所需的干燥器体积可以大大减少。工艺流程简图如图2.1所示：
6
净化玉米亚硫酸 玉米浸泡 分离胚芽 细磨分渣 麸质分离 水 淀粉乳 脱水 湿淀粉 喷雾干燥 包装 玉米浆 图2.1 工艺流程简图
2.3工艺条件选择
2.3.1净化后的玉米籽粒的工艺指标
玉米籽粒含水量≤ 15.0% 砂石杂质含量≤ 0.5% 谷物杂质含量≤ 3.0% 霉变杂质含量≤ 1.0% 烘伤粒含量≤ 1.0% 破碎玉米含量≤ 3.0% 2.3.2浸泡工艺指标
二氧化硫含量0.03%~0.2% 浸泡时间≥42h H2SO3浓度0.25% 玉米浸泡温度50℃ 浸泡时间50h 2.3.3玉米破碎工艺指标
进磨玉米水份45%
进磨玉米与工艺水之比约为1∶2 2.3.4胚芽分离工艺指标
进料压力0.5Mpa 物料温度约为12℃ 溢流口流出量占进料量的20％ 提胚率98％
7