《农产品贮藏与加工》课件第七章淀粉生产

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第七章 淀粉的生产,第七章 淀粉的生产,淀粉是绿色植物经光合作用由水和二氧化碳形成的，富集在种子、块茎、块根等植物器官中，如玉米、小麦、水稻等谷类；绿豆、豇豆、菜豆等豆类；马铃薯、甘薯、木薯等薯类都含有大量的淀粉。,淀粉是食品的重要组分之一，是人体热能的主要来源。淀粉又是许多工业生产的原、辅料，其可利用的主要性状包括颗粒性质；糊或浆液性质；成膜性质等。淀粉分子有直链和支链两种。一般地讲，直链淀粉具有优良的成膜性和膜强度，支链淀粉具有较好的粘结性。大多数植物所含的天然淀粉都是由直链和支链两种淀粉以一定的比例组成的。,由于天然淀粉并不完全具备各工业行业应用的有效性能，因此，根据不同种类淀粉的结构、理化性质及应用要求，采用相应的技术可使其改性，得到各种变性淀粉，从而改善了应用效果，扩大了应用范围。淀粉和变性淀粉可广泛应用于食品、纺织、造纸、医药、化工、建材、石油钻探、铸造以及农业等许多行业。,淀粉经水解作用可制得若干种类的淀粉糖产品，如糊精、麦芽糖、淀粉糖浆、葡萄糖、功能性低聚糖。葡萄糖经异构化还可以生产高果糖浆。淀粉经水解、发酵作用可转化成酒精、有机酸、氨基酸、核酸、抗生素、甘油、酶、山梨醇等若干种类的转化产品。,含淀粉的作物种类很多，根据原料的来源、性质、用途及经济可行性，用于工业提取淀粉的原料主要是玉米、其次还有马铃薯、木薯、甘薯等。,第一节 玉米淀粉生产技术,一、概述,玉米学名玉蜀黍，俗名棒子、苞谷、苞米等，属于禾本科。,玉米是非常古老的作物之一，在我国已有,470,多年的栽培历史。,我国玉米分布区域很广，南到海南岛，北至黑龙江，东至台湾，西至新疆，均有玉米种植，但主要产区集中在东北、华北及西南地区，形成从东北到西南的一条斜带。玉米具有生长期短、耐高温、适应性强、产量高、经济价值高等特点，受到人们的极大重视。目前，玉米在整个人类生活中占有重要位置，已成为一种适合人类和牲畜食用的主要谷类以及重要的工业原料。,玉米淀粉工业经过,150,多年的发展和完善，特别是在采用工艺水逆流利用技术后，现已接近达到将玉米干物质全部回收，得到高纯度淀粉和多种高价值副产品的水平。,玉米淀粉生产有干法和湿法之分，目前主要采用湿法淀粉生产工艺。玉米湿法加工是将玉米各组成部分分离，得到淀粉和各类副产品。尽管在玉米浸泡时有化学和生物学方面的作用，但整个工艺基本是一个物理分离过程。玉米被分成淀粉、胚芽、蛋白质、纤维和玉米浆等组分，副产品也可以再混合而配制出一系列动物饲料产品。,玉米淀粉生产的大致工艺流程为：,玉米经过清理、称重后，送入浸泡罐在一定温度下进行浸泡。采用亚硫酸水溶液浸泡玉米，可以很好地软化玉米籽粒，溶出可溶性物质，分散包埋淀粉的蛋白基质。,浸泡后的玉米送入脱胚磨，破碎籽粒，游离出胚芽，分离出的胚芽被洗涤、干燥，送入榨油工序。,经过精磨后，纤维上粘附的淀粉和蛋白被去除，筛理洗涤后纤维进行干燥。,含有淀粉和蛋白质的淀粉乳进入分离机进行分离，分离出的蛋白质进行浓缩、干燥。淀粉经进一步洗涤后得到纯净的淀粉乳，进行干燥或送入淀粉深加工工段。,二、玉米工艺特性,玉米在加工过程中所反映出的各种特性，叫做,玉米的工艺特性,。了解和掌握玉米的工艺特性与加工的关系，才能正确选择工艺与设备、技术参数和操作方法，在保证产品质量的前提下，努力提高产量、出率，降低各种消耗。,（一）玉米的类型,（二）玉米籽粒结构,（三）玉米的物理特性,（四）玉米的化学特性,（一）玉米的类型,1.,按国家标准分类,按我国国家标准（,GB13531999,）的规定，玉米分为以下几类：,(1),黄玉米 种皮为黄色，并包括略带红色的黄色玉米。,(2),白玉米 种皮为白色，并包括略带淡黄色或粉红色的白色玉米。,(3),混合玉米 混入本类以外玉米超过,5.0%,的。,2.,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，将玉米分为普通玉米和特种玉米两类：,（,1,）普通玉米,（,2,）特种玉米,（,1,）普通玉米,马齿型：籽粒呈马齿形，胚乳的两侧为角质，中央和顶端均为粉质。,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%,左右。,（,2,）特种玉米,特种玉米是指具有特殊用途的各种玉米的总称。,高赖氨酸玉米,高直链玉米,高油玉米,甜玉米,爆裂玉米,糯玉米,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。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,12,倍。,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%,。高直链玉米淀粉其淀粉膜特性非常好。,高油玉米,高油玉米是籽粒具有较高脂肪含量的一类玉米的总称。高油玉米籽粒油分高达,815%,，甚至更高。高油玉米的油,85%,集中在籽粒胚中。,甜玉米,甜玉米是指在乳熟期或蜡熟期，籽粒中含有较多的可溶性糖的一类玉米。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。,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。,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。这样，糯玉米的食用品质就和糯米相当，能够代替糯米制成多种食品。,1,、皮壳,2,、表皮层,3,、中果皮,4,、横细胞,5,、管状细胞,6,、种皮,7,、糊粉层,8,、角质胚乳,9,、粉质胚乳,10,、淀粉细胞,玉米籽粒的纵切面及,横切面示意图,11,、细胞壁,12,、盾片,13,、胚,14,、初生根,15,、基部,16,、盾片,17,、胚轴,18,、果皮,19,、粉质胚乳,20,、角质胚乳,（二）玉米籽粒结构,玉米主要由皮层、胚乳、胚芽和根帽等部分组成。,1.,皮层,玉米的皮层由果皮、种皮和糊粉层组成。果皮占籽粒重的,4.46.2%,，糊粉层的质量为籽粒重的,3%,左右。,2.,胚乳,胚乳是玉米籽粒的最大组成部分，占,80.083.5%,（干基）。胚乳主要由蛋白质基质包埋的淀粉粒和细小蛋白颗粒组成。玉米的胚乳分角质和粉质两类。成熟的胚乳由大量细胞组成，每个细胞都满载着深埋在蛋白质基质中的淀粉团粒，整个细胞内容物的外面是纤维细胞壁。,3.,胚芽,胚芽位于玉米的基部，柔韧而有弹性，不易破碎。胚芽占玉米籽粒干重的,10.513.1%,，加工时可以完整地分离出来。玉米胚芽中脂肪含量高达,3540%,。,4.,根帽,又称基胚、根冠，位于玉米的底部。根帽占玉米籽粒干重的,0.81.1%,，是将种子连接在穗轴上的果梗的残余，它由具有海绵状结构的纤维基元组成，善于吸收水分。除去根冠，就会看见一片黑色组织，称为门层，这是当玉米籽粒接近成熟时横在胚芽下面的封闭物，加工时作为渣皮去除。,（三）玉米的物理特性,1.,粒形与大小,2.,体积质量,3.,相对密度,4.,千粒重,5.,散落性,6.,悬浮速度,7.,孔隙度,8.,导热性,9.,自动分级,1.,粒形与大小,粒形是指玉米粒的形状，大小是指玉米籽粒的长度、宽度和厚度。玉米形状和大小因品种不同也有所不同。一般玉米长,812mm,，宽,710mm,，厚,37mm,。,2.,体积质量,体积质量是指单位体积内玉米的质量，用,kg/m3,表示。体积质量的大小，是由籽粒的饱满程度即成熟程度来决定的。体积质量的高低是衡量玉米品质好坏的指标。,3.,相对密度,籽粒相对密度的大小取决于籽粒的化学成分和结构紧密程度。相对密度也是评定玉米品质的一项指标。玉米的相对密度为,1.151.35,，玉米胚的相对密度为,0.70.99,，砂石的相对密度为,2.5,左右。,4.,千粒重,千粒重是一千粒玉米的质量，常以克表示。一般千粒重都是对风干状态的玉米籽粒而言。玉米的千粒重在,150600g,，平均,350g,。,5.,散落性,玉米籽粒自然下落至平面时，有向四面流散并形成一圆锥体的性质，这称为散落性。玉米的散落性的大小，通常用静止角（自然坡角、内摩擦角）来表示。玉米静止角为,27,。,6.,悬浮速度,悬浮速度是指玉米自由下落时在相反方向流动的空气作用下，既不被空气带走，又不向下降落，呈悬浮状态时的风速。悬浮速度的高低与玉米颗粒的形状、大小、相对密度、质量有直接关系，颗粒大的、质量重的，悬浮速度就高，反之就小。玉米的悬浮速度为,1114m/s,，玉米胚芽的悬浮速度为,78m/s,，玉米皮的悬浮速度为,24m/s,。,7.,孔隙度,孔隙度表示粮堆中粮粒之间的紧密程度。粮堆孔隙体积占粮堆总体积的百分率称为孔隙度。孔隙度的大小主要取决于粮食的类型、品种、粒形、粒度、均匀度、表面状态、饱满程度、含杂情况和储藏环境等因素。玉米孔隙度为,40%,左右。,8.,导热性,物体传递热量的性能称为导热性。粮堆的导热性能与粮堆的形式、大小、密闭情况、孔隙度、含水量等有关，其中尤以含水量影响较大。,粮堆是热的不良导体。,9.,自动分级,玉米籽粒和杂质结合的散粒群体，在有规则的移动或振动过程中出现的分级现象称为自动分级。产生自动分级后，粮堆的上层为相对密度小的物料，下层为相对密度大的物料。,（四）玉米的化学特性,1.,水分,水分是玉米的一个重要化学成分，它不仅对玉米的生理有很大影响，而且与玉米加工、储藏的关系也很密切。游离水（自由水）和胶体结合水（束缚水）,2.,蛋白质,玉米中粗蛋白含量为,814%,，平均为,9.9%,。其中白蛋白,0.8%,，球蛋白,0.3%,，醇溶蛋白,3.8%,，谷蛋白,4.1%,，非蛋白氮,0.9%,。,3.,碳水化合物,玉米一般含淀粉,6478%,，平均为,71.3%,。淀粉主要存在于胚乳中，胚芽、表皮的淀粉含量较少。,纤维素主要存在于玉米的皮层。用玉米生产淀粉时，纤维素是构成粗渣和细渣的主要成分。粗、细渣是生产饲料的主要原料。玉米中总纤维含量,8.311.9%,，平均为,9.5%,。,玉米中可溶性糖含量,1.03.0%,，平均为,2.58%,，其中蔗糖,2.0%,，棉籽糖,0.19%,，葡萄糖,0.10%,，果糖,0.07%,。,4.,脂肪,玉米中含有,1.218.8%,的脂肪，平均为,5.3%,，主要存在于胚芽中，其次在糊粉层中，而胚乳和种皮中含脂肪量很低，只有,0.641.06%,。胚芽的脂肪含量占玉米籽粒的,80%,。,5.,维生素,玉米中含有,V,A,、,V,E,、,V,B1,、,V,B2,、泛酸、烟酸、,V,B6,等。,6.,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、镁盐等成分组成。,三、玉米淀粉生产工艺,玉米淀粉提取采用湿磨工艺，自,1842,年开始在美国应用以来，,100,多年中，人们对玉米湿磨工艺进行了许多改进。中国玉米淀粉工业起步较晚，湿磨工艺是,1956,年从前苏联引进的，直到,20,世纪,80,年代末期，中国的玉米淀粉工业开始有较大幅度的发展。现在，我国淀粉年产量约,400,万吨，其中玉米淀粉约占,80%,。,玉米淀粉生产包括,3,个主要阶段：玉米清理、玉米湿磨和淀粉的脱水干燥。如果与淀粉的水解或变性处理工序连接起来，可以考虑用湿磨的淀粉乳直接连接起来进行糖化或变性处理，省去脱水干燥的步骤。,（一）玉米淀粉生产的工艺流程,工艺流程中，大致可分为,4,个部分：,玉米的清理去杂；,玉米的湿磨分离；,淀粉的脱水干燥；,副产品的回收利用。,其中玉米湿磨分离是工艺流程的主要部分。,玉米淀粉生产的工艺流程,（二）玉米淀粉提取的工艺原理及工艺操作要点,1.,玉米原料选择、加工前的处理和输送,2.,玉米的湿磨分离,3.,淀粉的脱水干燥,1.,玉米原料选择、加工前的处理和输送,生产淀粉要求玉米要充分成熟，含水量符合标准，储存条件适宜，储存期较短，未经热风干燥处理具有较高的发芽率。,玉米在收获、脱粒及运输、储藏的过程中，不可避免的要混进各种杂质，如穗轴碎块、格荛、土块、石子、其他植物种子以及瘦瘪、霉变的子粒，还有昆虫粪便、虫尸以及金属杂质等，子粒表面还附有灰尘及附着物。这些杂质在进入浸泡工艺之前必须清理干净，否则会给后面的工序带来麻烦，增加淀粉中的灰分，降低淀粉的质量。石子、金属杂质会严重损坏机器设备。,玉米的清理主要用风选、筛选、密度去石、磁选等方法，其除杂方法的原理与小麦、水稻的清理相同，所用设备包括谷物清理振动筛、密度去石机、马蹄型磁铁等。振动筛的筛面及密度去石机鱼鳞孔筛面筛孔按玉米子粒的形状及尺寸配置。,清理后的玉米送至浸泡罐进行浸泡，一般多采用水力输送法，水通过提升机把玉米送至罐顶上的淌筛之后与玉米分离再流回开始输送的地方，重新输送玉米，循环使用。这一输送过程也起到了清洗玉米表面灰尘的作用。在输送过程中，注意定时排掉含有泥沙的污水，补充新水，保证进罐玉米的洁净。,2.,玉米的湿磨分离,从玉米的浸泡到玉米淀粉洗涤整个过程都属玉米湿磨阶段，在这个阶段中，玉米子粒的各个部分及化学组成实现了分离，得到湿淀粉浆液及浸泡液、胚芽、麸质水、湿渣滓等。,2.,玉米的湿磨分离,（,1,）玉米的浸泡,（,2,）玉米的粗破碎与胚芽分离,（,3,）浆料的细磨碎,（,4,）纤维分离,（,5,）麸质分离,（,6,）淀粉的清洗,（,1,）玉米的浸泡,玉米浸泡机理和作用,一般情况下，将玉米子粒浸泡在含有,0.2%0.3%,浓度的亚硫酸水中，在,4855,的温度下，保持,6072h,，即完成浸泡操作。,在浸泡过程中亚硫酸水可以通过玉米子粒的基部及表皮进入子粒内部，使包围在淀粉粒外面的蛋白质分子解聚，角质型胚乳中的蛋白质失去自己的结晶型结构，亚硫酸氢根离子与玉米蛋白质的二硫键起反应，从而降低蛋白质的分子质量，增强其水溶性和亲水性，使淀粉颗粒容易从包围在外围的蛋白质间质中释放出来。,亚硫酸作用于皮层，增加其透性，可加速子粒中可溶性物质向浸泡液中渗透。,亚硫酸可钝化胚芽，使之在浸泡过程中不萌发。因为胚芽的萌发会使淀粉酶活化，使淀粉水解，对淀粉提取不利。,亚硫酸具有防腐作用，它能抑制霉菌、腐败菌及其他杂菌的生命活力，从而,抑制,玉米在浸泡过程中发酵。,亚硫酸可在一定程度上引起乳酸发酵形成乳酸，一定含量的乳酸有利于玉米的浸泡作用。,经过浸泡可起到降低玉米子粒的机械强度，有利于粗破碎使胚乳与胚芽分离。,浸泡过程可浸提出玉米子粒中部分可溶性物质，浸泡前后的玉米完成部分可溶性物质的分离。,经过浸泡，玉米中,7%10%,的干物质转移到浸泡水中，其中无机盐类可转移,70%,左右；可溶性碳水化合物可转移,42%,左右；可溶性蛋白质可转移,16%,左右。淀粉、脂肪、纤维素、戊聚糖的绝对量基本不变。转移到浸泡水中的干物质有一半是从胚芽中浸出去的。浸泡好的玉米含水量应达到,40%,以上,。,浸泡方法,采用科学的浸泡工艺，保证适宜的工艺条件，才能达到所要求的浸泡效果。,玉米浸泡的工艺有,3,种，即静止浸泡法、逆流浸泡法和连续浸泡法。,静止浸泡法,是在独立的浸泡罐中完成浸泡过程的，玉米中的可溶性物质浸出少，达不到要求，现已淘汰。,逆流浸泡法,是国际上通用的方法，该工艺是将多个浸泡罐通过管路串联起来，组成浸泡罐组。各个罐的装料，卸料时间依次排开，使每个罐的玉米浸泡时间都不相同。在这种情况下，通过泵的作用，使浸泡液沿着装玉米相反的方向流动，使最新装罐的玉米，用已经浸泡过玉米浸泡液浸泡，而浸泡过较长时间的玉米再注入新的亚硫酸水溶液，从而增加浸泡液与玉米子粒中可溶性成分的浓度差，提高浸泡效率。,连续浸泡,是从串联罐组的一个方向装入玉米，通过升液器装置使玉米从一个罐向另一个罐转移，而浸泡液则逆着玉米转移的方向流动，工艺效果很好，但工艺操作难度比较大。,亚硫酸水溶液的制备,浸泡玉米用的亚硫酸水溶液是通过硫磺燃烧炉，使硫磺燃烧产生的,SO,2,气体与吸收塔喷淋的水流结合发生反应形成亚硫酸水溶液，经浓度调整后，进入浸泡罐。,（,2,）玉米的粗破碎与胚芽分离,胚芽分离的工艺原理,玉米的浸泡为胚芽分离提供了条件，因为经浸泡、软化的玉米容易破碎，胚芽吸水后仍保持很强的韧性，只有将子粒破碎，胚芽才能暴露出来，并与胚乳分离。所以玉米的粗破碎是胚芽分离的条件，而粗破碎过程保持胚芽完整，是浸泡的结果。破碎后的浆料中，胚乳碎块与胚芽的密度不同，胚芽的相对密度小于胚乳碎粒，在一定浓度的浆液中处于漂浮状态，而胚乳碎粒则下沉，可利用旋液分离器进行分离。,玉米的粗破碎,粗破碎就是利用齿磨将浸泡的玉米破成要求大小的碎粒。一般经过两次粗破碎，第一次破碎可将玉米破成,46,瓣，经第一次胚芽分离后，再进一步破碎成,812,瓣，将其中的胚芽再次分离。,进入破碎机的物料，固液相之比应为,1,：,3,，以保证破碎要求，如果含液相过多，通过破碎机速度快，达不到破碎效果。如果固相过多，会因稠度过大，而导致过度破碎，使胚芽受到破坏。,胚芽的分离,从破碎的玉米浆料中分离胚芽通用的设备是旋液分离器。水和破碎玉米的混合物在一定压力下经进料管进入旋液分离器。破碎玉米的较重颗粒浆料做旋转运动，并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。胚芽和玉米皮壳密度小，被集中于设备的中心部位经过顶部喷嘴排出旋液分离器。,在分离阶段，进入旋液分离器的浆料中淀粉乳浓度很重要，第一次分离应保持,11%13%,，第二次分离应保持,13%15%,。,粗破碎及胚芽分离过程中，大约有,25%,的淀粉破碎形成淀粉乳，经筛分后与细磨碎的淀粉乳汇合。,分离出来的胚芽经漂洗，进入副产品处理工序。,（,3,）浆料的细磨碎,经过破碎和分离胚芽之后，由淀粉粒、麸质、皮层和含有大量淀粉的胚乳碎粒等组成破碎浆料。在浆料中大部分淀粉与蛋白质、纤维等仍是结合状态，要经过离心式冲击磨进行精细磨碎。最大限度地释放出与蛋白质和纤维素相结合的淀粉，为以后这些组分的分离创造良好的条件。,（,4,）纤维分离,细磨浆料中以皮层为主的纤维成分是通过曲筛逆流筛洗工艺从淀粉和蛋白质乳液中被分离出去。曲筛又叫,120,压力曲筛，筛面呈圆弧形，筛孔,50m,，浆料冲击到筛面上的压力要达到,2.12.3kg/cm,2,，筛面宽度为,61cm,由,6,或,7,个曲筛组成筛洗流程，采用逆流筛洗流程。分离出来的纤维经挤压干燥作为饲料。,（,5,）麸质分离,通过曲筛逆流筛洗流程的第一道曲筛的乳液中的干物质是淀粉、蛋白质和少量可溶性成分的混合物，干物质中有,56%,的蛋白质，利用离心机可以使淀粉与蛋白质分离。（在分离过程中，淀粉乳的,pH,值应调到,3.84.2,，稠度应调到,0.92.6g/L,，温度在,4954,，最高不超过,57,。）分离出来的麸质（蛋白质）浆液，经浓缩干燥制成蛋白粉。,（,6,）淀粉的清洗,分离出蛋白质的淀粉悬浮液含干物质含量为,3335%,，其中还含有,0.20.3%,的可溶性物质，这部分可溶性物质的存在，对淀粉质量有影响，特别是对于加工糖浆或葡萄糖来说，可溶性物质含量高，对工艺过程不利，严重影响糖浆和葡萄糖的产品质量。,为了排除可溶性物质，降低淀粉悬浮液的酸度和提高悬浮液的浓度，可利用真空过滤器或螺旋离心机进行洗涤，也可采用多级旋流分离器进行逆流清洗，清洗时的水温应控制在,4952,。,经过上述,6,道工序，完成了玉米的湿磨分离的过程，分离出了各种副产品，得到了纯净的淀粉乳悬浮液。如果连续生产淀粉糖等进一步转化的产品，可以在淀粉悬浮液的基础上进一步转入糖化等下道工序，而要想获得商品淀粉，则必须进行脱水干燥。,3.,淀粉的脱水干燥,湿淀粉不耐储存，特别是在高温条件下会迅速变质。从上述湿法工艺流程中分离得到的含量为,3638%,的淀粉乳要立即输送至干燥车间。淀粉脱水要相继用两种方法：机械脱水和加热干燥。,（,1,）淀粉的机械脱水,机械脱水对于含量在,60%,以上的悬浮液来说是比较经济和实用的方法，脱水效率是加热干燥的,3,倍。因此，要尽可能地用机械方法从淀粉乳中排除更多的水分。玉米淀粉乳的机械脱水一般选用离心式过滤机。,淀粉的机械脱水也可采用真空过滤机进行。,淀粉的机械脱水虽然效率高，但达不到淀粉干燥的最终目的，离心过滤机只能使淀粉含水量达到,34%,左右。真空过滤机脱水只能达到,4042%,的含水量。而商品淀粉要干燥到,1214%,的含水量，必须在机械脱水的基础上，再进一步采用加热干燥法。,（,2,）加热干燥,淀粉在经过机械脱水后，还含有,36%38%,的水分，这些水分均匀地分布在淀粉各部分之中。为了蒸发出淀粉中的水分，必须供给对于提高淀粉颗粒内水分的温度所需要的热。,要迅速干燥淀粉，同时又要保证淀粉在加热时保持其天然淀粉的性质不变，主要采用气流干燥法。,气流干燥法是松散的湿淀粉与经过清净的热空气混合，在运动的过程中，使淀粉迅速脱水的过程。经过净化的空气一般被加热至,120140,作为热的载体，这时利用了空气从被干燥的淀粉中吸收水分的能力。在淀粉干燥的过程中，热空气与被干燥介质之间进行热交换，即淀粉及所含的水分被加热，热空气被冷却；淀粉粒表面的水分由于从空气中得到热量而蒸发，这时淀粉的水分下降；水分由淀粉粒中心向表面转移。空气的温度降低，淀粉被加热，淀粉中的水分蒸发出来。采用气流干燥法，由于湿淀粉粒在热空气中呈悬浮状态，受热时间短，仅,35s,，而且，,120140,的热空气温度为淀粉中的水分汽化所降低。所以淀粉既能迅速脱水，同时又能保证了天然性质不变。,淀粉干燥按下列顺序工作：离心脱水机卸出的湿淀粉进入供料器，再由螺旋输送器按所需数量送入疏松器。在疏松器内进入淀粉的同时，送入热空气，这种热空气是预先经过净化，并在加热器内加热至,140,。由于风机在干燥机的空气管路中造成真空状态，使空气进入疏松器。疏松器的旋转转子把进入的淀粉再粉碎成极小的粒子，使其与空气强烈搅和。形成的淀粉空气混合物在真空状态下在干燥管的管线中移动，经干燥管进入旋风分离器，淀粉在这样的运动过程中变干。在旋风分离器中混合物分为干淀粉和废气。旋风分离器中沉淀的淀粉沿着器壁慢慢掉下来，并经由螺旋输送器排至筛分设备，从而得到含水量为,1214%,的纯净、粉末状淀粉。,第二节 马铃薯淀粉的提取,一、马铃薯的原料特征,二、马铃薯淀粉提取工艺,三、马铃薯淀粉生产工艺要点,一、马铃薯的原料特征,马铃薯是多年生草本植物，属于块茎类。马铃薯块茎呈扁圆形、椭圆形、长圆形及柱形等，其表皮上有若干个芽眼。块茎的外表面有基皮（周皮）覆盖，紧靠周皮的是形成层环。这个环的细胞充满了原生质，并含有大量的淀粉颗粒。形成层环往里是马铃薯含淀粉的主要部分，称外部果肉，中心部分是内部果肉，淀粉含量较少。马铃薯块茎中的主要物质含量随品种、土壤、气候条件、耕种技术、储存条件及储存时间等原因而有较大波动，见表,64,。,块茎的化学成分中，水分占马铃薯全部质量的,3/4,，淀粉约占块茎干物质质量的,80%,，这也是马铃薯作为淀粉原料的主要依据。,二、马铃薯淀粉提取工艺,马铃薯淀粉生产的主要任务是尽可能地打破大量的马铃薯块茎的细胞壁，从释放出来的淀粉颗粒中清除可溶性及不溶性的杂质。马铃薯淀粉提取工艺由下列工序组成：原料的输送及清洗、马铃薯的磨碎、细胞液的分离、从浆料中洗涤淀粉、细胞液水的分离、淀粉乳的精制、细渣的洗涤、淀粉的洗涤、淀粉的干燥等。马铃薯淀粉提取的总体工艺流程如下图所示：,三、马铃薯淀粉生产工艺要点,1.,原料的输送和清洗,（,1,）原料的输送,规模较大生产企业，由于加工量大，原料从贮仓向生产车间输送可采用水力输送。水力输送的方式是通过沟槽。连接仓库和加工车间的沟槽应具有一定的坡度。在始端连续供水，水流携带马铃薯一起流动到生产车间的洗涤工段。在水力输送的过程中，马铃薯表面的部分污泥被洗掉，输送的沟槽越长，马铃薯洗涤得越充分。,（,2,）马铃薯的洗涤,在水力输送过程中可洗除部分杂质，彻底的清洗是在洗涤机中进行的，以洗净附着在马铃薯表面的污染物。洗涤机是通过搅动轴上安装的搅动杆，在旋转过程中使马铃薯在水中翻动，以洗净污物。在沙质土壤中收获的马铃薯洗涤时间可短些，为,810,分钟，在黑黏土中收获的马铃薯洗涤时间要长些，为,1215,分钟。,2.,马铃薯的磨碎,马铃薯磨碎的目的在于尽可能地使块茎的细胞破裂，并从中释放出淀粉颗粒。磨碎时多采用擦碎机。擦碎机的工作是通过旋转的转鼓上安装带齿的钢锯对进入机内的马铃薯进行擦碎操作。擦碎后的马铃薯悬浮液由破裂的和未破裂的细胞、细胞液及淀粉颗粒所组成。除擦碎机外，也可采用粉碎机进行破碎，如锤片式粉碎机等。,3.,细胞液的分离,磨碎后，从马铃薯细胞中释放出来的细胞液是溶于水的蛋白质、氨基酸、微量元素、维生素及其他物质的混合物。天然的细胞液中含干物质,4.5%7%,。这些细胞液的存在，在空气中氧气的作用下，发生氧化作用导致淀粉颜色的发暗。为了合理地利用马铃薯中的营养成分，改善加工淀粉的质量，提高淀粉产量，应将这部分细胞液进行分离。,分离细胞液是通过离心机进行的。在分离时应尽量减少淀粉的损失。分离出的浓细胞液可作为副产品加以利用。为了便于浆料的输送，分离出细胞液的含淀粉的浆料，可用净水或工艺水按,1,：,11,：,2,的比例加以稀释，送至下道工序。,4.,从浆料中洗涤淀粉,分离出细胞液后再用水稀释的马铃薯浆料是一种水悬浮液，其中包含了淀粉颗粒、破裂及未破裂的马铃薯细胞，还有残留在浆液中的部分可溶性物质。本工序的任务是从浆料中筛除粗渣滓。方法是用水把浆料在不同结构的筛分设备上，用不同的工艺流程进行洗涤。可选用震动筛、离心喷射筛、弧形筛等。粗渣留在筛面，筛下物包括淀粉及部分细渣的水悬浮液。,5.,细胞液水的分离,在上面工序中被冲洗出来的筛下物悬浮液中的干物质含量只有,3%4%,，其中较稀释后的细胞水由于仍含有易被空气中氧气氧化的成分，所以容易变成暗褐色，而影响淀粉的颜色。应立即用离心机将其稀释后的细胞液水分离出去。,所用设备为卧式沉降式离心机。,6.,淀粉乳的精制,淀粉乳的精制就是把大部分细渣从淀粉乳中清除。,精制环节对马铃薯淀粉最终质量有很大影响。进入精制的淀粉乳含淀粉占干物质质量的,91%94%,，其余大部分为细渣滓。淀粉乳的精制一般也在振动筛、离心筛或弧形筛上进行。筛网应采用双料筛绢或尼龙筛绢，每平方厘米筛孔数在,1400,个以上，孔眼尺寸在,140160m,，筛孔有效面积占筛面的,34%,左右。,筛洗方法是将在离心机上分离出汁液水后的浓缩淀粉乳用水稀释至干物质浓度为,12%,14%,，然后进行筛洗。筛洗后的淀粉乳中细渣对淀粉乳的干物质量不能大于,0.5%,。,7.,细渣的洗涤,在淀粉乳精制工序中，留在筛面的细渣滓中，还含有,30%,60%,的游离淀粉。为了分离出这些淀粉，要对这些细渣进行洗涤。由于细渣和淀粉在大小和质量上相差不大，所以不易分离，最好采用曲筛洗涤工艺。,8.,淀粉乳的洗涤,经过精制的淀粉乳中淀粉的干物质纯度可达,97%,98%,，但还含有,2%,3%,的杂质，主要是细沙、纤维及少量的可溶性物质，有必要再进行清洗。除沙和洗涤淀粉可采用不同类型的旋液分离器进行。,9.,淀粉的干燥,马铃薯淀粉的脱水和干燥，也和玉米淀粉的干燥相似，采用机械脱水和气流干燥工艺。,第三节 变性淀粉生产,一、变性淀粉的基本概念,二、变性淀粉的分类,三、变性条件,四、变性程度的衡量,五、变性淀粉的生产方法,六、主要变性淀粉的制备及应用,一、变性淀粉的基本概念,在淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善淀粉的性能和扩大应用范围，利用物理、化学或酶法处理，改变淀粉的天然性质，增加其某些功能性或引进新的特性，使其更适合于一定应用的要求。这种经过,2,次加工，改变了性质的产品统称为变性淀粉。,变性的目的：,为了适应各种工业应用的要求。如高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温黏度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。,为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范围。如纺织上使用淀粉；羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆；高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。,以上绝大部分新应用是天然淀粉所不能满足或不能同时满足的，因此要变性，且变性目的主要是改变糊的性质，如糊化温度、热黏性及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等。,二、变性淀粉的分类,目前，变性淀粉的品种、规格达,2000,多种，变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。,1.,物理变性,2.,化学变性,3.,酶法变性（生物改性）,4.,复合变性,1.,物理变性 预糊化（,-,化）淀粉,射线,超高频辐射处理淀粉,机械研磨处理淀粉,湿热处理淀粉等,.,2.,化学变性 用各种化学试剂处理得到的变性淀粉,.,其中有,2,大类,:,一类,是使淀粉分子质量下降,如酸解淀粉,氧化淀粉,焙烤糊精等,;,另一类,是使淀粉分子质量增加,如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。,3.,酶法变性（生物改性） 各种酶处理淀粉，如,-,环状糊精、,-,环状糊精、,-,环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。,4.,复合变性 采用两种以上处理方法得到的变性淀粉，如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。,另外，变性淀粉还可按生产工艺路线进行分类，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、氨基甲酸酯淀粉等）、湿法、有机溶剂法（如羧基淀粉制备一般采用乙醇作溶剂）、挤压法和滚筒干燥法（如以天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊化淀粉）等。,三、变性条件,1.,浓度,2.,温度,3.pH,值,4.,试剂用量,5.,反应介质,6.,产品提纯,7.,干燥,1.,浓度 干法生产一般水分控制在,5%25%,范围内；湿法生产淀粉乳含量一般为,35%40%,（干基）。,2.,温度 按淀粉的品种以及变性要求不同而不同，一般为,2060,，反应温度一般低于淀粉的糊化温度（糊精、酶法除外）。,3.pH,值 除酸水解外，,pH,值控制在,712,范围。,pH,值的调节，酸一般采用,HCl,或稀,H,2,SO,4,；碱一般采用,3%NaOH,或,Na,2,CO,3,或,Ca(OH),2,。,在反应过程中为避免,O,2,对淀粉产生的降解作用，可考虑通入,N,2,。,4.,试剂用量 取决于取代度（,DS,）要求和残留量等卫生指标。,DS,是指每个,D,-,吡喃葡萄糖残基,（,AGU,）,中羟基被取代的平均数量。淀粉中大多数,D,-,吡喃葡萄糖残基上有,3,个可被取代的羟基，所以,DS,的最大值为,3,。不同试剂用量可生产不同取代度的系列产品，食品用变性淀粉对试剂用量及残留物质有具体要求。,5.,反应介质 一般生产低取代度的产品采用水作为反应介质，成本低；高取代度的产品采用有机溶剂作为反应介质，但成本高。另外可添加少量盐（如,NaCl,、,Na,2,SO,4,等），其作用主要为：避免淀粉糊化；避免试剂分解，如,POCl,3,；遇水分解，加入,NaCl,可避免其在水中分解；盐可以破坏水化层，使溶剂容易进去，从而提高反应效率,。,6.,产品提纯 干法改性，一般不提纯，但用于食品的产品必须经过洗涤，使产品中残留试剂符合食品卫生质量指标；湿法改性，根据产品质量要求，反应完毕用水或溶剂洗涤,2,或,3,次。,7.,干燥 脱水后的淀粉水分含量一般在,40%,左右，高水分含量的淀粉不便于储藏和运输，因此在它们作为最终产品之前必须经过干燥，使水分含量降到安全水分以下。目前一般工业生产采用气流干燥，一些中小型工厂也有采用烘房干燥或带式干燥机干燥。,四、变性程度的衡量,一般预糊化（,-,化）淀粉评价指标为,糊化度,；,酶法糊精评价指标为,DE,值,，即还原糖含量占总固形物的比例，,DE,值越高，酶解程度越高；,酸解淀粉一般用,黏度,或,分子质量,来评价水解程度，一般水解程度越高，其黏度越低，分子质量越小；,氧化淀粉用,COOH,含量,或,羰基含量,或,双醛含量,来评价其氧化程度，一般,COOH,含量或羰基含量或双醛含量越高，氧化程度越高；,接枝淀粉用,接枝百分率,来评价接枝程度；,交联淀粉则用,溶胀度,或,沉降体积,来表示交联程度，溶胀度或沉降体积越小，表示交联程度越高；,其他变性淀粉用,取代度,DS,或,摩尔取代度,MS,来表示，,DS,或,MS,值越大，表示变性程度越高。,五、变性淀粉的生产方法,随着工业和科学技术的发展，变性淀粉品种不断增加，应用也越来越广泛，目前已开发的变性淀粉已有,2000,多种。其生产方法主要有湿法、干法、滚筒干燥法和挤压法几种，其中最主要的生产方法还是湿法。,湿法也称浆法，即将淀粉分散在水或其他液体介质中，配成一定浓度的悬浮液，在一定的温度条件下与化学试剂进行氧化、酸解、酯化、醚化、交联等反应，生成变性淀粉。如果采用的分散介质不是水，而是有机溶剂或含水的混合溶剂时，为了区别水又称为溶剂法。大多数变性淀粉都可采用湿法生产。,干法，即淀粉在含少量水（通常在,20%,左右）或少量有机溶剂的情况下与化学试剂发生反应生成变性淀粉的一种生产方法。干法反应体系由于含水量少，所以干法生产中一个最大的困难是淀粉与化学试剂的均匀混合问题，工业上除采用专门的混合设备以外，还采用在湿的状态下混合，在干的状态下反应，分二步完成变性淀粉的生产。干法生产的品种不如湿法生产的品种多，但干法生产工艺简单，收率高，无污染，是一种很有发展前途的生产方法,。,滚筒干燥法是工业上生产预糊化淀粉的一种主要方法，由于采用的关键设备是滚筒干燥机而得名。虽然生产的品种不多，但就品种而言，也是不可缺少的生产方法。也可与化学变性结合使用。,挤压法与滚筒干燥法都是干法生产预糊化淀粉的方法。挤压法是将含水,20%,以下的淀粉加入螺旋挤压机中，借助于挤压过程中物料与螺旋摩擦产生的热量和对淀粉分子的巨大剪切力使淀粉分子断裂，降低原淀粉的黏度。若在加料时同时加入适量的化学试剂，则在挤压过程中还可同时进行化学反应。此法比滚筒干燥法生产预糊化淀粉的成本低，但由于过高的压力和过度的剪切力使淀粉黏度降低，因此维持产品性能的稳定是此法的关键。,六、主要变性淀粉的制备及应用,以各种含淀粉多的农产品原料提取淀粉的过程是物理加工的过程，获得的淀粉产品保持了天然淀粉的理化性质，称做,原淀粉,。,原淀粉可在一定范围内一定程度上应用于食品、化工、轻工、医药等方面，但由于原淀粉的理化性质所限，还不能适应更多的应用要求，进一步用化学、物理、酶处理的方法，改变原淀粉的理化性质，可得到若干类与原淀粉性质不同的淀粉，这些与原淀粉性质不同的淀粉统称为,变性淀粉,。,各种变性淀粉的性能变化主要体现在淀粉的耐热性、耐酸性、黏性、成糊稳定性、成膜性、吸水性、凝胶以及淀粉糊的透明度方面的变化。,工业上生产的变性淀粉主要有：,预糊化淀粉,、,酸变性淀粉,、,氧化淀粉,、,双醛淀粉,、,交联淀粉,、,磷酸酯淀粉,、,阳离子淀粉,、,接枝淀粉,等。变性淀粉广泛应用于食品、医药、造纸、纺织、化工、冶金、建筑材料、三废处理以及农林业生产等方面，其应用领域正在不断扩大。,1.,预糊化淀粉,将天然淀粉加热糊化，淀粉失去晶区结构，称糊化淀粉或,-,化淀粉。糊化后的淀粉再经滚筒干燥或喷雾干燥，重新得到固体。这种预糊化淀粉，加入冷水或热水，短时间内即能膨胀溶解于水，具有增黏、保型、速溶等优点，可应用于固体饮料、快餐布丁、糕点等食品中。,2.,酸变性淀粉,用稀酸处理淀粉乳，在低于糊化温度的条件下搅拌至所要求的程度。然后用水洗至中性或先用碳酸钠中和后再用水洗，最后干燥，即得到酸变性淀粉。,这种酸变性淀粉并没有使淀粉分子发生实质的化学变化，而只是链长减少、颗粒削弱，分子排列没有改变。酸变性淀粉与原淀粉有同样的团粒外形，黏度比原淀粉低，在热水中糊化时颗粒膨胀较小，不溶于冷水，易溶于热水。糊化物冷却后可形成结实的胶体。,酸变性淀粉适合在口香糖、软糖、果冻等食品中应用。在纺织工业中，酸变性淀粉可用做黏胶剂，增强纤维的拉力。在造纸工业应用可作为胶料，增强纸张表面的印刷能力和耐摩擦能力。,3.,氧化淀粉,氧化淀粉是一种用氧化剂作用而得到的一种低黏度淀粉。氧化剂的种类很多，但氧化效果较好的是,次氯酸钠,或,次氯酸钙,。制备时，将淀粉调成水悬浮液，在连续搅拌的条件下，加入一定量稀释的次氯酸钠，用,NaOH,调节,pH810,，温度控制在,2138,，氧化反应是放热反应，应调节加入次氯酸钠溶液的速度，或者采用冷却的方法，控制温度，用加,NaOH,溶液控制,pH,，中和反应中产生的酸性物质。在氧化反应过程中，改变时间、温度、,pH,值、次氯酸盐的浓度可生产出多种氧化程度不同的产品。达到理想的反应程度时，用,酸性亚硫酸钠,处理淀粉浆液，终止氧化反应，调节,pH,值至中性，然后进行过滤、冲洗并干燥，即得到氧化淀粉成品。,氧化反应的作用机制是氧化剂进入淀粉团粒结构的深处，在团粒低结晶区发生作用，在一些分子上发生强烈的局部化学反应，生成高度降解的酸性片段。这些片段在碱性反应介质中变成可溶性的，在水洗氧化淀粉时溶出。氧化淀粉的团粒结构虽无大的变化，但团粒上出现断裂和裂缝。,氧化淀粉不溶于冷水、物化温度低、黏度下降、糊化物较清亮、冷却时不易形成凝胶体，物化后再干燥可形成高强度的淀粉膜。,氧化淀粉主要用于造纸工业作胶料，也可作胶粘剂的配料，还可用于高固化的食品中。,4.,交联淀粉,淀粉用多功能试剂处理可发生交联。试剂引起淀粉分子之间的桥接，使分子之间形成交联，因此明显地增加了平均相对分子质量，交联是淀粉分子的羟基与交联剂的多功能基团之间发生的。,交联剂种类很多，用于制备交联淀粉的交联剂有三氯氧磷、表氯醇、三偏磷酸盐、乙酸、乙烯矾、双环氧化合物、甲醛、乙醛、丙烯醛等。,交联淀粉的制法是在,2050,的温度下，向碱性淀粉悬浮液中添加交联剂，反应进行到所需时间之后，进行过滤水洗和干燥，回收淀粉。交联的程度随交联剂的不同，反应时间等因素不同。交联剂的用量一般为淀粉质量的,0.005%0.1%,。,交联淀粉的团粒结构的抗高温、耐剪切、耐酸性明显增加，高度交联的淀粉在高温蒸煮条件下都难以糊化。交联淀粉的最高黏度值高于天然淀粉。黏度下降很小。,食品生产中所用的交联淀粉属低交联淀粉，进行交联反应时只需很低浓度的交联剂。对于那些需苛刻条件加工的食品如连续蒸煮食品中需添加交联度较高的交联淀粉。不少需高温杀菌处理的罐头食品、罐装的汤、汁、酱、婴儿食品等可添加交联淀粉，可使其保持一定的稠度，不懈水。,交联淀粉还用在纺织物的碱性印花浆中，使浆具有高黏度和所要求的不粘着的黏稠度。在其他方面的应用还有石油钻井泥浆、印刷油墨、干电池中固定电解质的介质、玻璃纤维上浆和纺织品上浆等。,5.,淀粉磷酸酯,淀粉与磷酸盐发生酯化反应，即生成淀粉磷酸酯。,淀粉磷酸酯的制法是将,10%,的淀粉和正磷酸盐的充分掺和物在,pH,值,56.5,，温度,120160,下加热,0.56,小时，可得到淀粉磷酸单酯。,将淀粉悬浮于含有溶解磷酸盐的水中，将此混合物搅拌,1030,分钟，并过滤。将滤饼进行空气干燥或在,4045,下干燥至湿度为,5%10%,，然后进行热反应。热反应时间的长短不同，获得的淀粉磷酸酯的取代度不同。,除正磷酸盐外，三聚磷酸钠、尿素磷酸盐、有机磷酸化试剂等都可与淀粉分子发生酯化反应。,玉米淀粉磷酸单酯的分散液透明、黏度高、具有长的内聚组织以及老化稳定性。制备时，控制磷酸盐用量、反应温度、时间以及,pH,值，可调节产物的黏度。淀粉磷酸酯衍生物是有效的乳化剂，磷酸酯的分散体具有冻融稳定性。,淀粉磷酸酯在食品加工系统中具有很好的性能，是水包油乳液的良好乳化剂。在火腿肠、冰激凌等食品中应用有很好的效果。除此之外，可用于纺织品上浆、黏合剂、除垢剂等方面。淀粉磷酸单酯以,0.01%,的浓度加入水泥中，可改善施工性能和减少混凝土泛浆。,6.,阳离子淀粉,阳离子淀粉是淀粉与叔胺或季胺生成的衍生物，如淀粉叔胺烷基和季胺淀粉醚等。是一种高分子表面活性剂。其合成方法分,2,类：,一类是直接合成法，即淀粉与一类含氮化合物直接反应。,另一类是间接合成法，淀粉通过中间连接物与作为亲水基的胺类化合物结合。中间连接物一般是含有双官能团的物质。例如环氧氯丙烷、,1,，,2-,二氯乙烷等。为了克服中间连接物与淀粉生成交联淀粉，要首先将中间连接物与胺类化合物进行反应制得较低相对分子质量的表面活性剂。然后将此反应物与淀粉反应制得阳离子淀粉。,在造纸工业中，作为湿部添加的阳离子淀粉，在纤维素与矿物质填充剂和涂料之间起着离子桥的作用。阳离子淀粉优先吸附于纸浆的微小纤维上，增加了微小纤维的留着率，并且通过长纤维包围微小纤维，形成内聚网络，改善了纸张强度，同时也改善了滤水性。,除造纸工业应用外，阳离子淀粉在施胶、涂布、纺织等方面都可利用。阳离子淀粉（取代度,0.10.45,的淀粉季胺醚）是破坏油包水和水包油乳化液的反乳化剂。可应用于在工业废水中除掉重金属离子，如铬酸盐、重铬酸盐铁氰化物、亚铁氰化物、钼酸盐和高锰酸盐等。,7.,醋酸淀粉,醋酸淀粉又称乙酰化淀粉、淀粉酯，是乙酐、醋酸、乙烯酮、醋酸乙烯等与淀粉发生乙酰化的产物。,淀粉在醋酸酐中加热，在,90140,发生乙酰化，同时伴有降解作用。在,140,的温度下，加热,8,小时后可以引入,1.8%,的乙酰基；,15,小时以后，乙酰基含量可达,8.7%,，,74,小时后，达到,34%,。如果加酸性催化剂，乙酰化加快，但淀粉产生明显降解。,醋酸酐和醋酸的混合物，在没有催化剂，,50,条件下，只能缓慢地与淀粉发生乙酰化反应。加入,1%,的硫酸，乙酰化反应加快。,50,温度，,6,小时以后，乙酰基可达,40%,，同时降解度也增加。,乙酰化的淀粉，糊化温度降低，乙酰基越多，糊化温度降低越多。在糊化过程中也比天然淀粉更容易分散。,乙酰化淀粉糊化后，在冷却过程中黏度增加得慢，低温时，黏度比乙酰化淀粉低。淀粉的乙酰化反应增加了淀粉团粒的溶胀和分散性，同时降低了凝沉作用，从而提高了溶胶的透明度。这在食品、造纸和纺织工业的应用方面都是很有价值的。例如在罐头、冷冻、焙烤和干制食品中乙酰化淀粉可以满足长时间陈列在货架上承受各种温度。在纺织、造纸等方面应用，其糊浆具有分散快速、黏度稳定、不凝结等特点，便于制备、储藏和使用。,8.,接枝淀粉,在催化剂硝酸铈铵的作用下，将丙烯酯接枝聚合在糊化淀粉上，生成的淀粉接枝,聚丙烯腈共聚物，经碱皂化，将腈基转化成氨基甲酰基和碱金属羧酸基团的混合体。这种聚合物除去水，便可提供一种能够吸收为自身数百至上千倍质量的而不溶解的固体物质，因为它能够快速吸收大量水，故而称作超级吸水剂。,接枝淀粉最适宜农业应用，如在干旱地区用于种子和植物根须的包埋、覆盖，施于渗水过快的土壤用来保持水分。,在医药方面，接枝淀粉可制作治疗疮伤的药物。还可作为柔软、吸水物品的添加剂，如一次性使用的医用绷带布、病人的垫褥、医院用的床垫垫料等。,吸水后的接枝淀粉还具有很强的抗压性，保水能力极强。,变性淀粉的应用,氧化淀粉,造纸施胶剂、涂布,黏合剂,、瓦楞纸生产黏合剂；纸箱纸袋黏合剂；代阿拉伯胶生产,糖果,；漂染精整,上浆,剂。,酸解淀粉,生产胶冻软糖、咖喱类糖果的助剂、赋型剂；造纸工业哑光机施胶；纺纱上浆剂、布料洗涤后整剂；石膏板黏结剂等。,交联淀粉,特点是热黏度稳定，能承受由于,pH,值变化和机械搅拌时黏度的影响。作汤料罐头、蚝油酸奶,增稠剂,，粉丝生产助剂、波纹纸生产黏合剂、乳胶手套隔离剂、麻织物和牛仔布浆料等。,阳离子淀粉,造纸湿布施胶剂、增强剂和助留剂，涂布施胶剂；经纱上浆剂；污水净化添加剂；胶带纸生产添加剂等。,磷酸脂淀粉,造纸施胶剂；瓦楞纸、纸箱、纸袋生产黏合剂；聚脂纤维经纱上浆剂；锅炉防垢剂等。,醋酸酯淀粉,纺织上浆剂；,食品增稠剂,、食品乳化剂等。,羧甲基淀粉,洗涤助剂；食品增稠剂、稳定剂和黏合剂；油井泥浆处理剂等。,羧烷基淀粉,洗涤用品增强剂；纺织助剂等。,变性淀粉行业发展,近十年来，世界变性淀粉的产量迅速增长，目前世界变性淀粉的年产量已接近,800,多万吨，其中美国,300,多万吨，欧洲,200,多万吨，日本,60,多万吨，泰国,50,多万吨，我国,100,多万吨。,我国变性淀粉的研制起步较晚，始于,20,世纪,80,年代。现已在纺织、,造纸、食品、饲料、铸造、医药、建筑、石油,等多领域中得到应用。我国变性淀粉的应用仍属于新兴业务，无论从变性淀粉的种类、质量，还是应用范围，都与国外有较大的差别。,仅从变性淀粉的种类上来说，国外已开发上市了多达,2000,余种的变性淀粉产品，包括,氧化淀粉、酸变性淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交联淀粉、阳离子淀粉、接枝淀粉、环糊精、白糊精、预凝胶化淀粉（预糊化淀粉）、双醛淀粉等等,，其中用玉米淀粉生产的变性淀粉已达到,200,多种，而中国内地以玉米淀粉为原材料生产的变性淀粉的品种只有十余种。,如果以我国目前各行业所需用的变性淀粉数量计算，年需求量在,100-200,万吨之间。现在变性淀粉的使用前景非常广阔，如果加大此领域的研究、应用与推广，变性淀粉生产将会有飞速的发展。,变性淀粉产业链,变性淀粉的上游主要是淀粉行业，我国淀粉市场上主要供给是玉米淀粉，国内玉米淀粉产量比例在近些年一直保持在近,92%,左右。其他淀粉中,木薯淀粉产量较大，约占国内淀粉产量的,5%,左右,；小麦淀粉、马铃薯淀粉占国内淀粉产量比例都在,1%,左右；甘薯淀粉的产量则更少。预计未来随着玉米淀粉的下游产品的生产及扩产将进一步加强，我国玉米淀粉深加工的应用更趋广泛，国内,玉米淀粉,需求量将不断扩大，产量也将随之不断增长。近些年来，我国变性淀粉的下游市场应用范围广阔，在我国有着巨大的市场潜力。,