玉米淀粉制糖生產工藝與設備的改進措施探究

◎ 鄧啟彬

（廣州雙橋股份有限公司，廣東 廣州 510280）

生產技術一直是我國玉米深加工的難點，因此，為了達到“玉米的精深加工”目標，應對技術進行持續不斷地創新，提高技術水平[1]。現階段，大部分企業在加工玉米過程中仍處于模仿國外企業核心技術的階段，自身并沒有核心技術[2]。因此，玉米加工企業應該加大技術研發的投入力度，盡可能以最少的時間將自己的核心技術研發出來。對于國家，應制定相應的支持和保護策略，以促進玉米加工企業進行技術創新，進而使技術日漸完善和成熟[3]。20 世紀的80 年代以來，我國的玉米淀粉制糖工藝，在制糖工業的迅速發展下出現了一定的進步。近年來，我國玉米淀粉制糖工藝已經逐漸成熟，其生產技術、生產設施、生產規模均已經健全。玉米淀粉制糖是最常見的一種制糖方式，同時也是制糖領域日后主要的研究方向。玉米淀粉制糖生產工藝存在污染小、能耗低、投資少的優勢，然而該項工藝同樣有不足之處，那就是未能將玉米全部的作用發揮出來，浪費了一些玉米，降低了玉米的利用率[4]。

1 玉米淀粉制糖生產概述

淀粉的利用途徑有很多，而淀粉深加工中最主要也是最常見的一個用途就是制作淀粉糖。用于生產淀粉糖的淀粉有多種類型，不同淀粉具有不同的淀粉加工工藝。玉米淀粉是一種最常見的原材料，人們對于其生產工藝的研究重視度很高。

1.1 現階段玉米淀粉的工藝情況

在20 世紀的80 年代，玉米淀粉制糖生產工藝開始興起，由于那個時期的制糖設備、制糖技術、制糖理念均處在剛發展階段，在生產中存在的問題會較多，所以人們對于該技術并不認可。直至21 世紀，玉米制糖工藝逐漸被完善，不斷出現新的設備，并且不斷的對技術進行改進，從而迅速的使玉米淀粉制糖技術發展起來，同時在制糖生產中獲得滿意效果。

1.2 玉米淀粉生產工藝的發展

物理反應、化學反應一直是制糖工藝的基礎，同時也是其工藝變革和進步的基石。物理化學、有機化學、無機化學在近幾年不斷發展，從而使制糖生產工藝日漸完善和成熟，特別是生產玉米淀粉的工藝，發生了非常大的發展，得到很好的優化。

2 玉米淀粉制糖的特點及優勢

2.1 玉米淀粉制糖特點

玉米淀粉制糖也稱為玉米干磨制粉法，此項工藝是近幾年才被研究出來的新制糖工藝，將玉米直接干磨成粉，并調制成玉米粉漿，后分解大分子物質，進而將淀粉糖提取出來。通過此工藝可以將復雜的工作變得簡單起來，將多余的步驟省略掉，同時可使制糖成本有效減少，并且該工藝的優勢為節約能源、廢棄物排出較少。玉米的特點是副產品集中、產量較高，利用玉米淀粉進行制糖主要是因為其淀粉成本低，效益較高。然而此工藝也存在一定的不足之處，即成色差、雜質多、出糖率低，從而在一定程度上影響企業的經濟效益。

2.2 玉米淀粉制糖優勢

玉米是我國的主要糧食作物，具有原材料廣泛且充足的優勢，并且玉米中淀粉的含量超過70%，同原有的制糖材料比較，玉米淀粉的出糖率相對原來的制糖原料的出糖率更高，是一種良好的制糖原料。而且，玉米的種植要求非常簡單，同種植甜菜、甘蔗的地區相比非常廣泛。同時，在南方玉米種植與季節沒有關系。玉米淀粉制糖的設備也很簡單，可以全面降低生產成本，提升企業的工作效率。值得一提的是，玉米不但能獲得糖類，也能進行玉米發酵加工、提取玉米淀粉等，獲得玉米副產品，使企業的經濟效果顯著提升。

3 玉米淀粉制糖生產工藝與設備改進

玉米淀粉制糖工藝開發研究是制糖企業的核心問題，也是指導我國制糖業發展方向的指南針。玉米淀粉制糖工藝時至今日，已經獲得了全面的進步，生產設備、生產工藝也獲得了長足的進步。

3.1 工藝的改進

最開始的玉米淀粉制糖工藝是濕磨法和干磨法兩種方法，在經過不斷優化以及持續不斷地創新，結合各種先進生產技術后獲得了巨大進步。現代淀粉制糖工藝在制糖生產中得到了非常多的成功經驗，但對于新時代的發展需求，傳統的制糖工藝已不能滿足。人們對以物理、化學反應為根本的新制糖工藝越來越重視，同時也產生了酶水解法、酸水解法兩種不同的生產方式。酸水解法通過無機鹽酸作為催化劑，利用水解反應，淀粉從原有的大分子糖而變成葡萄糖。酶水解法是利用酶的催化作用，打斷玉米淀粉原有的長鏈，成為短鏈，經水解液化后成為很小的黏狀糊精，再次進行水解，糖就變成了葡萄糖。上述兩種方法就是改進玉米淀粉制糖工藝后的現代工藝，取得了良好的效果。

3.2 技術改進

技術和設備的改進和運用是進行專業化玉米淀粉制糖工藝提升的必要環節。在20 世紀80 年代初，真空過濾機和蒸汽噴射液化器被引進我國，其中蒸汽噴射液化器的作用原理是蒸汽通過強湍流的方式與液體或料漿直接混合，從蒸汽到液體之間實現瞬間熱傳遞，使蒸汽冷凝液非常快地擴散到液體中，從而消除了結構簡單的蒸汽加熱器中常見的汽錘和振動現象。

加熱器是復雜溫控設備的一種，可對溫度進行精準的控制。加熱器的成功運行與儀表回路的設計、安裝與調整息息相關關，所以在安裝控制儀表期間應特別關注。除此之外，蒸汽噴射液化器有3 個優點：①可調節溫度、流量、壓力。該設備的內部幾何結構非常特別，錐形噴嘴與錐形噴桿間利用氣動調節閥實現調整其可變面積的目的，進而達到對蒸汽壓力以及流量進行調整的效果，對噴嘴間可變面積和組合管進行手動調節而實現對液體的壓力和流量進行調節的目的，最終達到調節蒸汽泠凝區的效果，進而確保氣錘情況不會出現。同時，對組合管、噴嘴、噴桿的錐度、外形尺寸進行改變，也可對壓力和流量進行調節。②傳熱效率高。噴射器因為將蒸汽直接噴到液體中，因此，可利用的蒸汽的總熱量為潛熱和顯熱，同只用潛熱相比，效率提高將近20%，同時蒸汽量消耗減少，降低了生產生本。③調節快。同間接加熱方法不同，噴射器并沒有換熱器管壁等傳熱屏障，可對溫度控制的信號立即進行回應，滯后時間可以忽略不計。同時，可進行酶水解，實現酶水解反應，獲得糖分更便捷、快速，從而達到連續化生產的目的。

4 結語

在科技的不斷發展下，以玉米淀粉作為原料的制糖工業正處于快速發展階段。為提升我國制糖產業競爭力，應不斷的引進新的設備和技術，從根本上對制糖生產設備和工藝進行改進，進而推動我國制糖業健康快速發展。