玉米淀粉制糖生產(chǎn)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(chǎn)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(xù)不斷地創(chuàng)新，提高技術水平[1]。現(xiàn)階段，大部分企業(yè)在加工玉米過程中仍處于模仿國外企業(yè)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(yè)應該加大技術研發(fā)的投入力度，盡可能以最少的時間將自己的核心技術研發(fā)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(yè)進行技術創(chuàng)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(yè)的迅速發(fā)展下出現(xiàn)了一定的進步。近年來，我國玉米淀粉制糖工藝已經(jīng)逐漸成熟，其生產(chǎn)技術、生產(chǎn)設施、生產(chǎn)規(guī)模均已經(jīng)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(chǎn)工藝存在污染小、能耗低、投資少的優(yōu)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(fā)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)工藝的研究重視度很高。

1.1 現(xiàn)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(chǎn)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(fā)展階段，在生產(chǎn)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(xiàn)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(fā)展起來，同時在制糖生產(chǎn)中獲得滿意效果。

1.2 玉米淀粉生產(chǎn)工藝的發(fā)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(fā)展，從而使制糖生產(chǎn)工藝日漸完善和成熟，特別是生產(chǎn)玉米淀粉的工藝，發(fā)生了非常大的發(fā)展，得到很好的優(yōu)化。

2 玉米淀粉制糖的特點及優(yōu)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(yōu)勢為節(jié)約能源、廢棄物排出較少。玉米的特點是副產(chǎn)品集中、產(chǎn)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(yè)的經(jīng)濟效益。

2.2 玉米淀粉制糖優(yōu)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(yōu)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(qū)相比非常廣泛。同時，在南方玉米種植與季節(jié)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(chǎn)成本，提升企業(yè)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(fā)酵加工、提取玉米淀粉等，獲得玉米副產(chǎn)品，使企業(yè)的經(jīng)濟效果顯著提升。

3 玉米淀粉制糖生產(chǎn)工藝與設備改進

玉米淀粉制糖工藝開發(fā)研究是制糖企業(yè)的核心問題，也是指導我國制糖業(yè)發(fā)展方向的指南針。玉米淀粉制糖工藝時至今日，已經(jīng)獲得了全面的進步，生產(chǎn)設備、生產(chǎn)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(jīng)過不斷優(yōu)化以及持續(xù)不斷地創(chuàng)新，結合各種先進生產(chǎn)技術后獲得了巨大進步?，F(xiàn)代淀粉制糖工藝在制糖生產(chǎn)中得到了非常多的成功經(jīng)驗，但對于新時代的發(fā)展需求，傳統(tǒng)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(chǎn)生了酶水解法、酸水解法兩種不同的生產(chǎn)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(jīng)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(xiàn)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(yè)化玉米淀粉制糖工藝提升的必要環(huán)節(jié)。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(xiàn)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(xiàn)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(yōu)點：①可調節(jié)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(jié)閥實現(xiàn)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(jié)而實現(xiàn)對液體的壓力和流量進行調節(jié)的目的，最終達到調節(jié)蒸汽泠凝區(qū)的效果，進而確保氣錘情況不會出現(xiàn)。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(jié)。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(chǎn)生本。③調節(jié)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(xiàn)酶水解反應，獲得糖分更便捷、快速，從而達到連續(xù)化生產(chǎn)的目的。

4 結語

在科技的不斷發(fā)展下，以玉米淀粉作為原料的制糖工業(yè)正處于快速發(fā)展階段。為提升我國制糖產(chǎn)業(yè)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(chǎn)設備和工藝進行改進，進而推動我國制糖業(yè)健康快速發(fā)展。