谷物工程教学课件：第四章 其它谷类、薯类淀粉提取.ppt

1、第四章 其它谷类、豆类淀粉提 取工艺 Isolation of Other Cereal Starch and Pea Starch 小麦产量谷物中首位，主要用途为主食； 小麦淀粉产量不大，占4%； 大米、豆类、野生植物属于小品种原料，合计不 超过1%。 第一节 小麦淀粉提取工艺 一、原料简介一、原料简介 1. 简介 只有新西兰、澳大利亚等少数国家淀粉生产以小 麦为原料； 2009年，国内小麦淀粉产量超过200万t，占全国 淀粉总产量10%以上。 第一节 小麦淀粉提取工艺 2.小麦籽粒结构与化 学组成 由皮层（果皮、种皮、 糊粉层）、胚乳、胚芽 等组成。 第一节 小麦淀粉提取工艺 小麦胚乳除了

2、含淀粉80%外，还含13%蛋白； 胚芽占2.7%，但脂肪、蛋白、氨基酸等丰富； 粗纤维3%； 矿物质和微量元素较高，灰分约2%； 小麦淀粉糊化温度低，淀粉糊黏度热稳定性好、凝 胶体强等特点。 第一节 小麦淀粉提取工艺 3.工艺特性 小麦胚乳中含蛋白高达12.9%，且遇水形成面筋； 产品包括淀粉、活性小麦面筋粉（又称谷阮粉）、 B级淀粉（含戊糖类与黏结性蛋白，占10-20%）； 选择原料要兼顾淀粉和谷朊粉的收率； 国内企业多以小麦粉为原料生产淀粉。 第一节 小麦淀粉提取工艺 生产淀粉基本原 理： 利用小麦蛋白形成 不溶于水的面筋网 特性； 加入于小麦粉中， 形成面筋网； 利用洗涤的办法将 淀粉颗

3、粒从面筋中 洗脱出来； 有马丁法、拉西奥 （Rasio）法、旋 流法等； 基本工艺流程： 第一节 小麦淀粉提取工艺 The manufacture of starch from wheat flour necessitates the separation of the starch in granular form from the gluten complex (a mixture of many proteins) and many other materials which are present in smaller amounts. The process is carried o

4、ut in aqueous environment so that the starch granules and gluten complex remain behind, while water- soluble proteins, carbohydrates, minerals, vitamins, etc., are carried through with the washing procedures. 第一节 小麦淀粉提取工艺 Basically, the process involves making a dough or batter from the flour, separ

5、ating the gluten complex and refining the starch suspension by centrifugal and water- ashing techniques. The process is usually called wet-milling of wheat flour. 第一节 小麦淀粉提取工艺 The Martin Process A dough is made from a white flour and about 85% by weight of water. After doughing, the gluten is recove

6、red as curds after the addition and mixing with water. This can be achieved using a screw conveyor and a series of shaker sieves on which washing of the gluten can be carried out. The starch milk from these sieves can be processed continuously by centrifugal methods which include concentrators and w

7、ashers such as hydrocyclones before being recovered as a starch cake on basket-type centrifuges. Finally, the starch is dried to produce a white powder of about 12% moisture. 第一节 小麦淀粉提取工艺 The batter process In this process, a batter, rather than a dough, is prepared as a first step. The flour is mix

8、ed with about 1.25 times its weight of water, so that the consistency is lower than in the case of a dough and, furthermore, higher temperatures are used (3035 C) in order to hasten hydration of the gluten and reduce mixing times and power consumption. Otherwise, the process is similar to the Martin

9、 Process. 第一节 小麦淀粉提取工艺 二、提取工艺二、提取工艺 1.马丁法 是传统方法，包括和面、面筋洗涤、麸质 分离、淀粉精制和脱水干燥； （1）和面：面粉和水2:1，水温20-25， 静置15-25min； （2）面筋洗涤：采用面筋洗涤机，两个平 行排列、反向异速旋转的螺旋搅拌叶片， 揉搓面团； 第一节 小麦淀粉提取工艺 （3）麸质分离：洗涤出的淀粉乳混有碎面筋和碎 麸片，用振动筛和离心筛分别分离； （4）淀粉精制：送入沉淀池自然沉淀，上清液包 括可溶性蛋白、细纤维等杂质，抽吸去除上清液， 底层淀粉加清水反复沉淀； （5）脱水干燥； 马丁法规模小，出品率低，适合乡镇小型企业。 2.

10、拉西奥法 是马丁法的改进方法； 面粉和水5：（6-10）混合成 糊； 经针磨打碎面筋凝块，释放淀 粉颗粒； 悬浮液在倾析离心机分离底层 淀粉稠浆和上层碎面筋乳； 淀粉稠浆经曲筛分离细纤维， 再经两道离心机洗涤、干燥器 烘干，得A淀粉； 碎面筋在熟化罐重新聚集成块， 用针磨破碎成小块； 面筋筛出，脱水干燥得活性面 筋粉； 筛下物用倾析离心机回收残留 A淀粉； 离心机溢流进一步回收面筋， 筛下物经碟片离心机沉降出B 淀粉。 第一节 小麦淀粉提取工艺 3.旋流法 是对面糊法的改进，面筋与淀粉分离设备以旋流 器为主； 设备结构紧凑，操作简单，谷朊粉得率高，蛋白 75-80%； 淀粉质量、总收率与拉西奥

11、法相当。 （1）和面 （2）面筋 分离与淀 粉精制 （3）面筋 提纯 图 旋流法小麦淀粉生产工艺流程 第一节 小麦淀粉提取工艺 4.以小麦籽粒为原料的生产工艺 与玉米淀粉生产工艺相似； 原料宜选用软质小麦； 将小麦用0.2%亚硫酸，39浸泡12h，含水55%； 其它方法与玉米淀粉同； 淀粉回收率约83%，蛋白质低于0.4%。 第一节 小麦淀粉提取工艺 Particle size distribution of commercial wheat starch in water, as determined by the use of the Malvern Mastersizer X. The

12、line shows the cumulative results. 第二节 大米淀粉提取工艺 （Isolation of rice starch） 一、原料特性一、原料特性 谷类淀粉中大米淀粉颗粒最小，3-8m，不规则 多角体； 以复粒形式存在，呈球形或椭圆形，直径7-25 m，包括20-60个小淀粉颗粒； 糊化的大米淀粉质构似奶油； 蜡质大米淀粉极好的冷冻解冻稳定性； 大米胚乳中含淀粉87.2-93.5%，蛋白6.0-10.0%， 脂质0.26-0.95%，灰分0.36-0.61%。 第二节 大米淀粉提取工艺 （Isolation of rice starch） 二、提取工艺二、提取工艺

13、1.生产原理 大米淀粉以复粒形式包裹在蛋白质网络中，结合 紧密； 水或亚硫酸无法破坏； 蛋白主要是谷蛋白和醇溶蛋白，80%以上是碱溶 性的； 一般采用碱液浸泡去除蛋白，或蛋白酶水解分离 蛋白和淀粉。 Rice starch was isolated from rice flour by using the alkaline deproteination method. 第二节 大米淀粉提取工艺 （Isolation of rice starch） Rice grain was first dehulled and ground to powder using a laboratory grin

14、der. Rice flour (200 g pass through 1 mm sieve screen) was mixed with 500 mL of 0.1% NaOH. The mixture was stirred on a magnetic stirrer for 3 h, and stored at 4 C overnight. The supernatant was decanted, and fresh volume of sodium hydroxide was added to the solid phase and stirred for another 3 h a

15、t ambient temperature. The procedure was repeated twice after which the solid phase was washed with 0.1% NaOH, blended and filtered. 第二节 大米淀粉提取工艺 （Isolation of rice starch） Distilled water was added to the filtrate and allowed to stand for 3 h. The supernatant was decanted and distilled water was ad

16、ded again. The procedure was repeated several times until the pH of the filtrate was between 6.0 and 6.5. The starch residue was collected and dried in a vacuum oven at 40C for 48 h. 第二节 大米淀粉提取工艺 （Isolation of rice starch） 第二节 大米淀粉提取工艺 2.工艺流程 （1）碱浸渍工艺 1）预处理：精选，碾白，提高精度； 2）浸渍：0.3-0.5%NaOH，料液比1:2，50； 每

17、隔6h搅拌1次，24h后沥去碱液，新碱液浸渍 36h；蛋白溶出50%； 3）磨浆：磨浆机或锤片粉碎机湿磨成浆，加 0.3-0.5%NaOH； 4）精制：包括筛分、沉淀、水洗、调pH值等； 5）回收蛋白质：浸渍液用2-3%盐酸中和至等电 点6.4 6）淀粉糟处理：中和，饲料。 大米 预处理 浸渍 磨浆 淀粉乳精制 脱水干燥 大米淀粉 第二节 大米淀粉提取工艺 （2）欧洲大米淀粉加工新工艺 碱浸渍法，连续化生产； 1）碱液浸渍10h，浸渍液回收蛋白； 2）大米破碎，淀粉乳，调节pH10，筛分；筛下物为游离淀粉， 筛上物加稀碱液重新磨；筛的最后一级溢流脱水至水分35- 45%，纤维饼管束干燥，饲料

18、3）筛下底流淀粉乳泵入悬吊式无孔篮筐离心机，淀粉饼在筐 内，溢流为较轻的蛋白质；刮出淀粉靠近外层纯度高； 4）淀粉饼用连续旋转真空过滤机脱水和洗涤，用带孔篮筐式 离心机脱水至含水35%，旋转逆流热空气干燥机降水分 12%； 5）淀粉收率75-80%。 第二节 大米淀粉提取工艺 （3）酶法工艺 酶法采用中性蛋白酶，45，酶解18h，酶用量 0.5%； 淀粉中蛋白0.44%，提取率87.7%。 第三节 豆类淀粉提取工艺 一、绿豆淀粉一、绿豆淀粉 1.绿豆淀粉简介 生产方法有3种：酸浆法、机械分离法和土法； 酸浆法是做龙口粉丝的传统工艺，不适合机械化连 续生产； 土法是作坊式生产：浸泡磨浆，双层细滤

19、布吊袋， 悬空，加水把淀粉漂洗入缸，粉浆在缸中静置16h， 除去上清液，沉积淀粉干燥； 绿豆淀粉直链35%，凝胶强度大，适合制备粉丝粉 皮； 绿豆含淀粉52.3-54.6%，蛋白23.1-24.8%，脂肪 0.87-0.99%，纤维4.8-6.6%，灰分3.1-3.3%，水分 13.5%。 第三节 豆类淀粉提取工艺 2.生产工艺及设备生产工艺及设备 （1）浸泡 温水浸泡、凉水浸泡 （2）除砂、清洗 除石器，脱水筛 （3）破碎、漂浮 四辊粉碎机，破碎成4-6瓣，豆皮脱离 （4）磨浆、筛分 两步磨制，两次筛分 （5）分离、洗涤 豆粉浆传统加入酸浆，或碟片离心 （6）干燥脱水 刮刀卸料离心机，40%

20、水，气流干燥14% 第三节 豆类淀粉提取工艺 二、豌豆淀粉二、豌豆淀粉 产量在豆科中第4，加拿大产量最大，20%； 分为光滑豌豆（直链33.1-49.6%）和皱皮豌豆 （60.5-88%）； 豌豆中淀粉48-53%，粗蛋白21-28%，粗脂肪1.0- 1.5%，粗纤维4.5-5.6%，灰分2.5-2.9%，水分 10.6%。 在食品中替代绿豆淀粉加工粉丝粉皮。 第三节 豆类淀粉提取工艺 豌豆淀粉提取 国内传统酸浆法和水洗法； 绝大多数蛋白留存在浆渣中用水量大，蛋白回收 困难，淀粉中蛋白0.8%以上； 碱法湿磨工艺可获得高纯度豌豆淀粉； 淀粉提取率93.8-96.7%，蛋白0.3-0.4%。 适宜pH9-11，上清液调pH4.5沉淀分离蛋白。 豌豆豌豆除杂除杂浸泡浸泡磨浆磨浆滤渣滤渣加碱搅拌加碱搅拌分离蛋白液分离蛋白液 淀粉精制淀粉精制干燥干燥豌豆淀粉豌豆淀粉