对玉米发酵酒精生产中玉米提胚工艺与效果的探讨

《食品与发酵工业》 ／s 2[，2． 1 996 No．3 刘 玉 兰 (郑州粮食学院．郑州．450052) 玉米在世界上被称 为“黄金作物”．也是 我国重要的粮食经济作物之一，有很高的综 合利用价值。它不仅大量用作粮食、食品、饲 料，而且近些年在淀粉、酒精等行业的用量也 逐年增加 。 玉米籽实中主要干物质的组成为：胚乳 8O～85 ，胚 8～12 ．皮 7～9％。胚乳中的 主要成分是淀粉．胚中主要成分是脂肪．脂肪 含量为 35～47 。从玉米胚中制取的玉米胚 芽油由于富含油酸和亚油酸这些不饱和脂肪 酸及丰富的维生素，所 以是一种营养价值很 高的食用油。可见，玉米不仅是一种优 良的发 酵酒精 的淀粉质原料．玉米胚芽还是一种宝 贵的油料资源。 玉米作为酒精生产的原料．其胚芽中脂 昕的存在对酒精发酵无益，相反会 因脂肪易 酸败促使发酵过程酸度上升．对酵母菌的繁 殖和代谢产生不 良影响 ，造成酒精 的产量和 质量下降，为此，在用玉米生产酒精时．应该 先对玉米进行提胚制油，这样既有利于酒精 生产 ，又充分利用玉米胚芽油料资源 ．可使玉 米生产酒精的综合效益大大提高 下面介绍几种不 同的玉米提胚．并 对其进行分析 ，供 玉米酒精厂选择提胚 工艺参考和借鉴。 一 、玉米联产提胚工艺 这种工艺是玉米综合粮食加工厂采用的 玉米糙、糁、粉、胚联产工艺 。这种工艺可同时 生产玉米糙、玉米糁 、玉米粉、玉米胚、玉米皮 糠等．最能满足玉米综合粮食加工产 品多样 化的要求 在国内，这种工艺集 中于东北地区 一 些粮库的玉米联产车问 在国外，意大利的 | 五 ／ { 果 探讨 ／ 奥克里姆公司、瑞士的布勒公司也提供与此 相似的玉米提胚工艺和设备。 这种工艺的主干是玉米经严格的除 杂清选，然后根据玉米含水量大小决定是否 对玉米湿润 ，再进行脱皮破糙 ，糙胚分离，糙、 胚的再压再分 ，提胚，得玉米槠和粉 。在具体 实施过程 中，为满足产品多样化的要求 ，设置 了多道脱皮 脱胚 、磨 粉压胚、筛选分 级的工 序。如某玉米联产车间采用的三压三筛联合 提胚工艺如图 1所示。 玉米 l杂——大、小杂物 击石一 石于 磁选一 铁杂物 脱皮一 皮、糠 玉米粉一 厂 一 、 ～ 侈 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食 品与发酵工业≥ Frxxt and Fermentation Industries 这种工艺的特点是 一可得到不同用途的 多种产品，胚芽也无 需干燥即可转入制油工 序 但提胚工艺路线长，工艺繁杂，设备及土 建投资大，生产成本高。而且许多玉米综合加 工厂为提高油粮比，常采用高提胚率、低胚芽 纯度的工艺。如提胚率在 15 左 右，胚芽纯 度 40～ 50 ，胚 含 油 18 左 右，油 粮 比 1．4 。由于胚芽中含粮较高 8～10 ，造成 粮损增大 ，同时胚芽中的淀粉给后序胚芽制 油带来不利。 二、玉米湿法提胚工艺 这种工艺最常用于玉米淀粉厂。最近 ，我 国辽宁省的大连、江苏响水、句容等酒精厂也 采用 了玉米湿法提胚工艺 ，用提胚后所得的 玉米淀粉生产酒精。玉米湿法提胚工艺流程 如图 2所示。 — L+蛋 白饲 料 ‘ 高果糖浆一 糖转化器一 水洗— 干燥—_穗粉 图 2 玉米湿法提胚工艺流程 将清理过的玉米在亚硫酸溶 液中浸泡 ， 然后用脱胚磨对浸泡过的玉米进行破碎，再 经过旋液分离器分离胚芽 ，余下的部分研磨、 过筛，除去玉米皮，再经洗涤 一得到玉米淀粉 。 这种工艺的特点是 ，提胚率较低 ．一般为 6～8 ，所得的胚芽纯度高．一般 在 70 以 上 ，胚的干基含油也较高 一油粮 比一般在 1．8 ～ 2．2 。但所得湿胚芽必须经干燥才能贮存 84 或进入制油工序，这使得干燥能量消耗大，生 产成本提高-而且在这种含水量大．转送时间 长 的脱胚工艺中，将促使胚芽 中油脂酸败和 不饱和脂肪酸氧化，使制取的玉米胚芽油酸 价高，油品质量差t油脂精炼损耗增大 。另外， 玉米籽粒用亚硫酸液浸泡 ，残余酸度对酒精 生产 不利 ，对设备、管道也有一定 的腐 蚀作 用 三、玉米干法提胚工艺 这是在借鉴 玉米联产 工艺经验的基础 上，经改进和发展起来的一种玉米提胚工艺． 经玉米酒精厂的实际生产证 明，这种提胚工 艺设计合理，提胚效果好，投资费用低，很适 合玉米酒精厂选用 其提胚工艺流程如图 3 所示 。 玉米—一筛选—斗 去石—一磁 选—斗湿润—] l 粉一 脱皮破牺 — 润粮 粉一 ，j级 l 粉一 选一磨 比f觚 一 旺、皮一 风选 图 3 玉米干法提胚工艺流程 玉米经清理除杂后，在湿润绞龙 中湿润 并进入润粮仓暂存，然后经脱皮破糙机脱皮 并破糖，破糟后得混合物进入分级筛初步分 离 ．分出的大糖和整粒返回破糖机．分 出的糖 胚混合物进人 比重提胚机再被分离成糖和胚 皮两部分 从提胚机分出的糙 中还混有少量 的胚 ，可利用糖和胚的 比重不 同在风力分选 器 中将 它们分离，从提胚机分 出的胚中也还 残留有 与胚、皮粘连在一起的糖 ，可采用磨粉 机将 这些糙磨碎，再利用分选筛将胚 与粉分 离。各工序分 出的大小胚和皮被集中送往制 油车 间，而各路的玉米粉汇集送往酒精生产 车 间 本 工艺 的特点是 ：工艺 简单 ，设备投资 少 ，生产成本低 ，提胚 效果 好 如 200吨 日 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业≥ Food and Fermentation Industries 1996 No．3 的玉米提胚车 间，设 备总投 资为 45～5O万 元 ，提胚效率为 85~95％．胚中含粮率为 3～ 5 。 在简化工艺的条件下．为保证好的提胚 效果 ，在工艺设计和设备 配置上 可采取以下 措施 ： 1．对 玉米进行 均 匀湿 润 湿润可以增加皮层和胚 的水分，与胚乳 形成水分梯度，使胚和皮层的韧性增强 ，皮层 与胚乳的结合力减弱。在后序的玉米脱皮破 碎时，有利于提高脱皮率和减少皮胚的粉末 度 。采用湿润绞龙和润粮仓暂存的 ，可使 水分更均匀地渗透人玉米的皮层和胚部。湿 润后玉米含水量应控制在 16~17 。 2．选用高效的脱皮破将机 玉米的胚和胚乳是 由皮层包裹着的．脱 掉皮层并将 玉米破碎，才有利于胚和胚乳的 分离及皮和胚乳的分离。本工艺中选用专用 的玉米脱皮破糙机并配以合理的操作 ，使玉 米脱皮率达 99 左右，细粉量 3 左右，有效 地减少了皮糙相连、胚糙相连的现象，为后序 皮胚与糙的分离提供了好 的条件 。 3．分级提 胚 脱 皮破糙机出来的混合物，先用分级筛 分离出整籽、大糙和细粉 ，中糟和胚皮的混合 物再用 比重提胚机分离 由于细粉在分级筛 中已预先分 出，就避免了在提胚机中细粉混 入胚皮中的现象，减少了胚皮中的含粉量 比 重提胚机是提胚工艺的关键设 备、为保证提 胚效果，我们与开封市第二粮机厂设计、制造 了专用的玉米 比重提胚机 ，生产证明提胚效 果很好。 4．压胚 筛粉和糙 中提胚 经过 比重提胚机．植和胚皮 已基本分离， 但在胚 中还残 留有 少量与胚粘 连在一起的 植，糙 中也含有少量的胚和皮 ，对胚中含植 ， 利用胚与胚乳的机械强度不 同，用磨粉机将 韧性大的胚皮压扁，韧性小的糙被磨成粉，造 成两组分间几何尺寸的差异 ，经筛选 使之分 离。对植中含胚，可利用风选的方法将胚从植 中分出。这里的技术关键是正确选取磨粉和 磨辊的技术参数和筛子 的筛 面组合 ，若选取 不当，将造成胚 的粉末度增大 ，胚与粉难以分 离。在本工艺中，由于选取合理 ，使分离出的 胚中含粉很低。 5．加 强各 路 细粉 的回收 在各道工序中设置 吸风装置 ，将含粉空 气汇集起来经旋风分离器和袋式分离器两级 回收，以降低提胚过程的粮损。 四、评价和结论 1．在玉米发酵酒精生产 中，应先对 玉米 提胚制油。虽然在提胚过程 中会有少量粮损 ， 但 由于每吨玉米多得了 1．2～2．2kg玉米油 ， 同时得到玉米饼，因此 ，玉米生产酒精的综合 效益仍有很大提高。 2．在玉米酒精厂，采用干法提胚优于湿 法提胚，这是因为虽然湿法提胚所得 的胚纯 度高 ．油粮 比高，但生产成本高，玉米胚芽油 的质量较差，设备投资费用也较大 。 3．玉米干法提胚工艺，工艺设计合理 ，设 备投资少 ，生产成本低，提胚效果好 ，是玉米 酒精厂理想的提取工艺。 参 考 文 献 [1]章克昌主编 ：《酒精与蒸馏稻 工艺学 ，北京 ， 中国轻工业出版社 [2]B．F．柯斯明科著[苏]：《淀粉生产 》，北京 ，中 国食品出版社 [3]吉林省粮食厅编 ：《玉米提胚榨油》，北京 ．中 国财政经济出版社 - 43郭宝岭 ：中国酿造，1995，(4)：27 _5]李浪 ：中国油脂 ，1988，(3)：54 85 维普资讯 http://www.cqvip.com