玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进措施探究

◎ 邓啟彬

（广州双桥股份有限公司，广东 广州 510280）

生产技术一直是我国玉米深加工的难点，因此，为了达到“玉米的精深加工”目标，应对技术进行持续不断地创新，提高技术水平[1]。现阶段，大部分企业在加工玉米过程中仍处于模仿国外企业核心技术的阶段，自身并没有核心技术[2]。因此，玉米加工企业应该加大技术研发的投入力度，尽可能以最少的时间将自己的核心技术研发出来。对于国家，应制定相应的支持和保护策略，以促进玉米加工企业进行技术创新，进而使技术日渐完善和成熟[3]。20 世纪的80 年代以来，我国的玉米淀粉制糖工艺，在制糖工业的迅速发展下出现了一定的进步。近年来，我国玉米淀粉制糖工艺已经逐渐成熟，其生产技术、生产设施、生产规模均已经健全。玉米淀粉制糖是最常见的一种制糖方式，同时也是制糖领域日后主要的研究方向。玉米淀粉制糖生产工艺存在污染小、能耗低、投资少的优势，然而该项工艺同样有不足之处，那就是未能将玉米全部的作用发挥出来，浪费了一些玉米，降低了玉米的利用率[4]。

1 玉米淀粉制糖生产概述

淀粉的利用途径有很多，而淀粉深加工中最主要也是最常见的一个用途就是制作淀粉糖。用于生产淀粉糖的淀粉有多种类型，不同淀粉具有不同的淀粉加工工艺。玉米淀粉是一种最常见的原材料，人们对于其生产工艺的研究重视度很高。

1.1 现阶段玉米淀粉的工艺情况

在20 世纪的80 年代，玉米淀粉制糖生产工艺开始兴起，由于那个时期的制糖设备、制糖技术、制糖理念均处在刚发展阶段，在生产中存在的问题会较多，所以人们对于该技术并不认可。直至21 世纪，玉米制糖工艺逐渐被完善，不断出现新的设备，并且不断的对技术进行改进，从而迅速的使玉米淀粉制糖技术发展起来，同时在制糖生产中获得满意效果。

1.2 玉米淀粉生产工艺的发展

物理反应、化学反应一直是制糖工艺的基础，同时也是其工艺变革和进步的基石。物理化学、有机化学、无机化学在近几年不断发展，从而使制糖生产工艺日渐完善和成熟，特别是生产玉米淀粉的工艺，发生了非常大的发展，得到很好的优化。

2 玉米淀粉制糖的特点及优势

2.1 玉米淀粉制糖特点

玉米淀粉制糖也称为玉米干磨制粉法，此项工艺是近几年才被研究出来的新制糖工艺，将玉米直接干磨成粉，并调制成玉米粉浆，后分解大分子物质，进而将淀粉糖提取出来。通过此工艺可以将复杂的工作变得简单起来，将多余的步骤省略掉，同时可使制糖成本有效减少，并且该工艺的优势为节约能源、废弃物排出较少。玉米的特点是副产品集中、产量较高，利用玉米淀粉进行制糖主要是因为其淀粉成本低，效益较高。然而此工艺也存在一定的不足之处，即成色差、杂质多、出糖率低，从而在一定程度上影响企业的经济效益。

2.2 玉米淀粉制糖优势

玉米是我国的主要粮食作物，具有原材料广泛且充足的优势，并且玉米中淀粉的含量超过70%，同原有的制糖材料比较，玉米淀粉的出糖率相对原来的制糖原料的出糖率更高，是一种良好的制糖原料。而且，玉米的种植要求非常简单，同种植甜菜、甘蔗的地区相比非常广泛。同时，在南方玉米种植与季节没有关系。玉米淀粉制糖的设备也很简单，可以全面降低生产成本，提升企业的工作效率。值得一提的是，玉米不但能获得糖类，也能进行玉米发酵加工、提取玉米淀粉等，获得玉米副产品，使企业的经济效果显著提升。

3 玉米淀粉制糖生产工艺与设备改进

玉米淀粉制糖工艺开发研究是制糖企业的核心问题，也是指导我国制糖业发展方向的指南针。玉米淀粉制糖工艺时至今日，已经获得了全面的进步，生产设备、生产工艺也获得了长足的进步。

3.1 工艺的改进

最开始的玉米淀粉制糖工艺是湿磨法和干磨法两种方法，在经过不断优化以及持续不断地创新，结合各种先进生产技术后获得了巨大进步。现代淀粉制糖工艺在制糖生产中得到了非常多的成功经验，但对于新时代的发展需求，传统的制糖工艺已不能满足。人们对以物理、化学反应为根本的新制糖工艺越来越重视，同时也产生了酶水解法、酸水解法两种不同的生产方式。酸水解法通过无机盐酸作为催化剂，利用水解反应，淀粉从原有的大分子糖而变成葡萄糖。酶水解法是利用酶的催化作用，打断玉米淀粉原有的长链，成为短链，经水解液化后成为很小的黏状糊精，再次进行水解，糖就变成了葡萄糖。上述两种方法就是改进玉米淀粉制糖工艺后的现代工艺，取得了良好的效果。

3.2 技术改进

技术和设备的改进和运用是进行专业化玉米淀粉制糖工艺提升的必要环节。在20 世纪80 年代初，真空过滤机和蒸汽喷射液化器被引进我国，其中蒸汽喷射液化器的作用原理是蒸汽通过强湍流的方式与液体或料浆直接混合，从蒸汽到液体之间实现瞬间热传递，使蒸汽冷凝液非常快地扩散到液体中，从而消除了结构简单的蒸汽加热器中常见的汽锤和振动现象。

加热器是复杂温控设备的一种，可对温度进行精准的控制。加热器的成功运行与仪表回路的设计、安装与调整息息相关关，所以在安装控制仪表期间应特别关注。除此之外，蒸汽喷射液化器有3 个优点：①可调节温度、流量、压力。该设备的内部几何结构非常特别，锥形喷嘴与锥形喷杆间利用气动调节阀实现调整其可变面积的目的，进而达到对蒸汽压力以及流量进行调整的效果，对喷嘴间可变面积和组合管进行手动调节而实现对液体的压力和流量进行调节的目的，最终达到调节蒸汽泠凝区的效果，进而确保气锤情况不会出现。同时，对组合管、喷嘴、喷杆的锥度、外形尺寸进行改变，也可对压力和流量进行调节。②传热效率高。喷射器因为将蒸汽直接喷到液体中，因此，可利用的蒸汽的总热量为潜热和显热，同只用潜热相比，效率提高将近20%，同时蒸汽量消耗减少，降低了生产生本。③调节快。同间接加热方法不同，喷射器并没有换热器管壁等传热屏障，可对温度控制的信号立即进行回应，滞后时间可以忽略不计。同时，可进行酶水解，实现酶水解反应，获得糖分更便捷、快速，从而达到连续化生产的目的。

4 结语

在科技的不断发展下，以玉米淀粉作为原料的制糖工业正处于快速发展阶段。为提升我国制糖产业竞争力，应不断的引进新的设备和技术，从根本上对制糖生产设备和工艺进行改进，进而推动我国制糖业健康快速发展。