淀粉概述一、淀粉的基本特性及形成1、淀粉的形成淀粉是植物体内最重要的储藏碳水化合物，它以颗粒形态沉积在植物的种子、块茎、块根和茎髓中，是人类和动植物赖以生存的主要营养成分。
淀粉是绿色植物利用空气中的二氧化碳和水进行光合作用的产物，光合作用的总方程式如下：日光NCO2＋NH2O（C6H10O5）n＋NO2在植物生长过程中，淀粉一般以微粒形式存在于叶绿素之间。
植物生长成熟后，则分别贮存在植物的不同部位：根、茎、种子等。
适宜作为工业生产淀粉的原料原料必须具备淀粉含量高。
易于制造和价格低廉等条件。
一般有：甘薯、马铃薯、木薯、玉米、小麦等。
2、淀粉的化学结构：淀粉是碳水化合物的一种高分子化合物，其分子式可以简单地表示为：（C6H10O5）n，其分子结构有两种：直链淀粉和支链淀粉。
直链淀粉是由多聚葡萄糖分子链状联结组成，为2－1.4糖苷键联结。
一个直链淀粉分子约含200～980个葡萄糖基，其分子量为32000～160000。
支链淀粉分子结构有所不同，除2－1.4键联结外，还有2－1.6侧链联结。
一个支链淀粉分子平均含有600～6000个葡萄糖基，分子量为100000～。
3、淀粉的理化性质：1）物理性质：A、淀粉的外观：淀粉为白色的微小颗粒，不溶于冷水和有机溶剂。
在显微镜下观察，淀粉颗粒是透明的，具有一定的形状和大小。
玉米淀粉的粒径一般在5～26微米，1Kg淀粉约有17000亿个颗粒，淀粉的比重为1.61，粘度1.3左右（恩格式相对粘度）。
玉米淀粉的颗粒形状一般有园形和多角形两种。
上部软胚体部分为园形，在胚芽两旁硬胚体部分的颗粒为多角形。
淀粉的颗粒在偏光显微镜下观察有一黑色十字，称为“偏光十字”。
B、淀粉的水份含量：淀粉含有大量的水份，但却不潮湿。
在一般情况下，玉米淀粉含水约为12～13％。
淀粉含水份的多少，因空气温度、湿度而定，当空气的温度和湿度发生变化时，淀粉含水份量也随之变化。
淀粉在不同湿度的空气中含有不同的水份，称为平衡水份。
由于品种不同的原因，使得用不同原料制成的淀粉平衡水份也不同。
淀粉受热，其所含水份被蒸发掉。
加热至130℃时，淀粉成为无水物；继续加热至150～160℃时，变成一黄色水溶性物质；温度再升高则焦化。
C、糊化：淀粉不溶于冷水中。
若混入冷水中，经搅拌成乳状悬浮液，称淀粉乳。
若停止搅拌，则淀粉颗粒在重力作用下自然沉淀。
若将淀粉乳加热至一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，这时偏光十字消失，温度继续升高，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积的几倍到几十倍。
由于淀粉颗粒的膨胀，晶体结构消失，颗粒体积增大，晶间空隙胀满，晶粒紧紧接触在一起，这时，淀粉乳变成粘稠状液体，虽停止搅拌，淀粉也不会沉淀，这种现象称为糊化。
生成的粘稠液体称为淀粉糊，。
发生糊化现象的温度称为糊化温度。
玉米淀粉在55℃热水中开始膨胀，64℃时开始糊化，72℃糊化完成。
玉米淀粉糊混浊不透明，随着温度的升高，粘度增加得很快，达到最高值时，继续加热，保持一定的温度，则粘度下降；若停止加热，任其冷却，粘度又上升。
淀粉糊在机械搅拌下其粘度降低，搅拌速度越快，粘度降低的程度越大。
D、遇碘变蓝：淀粉遇碘（T）变为蓝色，加热到约70℃，蓝色消失，经冷却后，蓝色又重新出现。
利用淀粉的这个性质可鉴定淀粉的存在。
这个蓝色反应并不是化学反应，而是由于直链淀粉“吸附”碘形成络合结构。
2）、化学性质：a、与酸作用：淀粉是由D－葡萄糖基组成的多聚葡萄糖，在适当的酸存在下，发生水解反应。
通过完全的水解反应，100份淀粉可生成111份的D－葡萄糖。
（C6H10O5）n＋NH2ONC6H12O6b、与酶作用：酶是生物催化剂，能促进化学反应。
能作用于淀粉的酶总称为淀粉酶。
在淀粉酶存在的条件下，淀粉在一定的温度下，可水解成糊精、高糖、麦芽糖等，最后可生成葡萄糖。
c、淀粉衍生物：组成淀粉分子的2－D－六葡萄糖基上有游离的羟基（－OH）存在，如用某些物质来处理淀粉，就会得到一些淀粉衍生物。
利用氢氧化钠（NaOH）和硫酸二甲脂［（CH2）2SO4］或甲基碘（CH3I）与氧化银（AgO）处理淀粉，能使淀粉分子中的全部游离羟基被甲氧基（CH3O－）取代，生成淀粉的酶衍生物。
4、工业淀粉的质量标准：1）一般工业淀粉的质量标准（见表1）2）药用淀粉的质量标准：依据1983年12月医药工业公司“四种药用辅料行业标准”（见表2），1990年版药典标准（见表3）1990版药典标准：淀粉（AMYLUM）本品系自禾本科植物玉蜀系的颖果或大戟科植物木薯ManihotutilissimaPohl的块根中制得的多糖类颗粒。
淀粉的用途很广，除直接使用外，可以加工成各种变性淀粉、淀粉糖品以及淀粉衍生物。
2）造纸工业：使用大量淀粉为上胶料和涂料，改善纸张的性质和增加强度。
制造纸张、纸袋、纸盒等也使用大量淀粉制品作为胶粘剂。
3）纺织工业：棉和人造丝等纺织工业，使用大量淀粉和淀粉制品作上浆料，以改善外观，增加重量或改变其它物理性质。
利用淀粉浆洗衣服，使得衣服纤维得到淀粉膜保护，延长衣服寿命。
4）化学工业：可制造糊精、葡萄糖、丁醇、乳酸、柠檬酸及其它药片和药丸等皆需使用淀粉。
5）其它：淀粉还可用于肥皂工业的去污剂、铸造工业的胶粘剂、冶金工业的抑制剂、石油工业的钻泥（蓄水能力强），还用于陶瓷工业中改善瓷漆的可塑性。
干电池中作填充料，食盐生产中的防潮剂等，其它许多行业的生产中都需要淀粉。
二、玉米粒的组成和化学成分及品种1、玉米粒的组成玉米由胚乳、胚芽、种皮、根帽组成。
玉米中淀粉和蛋白主要分布在胚乳中，玉米油主要分布在胚芽中，纤维主要分布在种皮中。
2、玉米的化学成分玉米主要含淀粉，占玉米粒干重的72％左右，除淀粉外尚含有蛋白质、脂肪、灰份、可溶性糖类、维生素等。
3、玉米的品种玉米一般分为五个品种：a、马牙玉米，b、硬皮玉米，c、粉质玉米，d、爆裂玉米，e、甜玉米。
马牙玉米、粉质玉米适合生产玉米淀粉，其他三种玉米不适合生产玉米淀粉。
三、玉米淀粉湿磨法生产概要（一）、淀粉玉米湿磨法生产历史1、世界玉米淀粉发展的历史据有关资料记载,玉米是哥伦布早期航海把玉米样本带到西班牙传入欧洲的;发现的玉米化石最早的是7000多年前的,最早栽种玉米记载是1494年,1909年蜡质玉米首先在中国发现,硬皮玉米曾在欧洲南部及土耳其作为主食,美国马芽玉米及其杂交品种的出现,使玉米得以迅速发展。
玉米出现以后，人们逐渐发现玉米富含淀粉，石器时代人们懂的了运用石头取淀粉；美国和意大利发现了早期的干磨，以后在古罗马出现了简单的手推磨，18世纪中叶，逐渐出现了水力磨、蒸汽推动磨等。
19世纪初Yankee首先发现玉米淀粉可用磨碎浸泡后的玉米制造，玉米淀粉湿磨法生产从此开始，一直发展至今。
20世纪50年代以后，世界淀粉工业随着玉米基因工程的开发，不仅品质改善产量有大幅度提高，同时社会对淀粉的需求日益增长，玉米淀粉产业快速发展，规模向大型化发展，随之而来的是淀粉生产设备的改进，1955年淀粉与麸质分离机出现，与此同时还高效出现了冲击磨、曲筛等设备，给玉米淀粉湿磨法工业的发展创造了条件。
1970年以后，人们更进一步地追求工作效率和工作环境，降低消耗，减少空气和水的污染，改进产品质量，生产更多性能优良、用途更广的新品种。
2、中国玉米淀粉发展的历史解放前中国淀粉工业基本是作坊式的生产。
新中国成立以后，第一个五年计划期间，随着医药工业发展的需要，建设了第一个大型淀粉工厂，建立起了中国的基础淀粉工业。
以后随着国家整体工业的发展，由于各行各业对淀粉需求量的增加，淀粉工厂如雨后春笋般的建立起来。
1978年以后国家的改革开放政策，给淀粉工业带来春风，先进的淀粉生产技术开始走进国门，中国淀粉生产技术、生产设备有了较大的发展。
淀粉产品质量进一步提高，淀粉和淀粉糖品种多样化，淀粉生产规模扩大，也培养了一批专家，淀粉专业科研教育得到快速发展。
（二）玉米淀粉湿磨法生产原理1、目的玉米淀粉生产的目的是要从玉米粒中尽可能多的提取纯净的淀粉及各种副产品，如淀粉、脂肪、蛋白质、纤维、及各种可溶性物质。
2、生产基本过程玉米淀粉湿磨法生产的基本过程为一泡、二磨、三分。
一泡指玉米首先要用亚硫酸浸泡，使各组成部分疏松，破坏蛋白质网络，加速渗透及扩散作用，玉米大量吸水而膨胀，浸出可溶性物资。
二磨，指粗磨和精磨，破碎玉米，使胚芽和纤维从玉米组织中分离。
三分，即一分胚芽，二分纤维，三分麸质。
3、生产核心生产核心是热环流原理，即水环流、物环流、热环流。
水环流指淀粉生产过程中只有一个加水点，过程水按干物质浓度梯度循环使用。
物环流指一种产品只有一个出口。
热环流指淀粉生产过程中是在热过程下进行的，热的利用遵循逆流原理。
四、工艺流程图（见附图）五、各工序工艺原理，工艺条件及工艺过程1、淀粉制造原理及工艺流程综述：淀粉的制造过程，主要是物理加工过程。
采用玉米为原料，不仅制得玉米淀粉，还综合利用，制造玉米油、玉米浆、蛋白粉、纤维饲料等多种副产品。
玉米中除含有大量的淀粉外，尚含有蛋白、脂肪、灰分和纤维素等其它物质，而制造淀粉的目的是要从玉米中最大限度地把淀粉分出，尽可能制造出较纯的淀粉，并充分利用玉米中的其它固形物质（如：胚芽、麸质、可溶物、纤维渣等）。
鉴于上述理由，在制造中，先把玉米净化，再用H2SO3溶液浸渍玉米，抽取出玉米中大部分可溶物，即分出玉米浆，并削弱玉米中其它组成部分的联系，再经两次破碎，利用玉米稀浆和胚芽比重不同的物理性来分出胚芽，稀浆再经针磨研磨，使绝大部分淀粉颗粒游离出来，然后借助各种不同的筛子洗涤胚芽和稀浆，同时分出和筛洗纤维渣，从而得到粗淀粉乳，筛选后除去纤维的淀粉乳利用和麸质不同的物理性质，经碟片离心机分出大部分（不溶性蛋白），再经十二级旋流器洗涤，除去残留的麸质和可溶物，即为成品淀粉乳，可直接用于制造葡萄糖。
成品淀粉乳经离心机机械脱水，然后干燥、冷却和筛分，即得商品干淀粉。
生产过程中，除十二级组合旋流器和离心机用新鲜水外，其它一般不加新鲜水。
利用在纤维脱水后的水和麸质分离机分离出的麸质水，经麸质澄清器处理后再循环使用，用来制H2SO3，胚芽和纤维渣洗涤等。
在本生产过程中，玉米浸渍、纤维渣及胚芽的洗涤和淀粉乳洗涤等工序都采用逆流循环，以强化工序效果。
整个生产过程均为热环流，温度在30℃左右。
为了防止细菌繁殖，过程水要经常加温灭菌，而且系统中SO2含量应保持一定浓度（一般为0.03％）。
2、玉米浸渍：1）工艺原理：浸渍的目的，在于软化玉米颗粒，削弱玉米粒中各组分之间的联系，破坏胚体细胞中蛋白质网，除去大部分可溶性物质，将玉米粒中的淀粉和非淀粉部分分离开来，使后工序的操作容易进行。
浸渍过程主要为玉米的软化过程和玉米中可溶性物质的扩散过程，同时伴随着乳菌的自然发酵和作用过程。
当亚硫酸与玉米粒接触时，玉米粒的表皮由半渗透性膜变为全渗透性膜。
乳酸可使玉米粒内部的蛋白质水解为氨基酸，转变为水溶性物质，溶于水浸渍水中，并可增加浸渍酸度，使所含无机盐成可溶状态。
浸渍良好的玉米粒，粒体软，蛋白质网络分散完全，只剩细胞壁。
为了尽量增大玉米粒中固形物与浸渍液的浓度差。
以能充分提出玉米粒中的可溶物质，在生产中采用逆流循环的半连续浸渍法，每8个浸渍桶串连成一组进行循环。
2）工艺过程：当浸渍桶加料时，由机械化仓库将净化过秤后的玉米，经工作塔皮带廊上的皮带输送机送入主厂房，再由斗式提升机提到浸渍间加料槽，同时由泵将二次水打入加料槽（玉米：水为1：3）与玉米混合送入浸渍桶中，输送水从桶底排入下水道。
加料完毕，将输送水放净，然后用循环泵将前一桶的浓浸渍液倒入。
在串连的最前一桶中加入新鲜亚硫酸液，其它各桶依次倒罐，倒罐后可加进行自身循环。
稀玉米浆则从新加玉米罐中抽出。
当浸后玉米抽出浸渍液后，加入45℃左右的新鲜水进行洗涤，以降低亚硫酸的含量。
然后由泵送入分水曲筛，筛下水返回浸渍桶。
多余时流入下水道，而玉米粒进入贮箱以备破碎。
4）注意事项：①玉米品种：玉米品种对浸渍效果有很大的影响，其它厂家使用玉米的经验告诉我们，以唐山白马牙玉米为佳。
此种玉米易于浸渍，皮软粒大，胚芽大。
抽出玉米浆也易蒸发，淀粉成品质量较好。
河北花白玉米及四川、广西玉米使用效果也较好。
粒度中等，易于浸渍，玉米含淀粉率高。
东北黄硬玉米和美国进口黄玉米含粉率低，皮硬不易浸渍，淀粉收率低，抽出玉米浆不易蒸发，淀粉成品质量不佳。
一般单独浸渍，适当增加亚硫酸量。
②亚硫酸含量：不宜过高过低，过低影响浸渍质量，过高则造成浪费，而且对乳酸发酵不利。
③浸渍温度：不宜过高过低，过低影响浸渍效果，过高（超过55℃），不利于乳酸的繁殖，且淀粉易膨胀，影响离心机的分离效果，并易造成玉米糊化的重大事故。
④浸渍主要设备简介：浸渍罐是一直立贮罐，由圆柱和圆锥两部分组成。
用A3钢板拼焊成，内刷树脂玻璃，外壁覆盖一层保温层。
附：亚硫酸制造1、工艺原理：在玉米淀粉生产过程中，亚硫酸主要用来浸渍玉米和作防腐剂，抑制生产过程中细菌的繁殖。
制取亚硫酸的化学方程式：S＋O2SO2SO2＋H2OH2SO3以硫磺为原料，在空气中燃烧，生成二氧化硫气体，再用水吸收，即为亚硫酸溶液。
2、工艺过程：将小块硫磺加入硫磺燃烧炉中，点火燃烧，炉上有抽风管，在第3吸收塔顶装有一台风机造成真空。
所以空气不断地抽进炉内。
加入量由气门调节。
硫磺燃烧生成SO2气体进入分离室中，有隔板将杂质留下。
这时空气中的SO2含量不应低于8％。
从冷却箱中出来的SO2气体，以一定的速度进入吸收塔一塔底部，塔顶有过程水喷下，上升的SO2与流下的水接触成亚硫酸从塔底流入贮罐；而一塔未吸收的SO2从一塔顶出来沿管路进入二塔底部，在二塔顶加入同样的水或从三塔来的循环水吸收生成亚硫酸，由底部排出流入贮罐；而二塔未吸收的废气沿管路进入三塔底部，在三塔顶加入过程水使SO2充分吸收，生成亚硫酸，由底部排出。
沿循环泵打回二塔顶部，三塔未吸收的废气则借助塔顶风机排入大气中。
在制造亚硫酸的过程中，注意硫磺量要加得均匀，吸收水量控制好，水温控制好。
4、设备简介：⑴硫磺燃烧炉：是一只卧式钢质燃烧炉，炉口外装有风门调节板调节进入空气量，炉上设有出灰孔，以排出燃烧后的杂质，另一端连冷却箱，经冷却后的SO2气体进入吸收塔。
⑵亚硫酸吸收塔：为了使在硫磺炉中空气能顺利通过，吸收二氧化硫的亚硫酸吸收塔装在高于燃烧炉的标高米处，用耐酸玻璃钢管连接。
吸收塔为一直立环氧树脂玻璃钢圆桶，塔内有带孔的塔板，固定在内壁上，塔板为半月形。
三塔连接为耐酸玻璃钢管，在塔顶装有一台玻璃钢风机，并有废气排出管，塔的容积为m3。
⑶风机：为玻璃钢离心通风机。
3、破碎及胚芽分离：⑴工艺原理：利用破碎机将已浸渍好的玉米颗粒粗碎，以分离出完整的胚芽和最大限度地将淀粉游离出来。
为了使胚芽与内胚层分离的更好一些，尽可能使其少带或不带淀粉，而且稀浆中所含油脂又尽量低，故在本工艺中采用了二次破碎和二次胚芽分离。
这样可使工艺流程尽可能满足生产的需要。
第一次破碎的主要目的是尽量提出完整的胚芽，所以破碎机的圆盘间距较大；而第二次破碎的目的是尽量打碎玉米和提取剩余胚芽，故二次破碎机的圆盘间距比一次小。
从玉米稀浆中分离胚芽是利用淀粉和胚芽比重不同的原理。
胚芽中含油脂58～65％（绝干比）其比重比淀粉乳和皮渣的混合物－玉米稀浆的比重小，分离设备为旋流分离器。
用泵将玉米稀浆以切线方向打入旋液分离器的上部圆柱部，产生高速旋流，给物料以较大的离心力，胚体部分的比重大，所受的离心力大。
被甩向外层，沿分离器壁下降到底部排出，称为底流。
比重较小的胚芽受离心力的影响小，停留于中心部位，经由上部的溢流孔排出，称为“溢流”。
这样就达到了分离的目的。
⑵工艺条件：a、破碎原料规格：浸后玉米水份：42～48％浸后玉米可溶物：2～3％（绝干比）破碎后物料规格：b、胚芽分离：一次分离后稀浆浓度≤82g/l二次分离后稀浆浓度≤76g/l稀浆游离胚芽含量≤1％浸后玉米由贮仓进入第一次破碎机，并加入过程水，以保证稀浆稠度为250～300g/l。
玉米被破成4～6瓣进入贮罐，由泵进入第一次胚芽旋流器030＃。
注意调节圆盘间距，第一次破碎圆盘最适合间距为mm，破后稀浆进入第一次胚芽旋流器（为使稀浆稠度保持在80g/l，加入胚芽分离筛分离出来的淀粉乳，并加入0.25～0.35％的亚硫酸，防止微生物繁殖）。
在旋流器中胚芽从溢流管流出，进入曲筛分离，然后洗涤干燥，再去加工榨油，而下部的稀浆则送入第二次破碎机，破碎后经曲筛进入贮罐。
经泵将再次打碎玉米进入第二次胚芽旋流器中，底流即稀浆进入贮罐，经泵打入针磨（同样加入胚芽分离筛下淀粉乳和亚硫酸，调配旋流器中稠度以300g/l左右为好）。
二次分离出的胚芽汇送回贮罐。
⑷主要设备简介：a、凸齿玉米破碎机：外壳由铸铁制造，内部工作面由两层齿盘组成，一层为定齿，另一层为动齿。
工作时，圆盘间距用调节机构上的手轮调节，以满足生产的需要，动盘最大可调间距：mm。
b、胚芽分离器：用尼龙或不锈钢制成，一次、二次胚芽分离器规格相同，由几支胚芽分离器组成。
4、稀浆研磨：①工艺原理：经过脱胚后的玉米稀浆，是淀粉和非淀粉物质的混合物，淀粉颗粒和玉米粒内胚层的蛋白质以及一些纤维联结在一起。
必须用外力将其磨碎，撕掉玉米外皮，破坏细胞组织，强行打开淀粉颗粒与其它物质的结合，使淀粉颗粒尽量游离出来。
正是出于这个目的，我们在工艺中，采用了比较先进的研磨，设备即针磨。
针磨构造的主要部分为一圆盘形的转子，以高速旋转。
圆盘边缘具有若干直立撞击杆，磨又有若干直立的撞击杆。
被破碎后的玉米料引入圆盘转子的中心地位。
受离心力的作用被甩向转子的边缘，受到高速运动的撞击杆的反复撞击。
物料中所含淀粉经猛烈冲击振动后，与纤维结构松脱而游离出来，达到分离淀粉的目的。
用针磨研磨后的物料，渣中联结淀粉含量低，纤维部分破坏少。
②工艺条件：a、来料要求：b、研磨后纤维渣的联结淀粉。
研磨后稀浆脂肪量≤1.5％，研磨后稀浆手感：无粒状硬物。
c、工作条件：③工艺过程：脱胚后的稀浆流入磨前贮罐，用泵将贮罐中的稀浆打入，120o曲筛进行分离筛下物即流入淀粉乳贮罐。
送至淀粉精制系统，筛上物流入针磨前贮槽，然后流入针磨，磨后的稀浆流入磨后贮槽，然后送至纤维洗涤系统，④设备简介：针磨：它主要由磨体、电机、转子、套筒和漏斗组成，整个系统由支撑脚支撑，配套电机为KW。
5、胚芽和纤维渣子的筛分：1）工艺原理：筛分在玉米淀粉的生产过程中占有很大部分，筛分效果的好坏直接影响到淀粉在生产过程中损耗的高低，即淀粉收率的高低。
在物料的洗涤中，大多采用多次逆流洗涤法，即物料在前一道筛洗涤时，用后一道筛的筛下洗水，而后一道筛的洗涤则用含淀粉和杂质异物比较少的水。
这样：a、能比较完全地洗出纤维渣和胚芽上吸附着的游离淀粉；b、能大量地节省洗水用量；c、洗液中淀粉浓度高，洗水能循环使用，提高最终淀粉乳的浓度。
根据物料洗涤的难易程度和生产的实际需要，胚芽采取两次洗涤和三次筛分；纤维渣采用六级逆流洗涤方法，即六次洗涤和六次筛分。
胚芽的一次洗涤水和胚芽第三次筛的筛下洗水的混合物，三次洗涤水是麸质滤液水。
纤维渣洗水最后一道筛用贮罐来的加热后的麸质滤液水。
胚芽、纤维渣的筛分均用曲筛。
曲筛是弯曲的筛面，筛面上有许多细长的筛缝，被分离的物料沿切线引入弯曲筛面的上部，物料沿筛面向下移动。
与筛缝成直角关系。
当物料进入筛面后，淀粉乳被刮入筛缝落下，与胚芽、纤维渣分离，淀粉乳从下部收集管路中排出。
筛上物在重力作用下滑落至筛面的下部卸出。
由于物料性质的不同，筛分的难易程度不同，所采用的曲筛形式也不同。
胚芽曲筛为50o曲筛筛面，筛缝宽度为0.7mm，加料形式为重力加料。
纤维渣曲筛为120o曲筛筛面，筛缝长贯穿整个筛面宽度。
筛缝宽度为50μm或75μm，加料形式为压喷嘴加料。
2）工艺条件：a、来料要求：纤维渣分离曲筛的来料浓度在17％左右。