小麦淀粉是一种洁白光亮的粉末状物质,其透明度较高,粘度强且稳定,易凝胶化,抗形变能力高。它具有其它淀粉所不能比拟的独特性能,是食品界最受欢迎的基础原料,广泛应用于食品、造纸、纺织、服装、制药、化学等行业,近年来,随着社会的发展和人们生活水平的提高,以小米面粉为原料的精制食品、方便食品、保健食品及营养食品的生产迅速增长,小米淀粉的应用范围也不断扩大,其消费量也呈逐年上升趋势。
主要有几种工艺方式
二、小麦淀粉生产工艺
(一)面团法(马丁法)
马丁法(Martin)又叫面团法,在加工中使用的原料是面粉而不是麦粒,加工过程的几个基本步骤组成为和面、清洗淀粉、干燥面筋、淀粉提纯和淀粉干燥。
马丁法的工艺流程见图14-1所示。在各地实际应用中,这种加工方法的程序常有改变。面粉和水以2:1的比率放入和面机中,从而得到光滑、均匀、较硬但正无硬块的面团。面粉和水的比率视所用面粉的种类而定。硬质小麦面粉能和成弹性很强的面团,所以要比用软质小麦面粉多使用水;软质小麦面粉和成的面团容易断裂、撕开。和面所用的水须在C左右,并含有某些矿物盐。用含盐量低的软水和面使面筋变得粘滑。面团在进入洗粉阶段之前应放置一定时间,使面筋饱吸水分,以提高其强度。
(二)水力旋流法
荷兰的K.S.霍尼公司提出了一种水力旋流法,用于从面粉中提取淀粉和面筋。面糊和循环水放入多段10毫米水力旋流器组。清洗出的A级淀粉与麦麸随最后一段底流排
出。纤维经多级曲筛系统去除,A级淀粉的脱水和干燥前要经三段水力旋流器浓缩成21Be.多
段水力旋流系统的溢流液送入三段水力旋流器。溢流液中含有凝块状和最长可过10厘米的线状凝集面筋、B级淀粉和可溶物质。底流中的A级淀粉重返多级清洗系统。面筋采用网眼间隙0.5毫米的滚动式面筋过滤器收集并进行气流干燥。面筋清洗机中部分滤出液再循环至第一道工序,用于将面粉搅成糊状,其余部分经回收B级淀粉后再蒸发。
(三)面糊法
1.面筋蛋白在面糊形成中的变化
(1)调糊阶段
随着水的加入和机械搅拌作用,面粉颗粒在吸水胀润的同时被机械搅拌力打散,面粉中的蛋白质比淀粉颗粒吸水量大而且速度快,体积增大比较多。由于面粉颗粒中的蛋白和淀粉是相互包合的,这就加速了面粉颗粒的崩溃,在面粉颗粒崩溃的过程中,面粉中的可溶性成分溶解,最终面粉与水充分混合形成浓稠的面糊。
(2)均质阶段
面糊中的淀粉和蛋白质还是相互粘连的,如要使用离心设备分离它们,必须使二者在水中相互游离,使面糊形成比较理想的悬浮液,必须采用专用的均质设备对面糊进行均质。均质过程中蛋白质与淀粉逐渐完全分离,在分离过程中,麦谷蛋白通过分子间二硫键交联形成线状的大分子聚合物;麦胶蛋白通过分子内二硫键、氢键及疏水作用形成球状小分子聚合物。麦谷蛋白聚合物、麦胶蛋白聚合物以氢键、疏水键等非共价键结合形成微纤维束状。均质过程中非面筋蛋白质也形成强度很弱的网状聚合物,在面筋网络形成时进入麦谷蛋白聚合物形成的网络间隙中,它们与面筋网络间存在着弱共价键和疏水作用,比淀粉要难以洗去。
(3)面筋网络的形成
微纤维束形成初期,内部构象处于高能量状态,非常不稳定,其中的麦谷蛋白聚合物呈无规则弯曲状,线状聚合物之间无规则地相互缠绕,麦胶蛋白聚合物充填其间。这时的微纤维束虽然可以形成非常脆弱的网络,但是难以形成令人满意的面筋网络。如果将这时的面糊停止搅拌,放置一段时间,麦谷蛋白聚合物中的巯基和二硫基团就会不断发生交换反应,使内部构象向低能量转化,内部应力逐渐松弛,网状麦谷蛋白聚合逐渐有序定向排列,球状麦胶蛋白聚合物充填其间,形成构象稳定的微纤维束。这个过程在离心分离工艺中称为熟络中,用水洗涤可以除去大部分的残留的淀粉和部分非面筋蛋白聚合物,但要注意控制搅拌的强度和洗涤的时间,否则会适得其反,降低湿面筋的质量。
2.面糊法的工艺特点
把面粉调和成非常软的面团,接近糊状,可以提高其耐搅拌时间。
改进搅拌方法使用低转速螺杆泵作为淀粉洗涤时的搅拌和输送设备,搅拌对面筋网络的破坏作用大大减小。
改进面筋网络的形成,逐渐形成小片状的面筋网络,在开始洗涤淀粉时只是形成了一部分面筋,在以后的洗涤过程中,随着螺杆泵的搅拌和水的不断加入,面筋不断形成,不断被曲筛筛出来。面筋受到的搅拌比较柔和,而且时间可以缩短,这样就可提高湿面筋的质量。
3.三相卧螺工艺方法
三相卧螺工艺是德国开发的一种较新的小麦淀粉与谷朊粉分离方法。它因工艺中采用了独特的专利技术-三相卧螺分离机而得名。
(1)面粉制备
三相卧螺工艺同样了是采用面粉作为原料。尽量采用高出粉率、高面筋含量、低灰分、低破损率的接近于特制二等粉的面粉。
(2)面糊制备
原料面粉定量后进入混合器中与水混合形成面糊,面粉与水的比例大约为1:(0.85-0.95).混合器使面粉颗粒充分水化,形成均匀的面糊,不能存在混合不均匀的大颗粒或不均匀的小面团,以便于后续均质工序的顺利进行。
(3)均质
混合之后是均质。面糊打入均质机中,均质机的压力可通过改变均质阀的间隙进行调整,压力可高达bar(1bar=ba).面糊通过均质阀时由高压迅速恢复到常压,由于压力的骤然变化,以及均质阀的剪切作用,便面糊熟化并实现蛋白质网络的迅速凝聚。均质使用的设备为普通的乳品工业中常用的均质机。
(4)分离
均质熟化后的面糊用偏心螺杆泵输送到相卧螺离心机,进行各成分的分离。进机前可加入一定量的新鲜水或工艺水来稀释面糊。但此工艺中所加的水比马丁法及水力旋流法中的要少,大约每吨面粉需要0.3-0.9t就可以了。
卧螺离心机是一种卧式离心机,内部安装有螺旋,螺旋的转速与转鼓的转速稍有不同,速差约为60r/min.这种离心机的分离因素在0-之间。#开始谋划我的#三相卧螺采用双电机双减速器技术使得螺旋与转鼓的速差可以随时调节。同时,在溢流出口端设有喷嘴,可以分离出第三相――中相,这是三相卧螺离心机与普通卧螺离心机的重要区别之处。现有技术对于小麦淀粉的生产提纯主要利用到的设备是卧螺离心机,卧螺离心机一般可分为卧式螺旋过滤离心机和卧式螺旋沉降离心机。卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备,能够在转动运行的过程中将小麦淀粉中的固相和液相分离,虽然能够起到分离的作用,但是排出的液相中仍然会残留淀粉和蛋白,液相直接排出会导致淀粉和蛋白的浪费。
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