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低脂玉米粉直接制取葡萄糖浆、果脯糖浆成套设备

低脂玉米粉直接制取葡萄糖浆、果脯糖浆成套设备

玉米淀粉制取玉米果葡糖浆的缺点:

现有的葡萄糖浆生产设备,各种糖浆都是对淀粉进行深加工而成的,而玉米淀粉生产是采用原来的湿法进行加工,玉米首先要进入高浓度的亚硫酸浸泡,浸泡后放出的污水严重超出标准几千倍,所以中国包括其他发达国家在规模在年产10-15万吨玉米淀粉厂,不再批复,在环境测评上限值导致营业执照就无法办理,主要原因就是污水不能排放。

玉米葡萄糖浆加工生产要求:

玉米原粮含水份在14-15%之内,玉米成品粉细度是70-80目,在加工过程中,得到玉米副产品有皮渣、胚芽、细粉,分别得率是皮渣2%左右,胚芽8%左右,因为干法生产细粉有20%左右,成品玉米粉68-70目用在制糖上是65-70%,因为玉米品种质量有较大差距,数据会有差异。

全干法低脂玉米粉制玉米果葡糖浆工艺:

全干法低脂玉米粉制果葡糖浆新工艺被誉为近年来玉米深加工领域的重大改革,首先将玉米进行全干法脱皮提取胚芽,除去蛋白,在整个工程中,不再用水,所以也不存在污水排放。将去胚芽、去蛋白后的玉米加工成70-80目的玉米粉,就达到了制取玉米果葡糖浆的要求,干玉米粉直接经调浆罐调整好浓度,进入液化喷射,经高温液化喷射后,玉米粉中的淀粉转化为糊精液,经板框压滤机过滤,把玉米糖渣和糖浆分离,得到饼状高蛋白玉米饲料,经烘干、晾晒后粉碎过筛,达到蛋白饲料标准进行出售,也可以把湿饼直接出售给养殖业(因为玉米糖浆渣已经过130℃高温杀菌),含蛋白在52-53。
经板框过滤出的糖液进入糖化工段进行糖化转为葡萄糖浆,糖化完成后进入脱色工段,用食用活性碳放入糖化液中40多分钟,用板框压滤机把糖浆和活性碳分离,因为用玉米粉直接加工糖浆,糖浆色泽很重要,需要进行二次脱皮处理,使糖液达到无色透亮液体,进入离子交换工段,离子是吸服各种离子和色素,经离子交换出来的糖浆浓度比较稀,需要进入三效浓缩工段,经三效浓缩出来的糖浓度可达到55%,还是达不到国家标准,需要进成品浓缩达到71%,有的用户要求浓度更高一些,78-82-84,达到成品要求后,进入成品罐储存,包装上市销售。
淀粉糖为用淀粉水解转化糖品的统称,其品种为葡萄糖、麦芽糖、果糖、糖醇等,固体产品有:一水结晶葡萄糖、无水结晶葡萄糖。麦芽糖和果糖的固形产品,目前市场占有率还不大。  液体糖有:葡萄糖浆(习惯称法,含有麦芽糖.少量低聚糖和湖精等,张力田教授认为称葡麦糖浆较准确.新国标未采纳),麦芽糖饴(简称饴糖).麦芽糖浆、果葡糖浆、高果糖浆等。
淀粉水解过程中首先生成糊精.低聚糖、能溶解于水,然后在不同酶制剂的作用下,转化成麦芽糖、葡萄糖,其糖值当量称之为DE值(干物中糖量的%比),糖液内干物含量%比称为ds值。
根据淀粉转化程度高低,一般分为麦芽糊精(DE<20)经喷雾干燥生产粉状产品,低转化糖浆(DE=20-38)中转化糖浆(DE=38-58)高转化糖浆(DE>60)。

玉米淀粉糖种类和特性

麦芽糖饴(饴糖):是市场占有率很大的一种产品,生产设备相对比较简单,其外观呈粘稠状,微透明液体,无肉眼可见杂质,根据质量等级不同,色泽为淡黄色至棕黄色,滋味应纯正,无异味,其理化指标见表1

葡萄糖浆:是一种精制糖浆(称为葡麦糖浆比较规范),在生产高档食品市场中占有比例相当大,糖液需经离子交换吸附杂质,其设备投资.生产成本要高于生产饴糖,但产品利润相对也高。中国专业标准将葡萄糖浆分为DE28-39和DE40-48两种类型:DE28-39一级品外观淡黄色半透明,无肉眼可见杂质;二级品外观淡黄色,微浑浊无肉眼可见杂质。DE40-48分为3个级别,优级品无色、清亮、透明,一、二两级为无色或微黄色,清亮透明,滋味无臭,甜味温和,无异味。

麦芽糖浆:麦芽糖浆有多种产品,但还没有制定标准,一般按其麦芽糖含量分类,麦芽糖浆因含大量的糊精,具有良好的抗结晶性,在果酱、果冻食品中可防止蔗糖结晶析出,并可以延缓糕点的淀粉老化,因此,在食品工业中广泛应用。

果葡糖浆:果糖是自然界中甜度最高的糖,存在于各种果汁中,但是其含量没有任何一种植物能达到工业提取价值,一直到上世纪60年代末研究成功了由葡萄糖转变成果糖的酶法异构工艺技术,经过逐步完善改进,形成了工业化生产。
商品果糖品种主要有以下3种:
① F-42果葡糖浆,果糖含量在干物质中≥42%,其余为葡萄糖,低聚糖等,在果糖市场中,占有率最高。
② F-55高果糖浆,因其果糖含量已超过50%,习惯称为高果糖浆。
③ F-90高果糖浆,其果糖含量已达到90%,为名符其实的高果糖浆。
转化果糖的原料,葡萄糖浆的DE值必须>95%,而异构化反应的平衡为50%,工业生产只达到≥42%,要生产高果糖浆,还需采用色谱分离柱,把果糖和葡萄糖分离开,葡萄糖再返回异构酶柱,再次转化,调配高果糖浆。所以生产果糖含量越高的产品,其生产成本越高。

葡萄糖:结晶的葡萄糖有含水a-葡萄糖、无水a-葡萄糖和无水β-葡萄糖3种,前1种用途最广,产量最大,无水β-葡萄糖很少生产。
① 含水a-葡萄糖含有一个分子水,习惯上称-水葡萄糖,理论含水量为9.1%,工业生产干燥至含水约8.5%,有利于存放时吸潮不至结块,-水葡萄糖是在20-40℃状况下结晶生产,其形状为薄片六角形,糖液DE值>93,浓度/Bx(锤度)77-78,结晶时间为40-60小时,分离出来母液一部分返回制糖浆精制工序,另一部分生产副产品。
② 无水a-葡萄糖主要为医用,产品纯度高,过去用酸法生产的糖液因其纯度低,要制得一水葡萄糖后,再生产无水葡萄糖,现在用双酶法制糖浆,可直接生产。无水葡萄糖是在60-80℃状况下蒸发结晶生产,糖液DE值>98,浓度/Bx(锤度)90-92,结晶时间为8-20小时,其形状为斜方半面晶形。另外还有一种产品"全糖",将糖液经喷雾干燥制成糖粉出售。
以上简要介绍了市场上应用广泛的几种淀粉糖,其它的品种还有"低聚糖",例如:麦芽低聚糖、木低聚糖等多种产品,主要应用在营养保健食品中。"糖醇"品种有"山梨醇",用葡萄糖转化,"麦芽糖醇"用麦芽糖转化,而"木糖醇"采用玉米芯所含的木糖成分转化而成,"甘露醇"是用果糖转化的,糖醇一般不会引起血中葡萄糖值上升,在口腔中不被龋齿的链球菌所利用,还有帮助吸收钙的作用。糖醇类具有一定生理活性,属营养性甜味剂。
糖醇的生产方法是将糖液在高压容器内用镍、铝催化剂通入高压氢气,糖液经过氢化反应,转化为糖醇。间歇式反应釜的工作压力为4-8MPa(40-80kg/cm2),连续生产时采用氢化反应器,其工作压力要≥8MPa(80kg/cm2),氢气的输送压力要达到12MPa(120kg/cm2)。经过一定时间的反应,将糖醇液送入一个常压分离器,然后排出、储存、包装。

玉米粉制糖经济效益分析

1. 按每加工1吨玉米核算
1) 1吨玉米原粮出70-80目成品玉米粉700公斤,700公斤玉米粉在加工制糖过程中得到的糖浆是583公斤(1.2-1.3公斤玉米粉出1公斤糖浆),市场上干物质含量75%葡萄糖销售价3200元/吨,3200元×583公斤=1865元。
2) 在加工制糖过程中,583公斤糖浆用电、人工、蒸气、酸碱成本约300元(根据当地而定),583公斤糖浆出售价1865元-成本价300元=1565元。
4) 700公斤玉米粉在加工制糖过程中得10-12%熟蛋白干品糖渣,700公斤玉米粉×12%=84公斤,蛋白饲料市场销售价是一个蛋白含量75元,经化验制糖所产生的玉米渣含蛋白是53个,75元×53个=每吨价3975元×84公斤=333元;
5) 1吨玉米原粮出皮渣70公斤,每吨皮渣市场销售价1800元/吨,1800元×70公斤=135元;
6) 1吨玉米原粮出胚芽80公斤,每吨胚芽市场销售价3600元/吨,3600元×80公斤=288元;
7) 1吨玉米原粮出超细粉150公斤,(蛋白含量超出标准玉米粉很多)市场销售价2400元/吨,2400元×150公斤=360元;
每吨玉米原粮的3项副产品合计收入783元+熟蛋白饲料收入333元=1116元。
吨成本核算是一吨玉米2200元+脱皮车间人工、电费48元=2248元。
副产品和糖浆销售价:副产品1116元+成品糖浆1565元=2681元
每吨玉米深加工后纯利润:副产品和成品糖销售价2681元-支出2248元=443元
2.按每生产1吨糖浆核算
1) 加工出1吨75%糖浆需要1.5吨玉米,玉米吨价2200元×1.5吨=成本3300元,玉米脱皮人工、电费48元=3348元。
2) 加工1吨糖浆成本:人工、电费、酶制剂等费用500元。
3) 销售收入:1吨75%糖浆按3200元减去生产成本500元=2700元。
4) 生产过程中副产品回收:1.5吨玉米得到皮渣70公斤×1.5吨玉米=105公斤,105公斤×1800元/吨=189元。
5) 玉米胚芽得率8%,1.5吨得胚芽120公斤,3600元/吨×120公斤=432元。
6) 玉米超细粉得率15%,1.5吨玉米得细粉225公斤×2400元/吨=540元
7) 1.5吨玉米加工出成品玉米粉1.05吨,1.05吨得到熟蛋白126公斤,3975元/吨×126公斤=500元
以上4.5.6.7项副产品回收款总合计:1661元
成品糖浆销售价3200元-制糖费用500元=2700元。
糖浆利润2700元+副产品回收1661元=4361元,
利润总收入4361元-原料成本价3348元=1013元,
吨利润1013元×30吨/日产量=天利润30390元×300天≈911万元年利润
吨利润1013元×65吨/日产量=天利润65845元×300天≈1975万元年利润
8)备注说明:玉米脱皮过程中得到的15%超细粉,出售价格合适就出售,如果出售价格低的情况下,把积压细度加工次品糖浆,是否需要加工,根据用户情况而定。
在加工3-5天后,投入在加工玉米过程中得到细粉15%,细玉米粉属于蛋白超标粉,一般工厂都当成蛋白饲料处理给养殖业,我们做法是利用这些细粉投入设备加工成色泽重一些糖浆制品供应市场,因为每一个加工糖浆工厂,不可能只生产一种糖浆供应市场,应该有多种品种,这细粉加工出的糖浆做专业市场销售,例如烘烤制品必须用色泽重的糖刷在表面,这些糖浆价格比优质糖浆高一些,在这里就不再一一叙述了,那么这些细粉能加工多少糖浆呢,因为细粉内有粗纤维存在,得率会低一些,应该得65-70%左右,例如,每天得到细粉5.4吨*70%得率=3.78吨左右,每天得3.7吨左右重色的优质糖浆,一个月就是111吨糖浆。我们计划是每天生产出20吨成品纯白色优质糖浆,加上色泽重一些的糖浆(或二等糖浆),那么每天的糖浆产量就是23.7吨,得到这种产品直接销售细玉米粉给养殖利润又要高出许多。

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