淀粉质原料的蒸煮
利用启发式教学讲好淀粉原料的蒸煮和糖化工艺
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●江苏连 云港淮海工学院海洋学院
张俊杰
利 用启 发 式教 学讲 好 淀粉 原料 的蒸煮和糖化 工艺
对 于生物工 程专业的学生 ．淀粉质原料 的蒸 煮 和糖化 工艺是工艺课 中必修 的学 习 内容 经典
中 ，首先 会问同学们 为什么淀粉 质原料在使用 之
最后学生 就会很 自然 的得 出结论 ，淀 粉 只发 生 “ 糊化”现象 ，则 以后 的运输 、加热都是 不可 能进行 的 ，所 以淀 粉必定还会发生 其它的 变化 ，
前需 要 先蒸 煮 再 糖 化 ？没有 这步 的 操 作可 不 可
以？这个 问题一 提 出，马上会有 同学 说 “ 没有 当
新 的 培 ｉ 方 式— — 体 验 式培 训 采 达到 企 业培 训 的 目的 ． ） ｒ ｆ ．
【 关键词】 情商 体验式培训 团体 教 育
最近 ．两 本热销书籍 引起 了人们 的注意 。一 本 是 美 国人 丹 尼 尔 ・葛 尔 曼 撰 写 的 《 绪 智 情 力 》，一本是作 家柯云路撰 写的 《 情商 启蒙 》． 两 本书的不 同点很 多 ．但有 一点却是共 同的 ，即
使黏度 降低 。那 么使黏度降低 的反应是什么 反应
然是不可 以的 ，否则这 一章可 以省略 了” ， “ 为 什么不能省 略呢？”这一 个问题 既是提示 同学 们 这一部分 的内容很重要 。是大家一 定要学 习的内 容 ，同时 又起 到引导学 生 回忆 以往 所学过 的微 生 物学 、生物化学的内容 ，起到一个７上启下的作用。 氢 另外 ，对 于淀粉 的直观认 识 ，对于这部 分内 容的学习 ，特 别是帮助学 生 了解淀粉 在蒸煮糖 化
淀粉质原料的蒸煮
淀粉质原料的蒸煮一、蒸煮的目的1、使淀粉由颗粒变成溶解状态的糊液，目的是使它易受淀粉酶的作用，把淀粉水解成可发酵性糖。
2、灭菌。
3、降低原料醪液的黏度。
4、排除原料中含有的低沸点有害物质，如甲醇、氰化物等。
二、蒸煮的理论基础1、淀粉粒的结构•淀粉是由直链淀粉、支链淀粉与少量的矿物质和脂肪酸等混合形成颗粒状的淀粉颗粒。
•淀粉是白色的微小颗粒，不溶于冷水和有机溶剂。
淀粉颗粒的形状可分为圆形、椭圆形和多角形三种。
一般含水分高、蛋白质少的植物颗粒比较大些，形状比较整齐些，大多数呈圆形或卵形，如马铃薯、木薯的淀粉。
淀粉颗粒具有的抵抗外力作用较强的外膜，其化学成分与内部淀粉相同，但由于外层水分损失和胶粒结构更加紧密，因而其物理性能和内部淀粉不同。
三、淀粉的分子结构淀粉是由葡萄糖基组成的高分子物质。
根据淀粉分子链结构的不同可以分为直链淀粉和支链淀粉两类。
直链淀粉是通过α1,4-葡萄糖苷键连接的无分支的长链组成。
直链淀粉平均含有200～980个葡萄糖单元，分子量相当于32000～160000。
支链淀粉分子结构较直链淀粉复杂，除α-1，4键缩合的葡萄糖链以外，还以α-1，6键使葡萄糖单元缩合，成树枝分枝结构，支链淀粉分子量较大，平均含有600～6000个葡萄糖单元，分子量大约为100000～1000000 。
四．淀粉的膨化和糊化（1）膨化作用淀粉是一种亲水胶体，当淀粉与水接触，水就渗透薄膜而进入到淀粉颗粒里面，淀粉颗粒吸水分后能发生膨涨现象，使淀粉的巨大分子链发生扩张，因体积膨大，重量增加，这种现象称为膨化作用。
（2）糊化作用在淀粉质原料蒸煮的过程中，当温度升至糊化温度60～80℃时，淀粉颗粒体积已膨胀到50～100倍，此时，各分子之间的联系削弱，使淀粉颗粒之间分开，此现象在工艺上叫做淀粉糊化。
使淀粉颗粒解体成为溶解状态的温度，称为糊化温度。
（3）淀粉的液化糊化后，温度继续上升，当达到130℃左右时，支链淀粉也几乎全部溶解，网状组织被彻底破坏，淀粉溶液变成黏度较低的流动性醪液，这种现象称为液化。
淀粉质原料连续蒸煮糖化工艺流程
淀粉质原料连续蒸煮糖化工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 原料制备，将淀粉质原料（如玉米、小麦、大米）粉碎成小颗粒。
淀粉质原料的蒸煮详解
第二章 酒精生产工艺与设备
3.2 罐式连续蒸煮法
3.2.1 主要设备 粉浆泵、预煮锅、蒸煮罐、后熟 器、蒸汽分离器、真空冷却器等
第二章 酒精生产工艺与设备
3.2.2 蒸汽分离器作用 a.蒸汽二次利用
b.进一步后熟
c.醪液储存
第二章 酒精生产工艺与设备
甲醇，对淀粉发酵不利。 2.2.3 在预煮时（50-60℃），淀粉酶活力 最强，容易造成淀粉中可发酵糖的流失；
第二章 酒精生产工艺与设备
2.2.4 含氮物质
主要指蛋白质， 100 ℃ 之前蛋白质凝结、变 性，可溶性蛋白减少； 温度继续升高，在胶 溶作用下凝结蛋白分 离，可溶性蛋白增加 。
第二章 酒精生产工艺与设备
第二章 酒精生产工艺与设备
4.2 无蒸煮法（生淀粉发酵工艺）
定义：淀粉不经预先蒸煮，直接加黑曲霉 产出的淀粉酶，利用生淀粉直接进行酒精 发酵。 局限性：高效生淀粉糖化酶的研制；
杂菌污染。
附加目的：灭菌，利于发酵。
第二章 酒精生产工艺与设备
2.蒸煮过程中的物理及化学变化 2.1 物理变化
2.1.1淀粉的膨胀与溶解
淀粉吸水膨胀（ 40-70 ℃），加 热糊化后淀粉颗粒解体（60℃）， 温度继续上升（ 100 ℃）支链淀 粉溶于水形成粘滞液体，温度达 到 120 ℃时，分子动能增大，淀 粉完全溶解，淀粉分子网状结构 被破坏，黏度下降。
第二章 酒精生产工艺与设备
2.1.2 淀粉的糊化 定义：已预煮好的淀粉料浆进入蒸煮设备
后，在高温高压条件下，植物组织和细胞
壁破裂，使淀粉完全溶解出来，这一过程
称为淀粉的糊化。
此时淀粉浆液称为糊化醪，俗称蒸煮醪。
淀粉质原料的蒸煮
蒸煮过度或不足
02
蒸煮时间过长或过短可能导致淀粉质原料糊化过度或不足，影
响产品的口感和品质。
营养成分损失
03
高温蒸煮可能导致淀粉质原料中的营养成分流失，影响产品的
营养价值。
问题解决方案与改进措施
控制蒸煮温度和时间
通过精确控制蒸煮温度和时间，确保淀粉质原料糊化均匀，避免 过度或不足。
选用合适的蒸煮设备
蒸煮的原理
温度
蒸煮过程中需要将原料加热至特 定的温度范围，使淀粉充分糊化。 不同原料所需的蒸煮温度和时间
不同。
压力
适当的压力有助于提高蒸煮效果， 缩短蒸煮时间，同时使原料更加
均匀受热。
时间
蒸煮时间对淀粉糊化和原料的口 感、质地都有影响，需要根据原
料种类和蒸煮设备进行调整。
蒸煮的技术与方法
浸泡
在蒸煮前先将原料浸泡在适量的水中，有助于原料吸水膨 胀，提高糊化程度。
淀粉质原料的来源
天然植物
如谷物、薯类等，是淀粉质原料 的主要来源。
加工副产品
如米糠、麦麸等，也含有一定量的 淀粉。
工业生产
部分淀粉质原料也可以通过工业生 产获得。
淀粉质原料的应用
01
02
03
制作淀粉 糖、果冻、糖果等。
酿造工业
淀粉质原料也是酿造工业 中常用的原料，如制作酒 精、啤酒等。
蒸煮过程中的安全注意事项
确保蒸煮设备在使用过程中始 终保持密闭状态，防止蒸汽泄 漏。
在操作过程中，应定期检查蒸 煮设备的压力表、安全阀等安 全附件，确保其正常工作。
避免在蒸煮过程中离开岗位， 如需离开应先关闭设备并确保 安全。
蒸煮设备的维护与保养
定期对蒸煮设备进行清洗，保持 设备内部的清洁卫生。
淀粉的生产工艺
淀粉的生产工艺
淀粉是一种常见的食品添加剂和工业原料，其生产工艺常分为植物原料处理、提取、精制和后处理等几个环节。
植物原料处理：淀粉可以从多种植物中提取，如玉米、土豆、小麦等。
在淀粉生产中，首先要对植物原料进行处理，常见的处理方式有清洗、蒸煮、研磨等。
清洗是为了去除植物原料表面的杂质和残渣；蒸煮则是将原料煮熟，使植物细胞壁破裂，便于后续的提取工作；研磨是将蒸煮后的原料破碎，使颗粒变小，增加提取效率。
提取：提取是淀粉生产中的关键环节，目的是将植物原料中的淀粉分离出来。
常用的提取方法包括湿法提取和干法提取。
湿法提取是将经过处理的植物原料与大量的水混合，然后通过搅拌、过滤等步骤将淀粉颗粒从原料中分离出来；干法提取则是通过破碎、气力输送等技术将原料中的淀粉与其他成分分离。
精制：提取出来的淀粉需要经过精制工艺，以去除杂质、颜色和异味，提高淀粉的纯度和品质。
常见的精制方法有脱色、过滤和冷凝等。
脱色是通过添加一定的化学物质或使用活性炭等材料吸附颜色物质，使淀粉颜色变浅；过滤则是利用过滤器将混入的杂质去除；冷凝是利用低温将淀粉中的异味物质冷凝并去除。
后处理：经过精制的淀粉还需要进行干燥、研磨和包装等后处理工艺。
干燥是将淀粉颗粒中的水分蒸发掉，以防止淀粉吸湿变质；研磨是将粗颗粒的淀粉研磨成细粉末，以增强其流动性；
包装是将淀粉按照一定的规格和包装要求进行包装，以方便储存和销售。
总结起来，淀粉的生产工艺包括植物原料处理、提取、精制和后处理等环节。
这些环节需要使用一系列的设备和工艺技术，以确保淀粉的质量和产量。
随着科技的发展，淀粉生产工艺越来越完善和高效，能够满足人们对淀粉产品的需求。
蒸煮工艺
蒸煮工艺第一节淀粉质原料酒精生产概况" a0 z4 ^8 |/ S-) C+ Y5 B& R9一.淀粉质原料酒精生产的特点: U1 \( `6 I u P#' d7 N9 u: i6 a; O5 o- V%（1）原料系采用薯类、粮谷类及野生植物等，在投产前必须先经过破碎处理。
目前在国内上有一部分产量较小的酒精厂，采用间歇蒸煮，原料不经粉碎，就直接将快状或粒状原料投入生产，但大部分中等规模以上的酒精厂，原料多经二次粉碎，然后进行高压连续蒸煮，有利原料的受热面加大，更有效地达到蒸煮的要求。
, U7 u% U/ A5 W- A) I' T6 I0 q# i" A& @1 A( t: s/ F（2）原料必须经过蒸煮，在高温高压过程中，引起原料细胞的组织破裂，使存在于细胞中的淀粉转化为可发酵性糖。
蒸煮温度由于原料的品种与规格不同而有差异，通常为130—150度，但经过粉碎的原料，其蒸煮所须的温度较低，大约120—130度。
高温处理除了使淀粉糊化，便于淀粉酶起糖化作用外，还可把附着的有害杂菌杀死。
. O" _* o" y1 M# e- J. _5 `1 K)（3）淀粉质原料生产酒精，要经过加曲糖化作用，把糊化成溶解状态的淀粉转化成可发酵性糖。
由于曲的生产方法不同，可分为麸曲糖化法、液曲糖化法、根酶糖化法（阿米罗法）、根酶酒母混合法、麦芽糖化法等。
目前在国内是以麸曲糖化法和液曲糖化法为主，在国外使用淀粉质原料生产酒精的方法，大致可分为：1 Y P& i( w9 v3 M" \.# ?; d8 Q0 n! w1 mA.麦芽法以麦芽、黍芽、稷芽作糖化剂。
1 o7 z% @- O) t+ @, n. H3 v- mB.阿米罗法将根霉或毛霉等霉菌，在糊化醪冷却至30—40度时，接种培养，在霉菌生长过程中转化淀粉成发酵性糖，再加酵母发酵。
蒸煮醪量的计算
蒸煮醪量的计算蒸煮醪量的计算00根据生产实践,淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:3,故粉浆量为:2737.4 (1+3)=10950 (kg)蒸煮过程使用直接蒸汽加热,在后熟和汽液分离器减压蒸发、冷却降温.在蒸煮过程中,蒸煮醪量将发生变化,故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行,顺而十分复杂.为简化计算,可按下述方法近似求解。
假定用罐式连续蒸煮工艺,混合后粉将温度为50℃,应用喷射液化器使粉浆迅速升温至88℃,然后进入罐式连续液化,再经115℃高温来酶后,在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63℃后入糖化罐.干物质含量的薯干比热容为:粉浆干物质浓度为:B1 =87÷（4×100）=0.218[kJ/(kg·K)]蒸煮醪比热容为:=21.8% 1.63+(1.0-21.8%) 4.18=3.62[kJ/(kg·K)]式中—水比热容[kJ/(kg·K)]5.3.1 经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：10950+[10950×3.62×（88-50）]÷[2748.9-88×4.18]=11583(Kg)式中 2748.9—喷射液化器加热蒸汽(0.5MPa)的焓(kJ/kg)5.3.2 经第二液维持罐出来的蒸汽醪量为：11583-[11583×3.62(88-84)÷2288.3]=1151 0 (kg)式中 2288.3—第二液化维持的温度为84℃下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)5.3.3 经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为：11510+[11510×3.62×(115-84)]÷[27 48.9-115×4.18]=12079 (kg)式中 115—灭酶温度(℃)2748.9—0.5MPa饱和蒸汽的焓(kJ/K)5.3.4 经汽液分离器后的蒸煮醪量为：12079-[12079×3.62×（115-104.3）÷2245]=11871 (kg)式中 2245—104.3℃下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)5.3.5 经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为：11871-[11871×3.62×（104.3-63）÷ 2351]=11116(Kg)式中 2351—真空冷却温度为63℃下的饱和蒸汽的汽化潜热(kg/K)5．4 糖化醪与发酵醪量的计算设发酵结束后成熟醪量含酒精10%(体积分数)，相当于8.01%(质量分数).并设蒸馏效率为98%，而且发酵醪酒精捕集器回收酒精洗水分别为成熟醪量的5%和1%，则生产1000Kg95%(体积分数)酒精成品有关计算如下:5.4.1 需蒸馏的成熟发酵醪量为：(kg)5.4.2 不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为：(Kg)5.4.3 入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为：(质量分数)5.4.4 相应发酵过程放出总量为：(kg)5.4.5 接种量按10%计，则酒母醪量为：(kg)5.4.6 糖化醪量酒母醪的70%是糖化醪，其余为糖化剂和稀释水，则糖化醪量为:(kg)5．5 成品与发酵醪量的计算5.5.1 醛酒产量在醛塔取酒一般占成品酒精的1.2%～3%，在保证主产品质量合格的前提下,醛酒量取得越少越好。
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精选课件Biblioteka 52.2.4 含氮物质
第二章 酒精生产工艺与设备
主要指蛋白质，100℃ 之前蛋白质凝结、变 性，可溶性蛋白减少； 温度继续升高，在胶 溶作用下凝结蛋白分 离，可溶性蛋白增加。
附加目的：灭菌，利于发酵。
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第二章 酒精生产工艺与设备
2.蒸煮过程中的物理及化学变化
2.1 物理变化
2.1.1淀粉的膨胀与溶解
淀粉吸水膨胀（40-70℃），加
热糊化后淀粉颗粒解体（60℃），
温度继续上升（100℃）支链淀
粉溶于水形成粘滞液体，温度达
到120℃时，分子动能增大，淀
粉完全溶解，淀粉分子网状结构
第二章 酒精生产工艺与设备
第三节 淀粉质原料的蒸煮
1.蒸煮的目的 2.蒸煮过程中的物理及化学变化 3.罐式连续蒸煮工艺 4.低温和无蒸煮工艺
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第二章 酒精生产工艺与设备
1.蒸煮的目的
使原料细胞壁破裂，内含的淀粉得以 充分的糊化和液化，整个醪（lao）液变为 均一的整体，以便于糖化剂的作用水解成 可发酵性糖；
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第二章 酒精生产工艺与设备
3.2 罐式连续蒸煮法 3.2.1 主要设备 粉浆泵、预煮锅、蒸煮罐、后熟 器、蒸汽分离器、真空冷却器等
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第二章 酒精生产工艺与设备
3.2.2 蒸汽分离器作用 a.蒸汽二次利用 b.进一步后熟 c.醪液储存
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第二章 酒精生产工艺与设备
3.2.3 工艺条件的控制 工艺条件因原料种类不同而有所差异。
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第二章 酒精生产工艺与设备
2.2.5 酸度
糖分解为甲酸，果胶分解成果胶酸，含磷
物质变为磷酸进入醪液，酸度上升。
酸度指水中能与
强碱发生中和作用的
物质的总量，包括无
机酸、有机酸、强酸
弱碱盐等。
酸度的数值越大说明
溶液酸性越强。
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第二章 酒精生产工艺与设备
3.罐式和柱式连续蒸煮工艺 3.1 工艺路线 3.1.1 传统蒸煮糖化工艺 3.1.2 中低温蒸煮糖化工艺 3.1.3 新型双酶法液化糖化工艺
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第二章 酒精生产工艺与设备
4.2 无蒸煮法（生淀粉发酵工艺）
定义：淀粉不经预先蒸煮，直接加黑曲霉 产出的淀粉酶，利用生淀粉直接进行酒精 发酵。 局限性：高效生淀粉糖化酶的研制；
杂菌污染。
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被破坏，黏度下降。
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3
第二章 酒精生产工艺与设备
2.1.2 淀粉的糊化 定义：已预煮好的淀粉料浆进入蒸煮设备 后，在高温高压条件下，植物组织和细胞 壁破裂，使淀粉完全溶解出来，这一过程 称为淀粉的糊化。 此时淀粉浆液称为糊化醪，俗称蒸煮醪。
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第二章 酒精生产工艺与设备
2.2 化学变化
精选课件
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第二章 酒精生产工艺与设备
3.3 柱式连续蒸煮法（作业）
要求：画出柱式连续蒸煮法设备流程； 叙述柱式连续蒸发法的过程。
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第二章 酒精生产工艺与设备
4 低温蒸煮和无蒸煮工艺
4.1 低温蒸煮法 特征：T糊化< T℃ <100℃+α-淀粉酶液化剂 无锡轻工学院，80-85℃糊化液化工艺。 工艺特点：P20