公司生产玉米深加工设备、玉米深加工成套设备、玉米深加工机械、玉米加工机械、面粉设备、粮食机械、单件配套设备:玉米磨粒机、玉米脱皮机、玉米抛光机、悬浮筛、粮食去石机、玉米脱胚破碴机、提胚机、清粮机、粮食提升机、气压磨粉机、洗麦甩干机等,郑州成立粮油机械有限公司生产。
玉米深加工工业是国民经济中重要的产业之一,它的产品多、功能多,可以满足人们日益增长的生活需要。由于高新技术的发展,玉米深加工产品将登上替代部分石油化学产品的舞台,生产比石油化学产品性能更优的产品,发挥其可再生资源的优势。玉米深加工产品市场的拓宽,也带动着相关行业的发展,它不但促进农业产业化的进程,而且为化工行业、机械设备行业、仪表自动化行业、交通运输业、电力等行业的产品提供市场。总之,玉米深加工工业的发展对于促进农业的发展,带动相关行业的发展,对于改善人民生活、活跃市场、增加企业效益和国家财政收入有着十分重要的意义,因此国内外都重视玉米深加工工业的发展。
玉米深加工工业的诞生
玉米加工工业诞生于美国内战时期。1844年,托马斯•堪斯福特协助他的老板在新泽西州西城Wm.Colgatet建起了世界上第一家致力于玉米淀粉生产的工厂。当时采用的是通过碱液处理从玉米中提取淀粉的新工艺。1857年,堪斯福特在纽约的Oswedgo建立起他自己的湿磨加工厂,玉米淀粉工业成为美国淀粉业中占有重要比例的工业,当时淀粉是唯一的产品而且玉米工业的最大客户是浆洗业。
玉米加工史上的下一个重要事件是1866年用玉米淀粉生产出淀粉糖。应用1811年德国化学家G.S.C.Kirchhoff发明的淀粉酸水解技术,早期的加工者为淀粉开拓新市场和应用找到了出路。蔗糖在工业上的应用及随后的化学发展为科学与淀粉早期技术自身发展起到了联系作用。15年以后随着粗晶形葡萄糖(用叫精制玉米蔗糖)制造工艺的发展其它玉米甜味剂产品了到了发展。1882年开始制造新糖品。1921年,生产晶体葡萄糖水合物的工艺得到发展,比早期的粗蔗糖有很大进步。葡萄糖的提纯和结晶意味着玉米甜味剂第一次在蔗糖占主导地位的市场上具备了竞争能力。
19世纪80年代玉米加工工业开始认识玉米中非淀粉成份的价值。玉米加工者开始把焦点集中在总干物的回收上并寻找办法提高回收率。玉米蛋白饲料首先在1882年首次生产。商业化玉米油生产首先出现在1889年。随后在1893年,该工业开始回收在加工过程用于释放淀粉的浸泡水,将其浓缩应用在饲料产品中。
淀粉化学的重大进步,食用变性淀粉的应用以及许多重大的工艺改进,发生在20世纪初。在1900年,开始推广稀蒸煮淀粉,15年以后开始推广氯化淀粉。在20世纪40年代早期开始发展蜡质淀粉。在1945-1955年间,淀粉化学不断发展生产出了交联蜡质玉米淀粉、阳离子淀粉和羟乙基淀粉。
丰富的副产品
玉米淀粉是玉米的初级产品。目前世界淀粉产量约为4600万吨,其中81%是玉米淀粉其余为木薯、小麦、土豆淀粉。玉米淀粉能够独占鳌头的原因,不仅是玉米原料丰富、价格便宜,还因为在所有淀粉生产中都产有副产品,而以玉米淀粉的副产品所得的回报最大。100公斤玉米除可制得淀粉66公斤外,还可得到副产品含60%蛋白质的玉米蛋白粉6.3公斤、玉米油2.7公斤、含21%蛋白质的纤维饲料23公斤,而玉米蛋白粉和玉米油的售价都高于主产品淀粉的价格。特别是玉米油含较高的亚油酸、亚麻油酸及维生素E,有预防和治疗心血管病的结果。拒日本报道,长期服用玉米油使人体胆固醇浓度降低16%,因此玉米油是理想的食用保健油,在美国玉米油是家庭的一种主要食用油。所以一座玉米淀粉厂不仅生产淀粉,也是一个饲料厂、保健油生产厂。以去除水份的干基玉米为基础的产品回收率可达98. 5%以上,也就是说,100吨玉米入厂可以产出98.5吨以上的产品。因此说玉米浑身都是宝,是名副其实的。
高附加值的深加工产品
由于以淀粉为起始原料的深加工产品附加值高,因此淀粉厂都把淀粉进一步深加工为各种产品,现其产品主要有淀粉糖、变性淀粉、有机化学品三大类。
1.淀粉糖
淀粉糖(含葡萄糖浆、麦芽糖浆、含42%果糖的果葡糖浆和含55%果糖的高果糖浆,以及医用结晶葡萄糖等)是淀粉深加工产量最大的一类产品。最早的淀粉糖产于1866年,在一个多世纪的时间里,伴随着淀粉酸水解技术,酶技术的成熟,甜味剂提纯器,旋转真空过滤机等先进设备的应用,淀粉糖已由单纯的天然甜味剂发展成为多种类、多功能的系列化产品。
1999年美国淀粉产量达2038万吨,其中主要用于饮料和罐装食品、乳制品的42-果葡糖浆和55-高果糖浆的总量为1437.5万吨,占淀粉糖总量的70.5%。美国人均年消费淀粉糖(干基)40公斤已高于年消费精制蔗糖31公斤的水平,蔗糖与淀粉的消费比为1:1.29,充分体现了淀粉糖发展的魅力。
淀粉糖受欢迎的重要原因之一在于易为人体消化吸收,是一个重要的营养素。如在生产55-产高果糖浆时产生的90-果糖浆,将其精制可得纯果糖。葡萄糖、麦牙糖、果糖都可以加氢处理,分别得到山梨醇、麦牙糖醇和甘露糖醇,它们统称多元糖醇。纯果糖和多元糖醇都具有甜味剂的特性,并都已工业化生产。此外他们所具有对人体有益的生理功能是蔗糖所不及的。纯果糖和多元糖醇在人体中的代谢途径与胰岛素无关,因此可以用作糖尿病人的专用甜味剂。由于他们不为口腔微生物所利用,因此也不会引起牙齿龋变,所以很适用于儿童食品、无糖口香糖和无糖糖果,又由于他们的能量值都较低,因此可用于生产低能量食品,预防肥胖症。近年来开发的低聚异麦芽糖也称双岐杆菌促进因子,是新功能性甜味剂,已工业化生产,不但具有上述优点,并且由于不为人体消化吸收而直接进入大肠,活化肠道内对人体有益的双岐杆菌,促其生长繁殖以抑制肠道内有害细菌的繁殖,由此保护了人体健康。
多元糖醇都有其特有的用途,如山梨醇较好的保温性;甘露醇的降压、利尿特性;海藻糖能提高生物抗逆耐受力的特性;这些特性加上价格上的优势使其在分子生物学、医学、食品工业、化妆品工业、农业等领域有着广阔的市场前景。另外经微生物作用制得的微生物多糖,也有很大的用途,如黄原胶由于具有良好的抗剪切、抗盐、耐酸碱、耐高温等特性,被大量用于石油钻井、医药和食品。微生物多糖环糊精具有吸附或包埋各种有机化合物的特性,能保持食品的天然色素,控制水产品的腥味,作为香精的载体延长留香时间,保证药品使其稳定不易分解等等,也具有很大的市场潜力,其他微生物多糖,还有普鲁兰等都是有前途的产品。
2.变性淀粉
玉米淀粉深加工的另一大类产品是变性淀粉,它是淀粉经物理、化学或酶的方法改变淀粉的性能,使其符合各行各业应用的需要。变性淀粉产量大、品种多,一般发达国家都在百万吨到几百万吨的产量。目前变性淀粉已在造纸、纺织、食品、铸造、医药、建筑、石油钻井、选矿等领域有所应用,其中以造纸行业的应用量为最大,约占总量50-60%,主要用作湿部添加剂、层间或表面喷雾剂、表面施胶剂和涂布粘合剂。它们显著提高纸张的各种物理强度,提高质量和档次,降低木浆配比,提高细小纤维、填料的留着率,提高成品纸的灰分、白度和不透明度,减少湿部断头,减轻三废排放,并改善印刷性能。变性淀粉在食品工业的应用可以使加工食品在高温、高剪切力和低PH条件下保持较高的粘度稳定性,保持其增稠能力,也可以使加工后的食品在室温或低温保藏过程中避免水质分离,由于通过变性提高了淀粉糊的透明度,因此可以改善食品的外观,提高其光泽度。所以在生产方便食品、肉制品、调味料、酸奶、汤料、糖果、果冻、冷冻食品、豆沙馅、松脆点心、休闲食品等都可以添加变性淀粉,以提高产品质量。变性淀粉在纺织工业用量较大,主要用在丝纱上浆、印花糊料,在石油工业变性淀粉主要是用于石油钻井液、压裂液和油气生产的多种场合。总之变性淀粉的应用范围广,专用性强,品种多,是一个市场潜力大,不断发展中的产品。
3.有机化学品
用玉米或淀粉生产的另一大类衍生物是有机化学产品,由于玉米是可再生资源,并且以淀粉为原料制造的高分子产品比化学合成的高分子产品有其独特性能,可以占有自己的市场。在这类产品中产量最大的是发酵酒精,玉米酒精生产开始于二战以前,直到20世纪70年代,酒精才大量生产。最初生产酒精的目的是作为生产橡胶的工艺辅剂和燃料填充剂,而当前主要是减少汽车尾气的有害成份,清洁空气。汽油中加10%燃料酒精掺合成酒精汽油,可以不需要对发动机作任何改造。目前的研究表明有望使用酒精作为燃料柴油的添加剂。由于石油资源有限,人们环保意识不断增强,酒精生产技术空前发展,燃料酒精的发展前途十分光明。美国玉米年报报道1999年美国生产发酵酒精耗用玉米1942万吨,折算生产酒精约561万吨,其中食用酒精约107万吨,燃料酒精约454万吨,是用玉米生产酒精的最大生产国(巴西发酵酒精生产量也大,但它是用糖蜜或甘蔗汁作为主要原料的)。其他国家也都开始重视燃料酒精的生产开发。
用玉米或淀粉生产有机酸、氨基酸也是已工业化生产的高附加值产品。如赖氨酸是动物体内不能合成必需从外界摄取的必需氨基酸,它被称为第一限制性氨基酸,由于它的缺乏将影响其他氨基酸的吸收。因此随着饲料业、饲养业的发展,赖氨酸的需求量也越来越大。味精(谷氨酸钠)是鲜味剂广泛地应用在饮食业及烹饪调味。亚洲人对味精情有独钟,有的国家人均年消费已达1公斤多。中国是味精生产大国,产量居世界第一,人均年消费只0.5公斤,但也不是最低的数字。以淀粉为原料生产的氨基酸还有异亮氨酸、精氨酸、结氨酸等。近年来氨基酸的世界需求量增长迅速,1998年世界氨基酸的需求量增长估算为7.6%。用玉米或淀粉生产的有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、草酸等。其中柠檬酸产量较大,柠檬酸在食品工业、医药业、洗涤业、纺织工业、化妆品业上都有广泛的应用,近年来柠檬酸在非食品工业上应用日益扩大,因此世界的消费量近20年以5%的速度递增。中国柠檬酸产量排世界的第一或第二位,但出口贸易量占第一位,年出口在20万吨左右。过去中国柠檬酸生产主要用薯干作为原料,近年由于玉米原料收率高,不少工厂已改用玉米原料,从行业看有向改用玉米原料的趋势。乳酸主要用于食品工业,约占乳酸总量的50%。目前世界需求量13-15万吨,仍以5-8%的速度增长,近年来不少国家开发聚乳酸生物可降解塑料,乳酸有较大增长的潜在市场。其他有机酸总的也都是发展趋势。
4.产品范围的新扩展
酶制剂是淀粉的下游产品,被称为生物催化剂,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和的特点。国际上洗涤剂用酶占总酶制剂约38%,淀粉加工用酶约占11%,纺织用酶约9%,其他行业用酶42%,世界酶制剂销售额在10多亿美元。中国酶制剂虽有一定产量,但在品种结构上淀粉加工用酶占总量的80%,因此不仅要增加产量,产品结构也有待调整。淀粉高分子功能树脂是近年的高新技术产品,比合成高分子树脂有其独特的性能,其中高吸水性树脂是淀粉和丙烯精、丙烯酸等化学品接枝共聚的产品。它可以吸收自身重量500-1000倍的水份,主要用于一次性尿布、妇女卫生用品,医用床垫、土壤改性剂、种子保水剂、减水剂、玻璃表面防雾剂等产品,在美国、日本、欧洲都早已建造生产,中国只有少批量生产。
在科学领域认识糊精已超过100年,但生产由于成本和有限应用而受到限制。环糊精是酶法变性淀粉衍生物。在20世纪80年代后期环糊精葡萄糖转移酶的使用开避了玉米加工者生产环糊精的前景,从那时起,对环糊精及其使用进行了广泛的研究。目前在美国最普遍使用的是?-环糊精进行风味保持包装。
减肥淀粉是一种较新的产品而且处于市场发展中的初期阶段,减肥淀粉在小肠中不能被消化,功能与食用纤维相似。它们可以作为低糖或低脂肪食品配方中的添充剂。
目前在市场上作为以石油为原料的环保替代品,仍处于初期发展阶段。主要有生物降解包装防震缓冲材料和可降解塑料。其中淀粉可降解塑料,是各国都在关注的热点产品。早期开发的填充型淀粉塑料是在主成份合成树脂中掺入少量淀粉如10%或30%,使其起降解作用,但其降解并不彻底,目前生物可降解的全淀粉塑料即将问世,淀粉含量近90%以上,其余成份也是可以降解的物质。另一个生物可降解塑料是美国处于领先地位的聚乳酸,能制成商品级塑料产品,可与利用不能再生资源制成的产品提供价格上的竞争。这种材料可以制成纤维、地毯、杯子、食品盒、包装物及家具,只是目前成本较高,大规模生产还需解决降低成本问题。
在不远的将来,玉米衣服可以现实。生产三碳乙二醇对苯二酸盐制品即3GT的葡萄糖发酵工艺的研究正在进展中。3GT能制成纤维,质地与丝织品相似。
在抗菌素方面早在二次大战时就有光辉业绩的青霉素就是以淀粉和玉米浆为原料的产品,直到现在还在应用。总之玉米深加工产品日新月异,丰富多彩,工农业生产和人民生活、各行各业无不有其应用之地,已经成为人们不可或缺的产品。玉米深加工产品的应用范围越来越广,市场越来越大,其生命力也越来越强,因此玉米深加工工业必将有一个更加光明灿烂的明天,前途无量。
中国玉米产量占世界第二位,玉米深加工工业正处于蓬勃发展时期,方兴未艾。淀粉产量1989年为132万吨,到1999年已达470万吨,10年期间,年平均递增13.5%,淀粉深加工产品也在加速发展。味精、柠檬酸产量已居世界的前列,随着人民生活水平的提高,市场的开拓,特别是中国即将加入WTO,必将进一步促进改革开放的力度,促进中国玉米深加工工业的进一步发展,加上中国人多,市场大,因此中国玉米深加工工业的前途同样也是灿烂的、无量的。