玉米湿磨的最新技术和设备介绍道尔奥利弗公司美国康涅狄格州斯坦福市道尔奥利弗公司技术资料再次印刷号:4236-13八七年九月前言感谢对本文做出贡献的道尔奥利弗公司已经退休了的同事。本文根据T.H.比尔的原著七十年代最新玉米湿磨技术交流手记所改编。改编的目的是尽可能更广泛地介绍这一工业在美国和欧洲地区的最新发展。本书所收集的内容代表了长期以来在这一领域中进行的观察和发现。必须认识到，在世界各地和在不同的厂里所加工的原料和操作条件是很大不同的。本手册所含内容公供参考。绝不代表,也不能解释为工艺保证。 目录I玉米湿磨的目的1. 玉米的基本组成成份2. 产品3. 产品质量标准II玉米湿磨生产中所采用各工艺定义III工艺流程1. 浸泡2. 输往头道磨3. 磨前玉米脱水4. 第一级破碎5. 胚芽分离系统6a 第一级胚芽分离6b 第二道磨6c 第二级胚芽分离7a 胚芽分离系统的仪器设备7b 胚芽分离系统的操作建议7c 通过测量悬浮物控制质量的方法8. 胚芽洗涤9. 精磨前淀粉分离筛10. 第三道磨11. 纤维洗涤系统12. 除砂13. 淀粉乳预浓缩14. 主分离离心机15. 麸质浓缩离心机16. 麸质脱水过滤机17. 淀粉洗涤系统18. 澄清离心机19. 无澄清离心机情况下的操作20. 水的走向21. 工艺流程各点的一般质量检验标准IV设备维修1. 概述2. DSM曲筛3. 旋流器4. 默科离心机5. 道尔奥利弗真空转鼓过滤机I玉米湿磨的目的这一工艺的目的是将玉米粒的基本组成物质分离，并在分离中使用最少的能源而达到每一种物质的最纯分离效果。1. 玉米的基本组成成份不同收获期和不同品种的玉米，其颗粒中所含的各种成份不同，所含的水份亦不同。在美国，一般以黄牙二号为标准。一粒玉米有一个胚芽，或称为胚体，它是细长、椭圆形的，长在玉米的尖顶部位。胚芽的主要成份是油，另外还有可溶性蛋白，糖和灰粉。玉米粒中的另一种蛋白呈黄色，质地很硬，角质并有点半透明，大部分麸质被包含其中，麸质是粮食中的基本蛋白成份。玉米粒被一层纤维状物质所包裹，或称壳。标准成份分析如下：淀粉70.0%蛋白10.0油 4.8纤维和戊聚糖10.6其它 4.6 _ 100.0% 12-15%水份2.产品淀粉按其自然状态直接应用或变性为特别淀粉,还可将其转化成为甜味剂如葡萄糖，果葡糖等。胚芽是玉米油的来源。榨过油后的纤维蛋白用做牛饲料。麸质一般用作家禽饲料的添加剂。纤维和浸泡液中的固体物质用作牲畜饲料浓缩浸泡液（CSL）主要用于医药工业中做为基质除了在浸泡水蒸发过程中回收的可溶性固体物外，其它各种产品在其各自的分离系统中被提取。3.产品的质量指标洗涤后的胚芽含油4753带很少一点或不带淀粉。洗涤后的纤维根据玉米的质量、浸泡和碾磨的不同，所含连接淀粉的百分比不同。游离淀粉为46麸质含70蛋白淀粉总蛋白含量最高为0.35%，其中可溶性蛋白少于0.02%。浓度为22至23.5波美度，每升含460500淀粉干物质。II玉米湿磨生产中所采用各工艺的定义除采用化理工艺的浸泡外，玉米湿磨的其它每一步骤都是物理分离过程。A1 浸泡目的：破坏淀粉与麸质间的连结，并疏松胚乳中的淀粉。浸泡是一个复杂的 “ 浸渍”过程。它使玉米粒膨胀并软化，为以后的碾磨工作做好准备。用化学方法破坏淀粉与麸质间的连结，要加入二氧化硫，以产生化学反应。加入二氧化硫，还可以防止细菌的生长和控制乳酸发酵 。A2 可溶物的提取通过蒸发提取可溶性物质（浸泡水中的）。B筛选根据颗粒大小进行分离。曲筛的孔隙决定颗粒的大小，大颗粒物质受阻于筛面之上而小颗粒物质则与大部分液体一起通过曲筛。筛选 用于纤维洗涤，脱水和清除超大颗粒。C浮选根据比重进行分离。重的颗粒下沉，轻的颗粒浮起。增加液体的浓度，可使固体物质浮起。这种液体称为介质，这一工艺称为重介质分离。在胚芽分离中，含油的胚芽悬浮在淀粉和水的重介质里，在道尔可隆旋流器里进行分离D沉淀 浓缩沉淀是一种重力过程，增加重力可以加速沉淀。当代的玉米湿磨工艺中，沉淀过程都是由大型离心机完成的，这样可以减少沉积量，缩短沉淀时间，缩小占地面积和提高工作效率。分出的轻物叫做顶流，重物质叫做底流。E分级分级是一种可以控制的沉淀过程，用这种方法可以把不同性质的颗粒分开。湿磨生产中的分类一般在离心机中完成。F逆流洗涤这种洗涤方法是在一组多级洗涤系统的尾部加入清洗水（或液），而在系统的头部加入固体物料，并通过反复不断地浓缩和稀释向尾部输送。逆流洗涤用于胚芽和纤维洗涤（用DSM曲筛），还用于淀粉洗涤（用道尔可隆旋流器）。G过滤根据颗粒大小用很细小的间隙和真空力所进行的分离。用于麸质、淀粉的脱水和糖浆的澄清。H脱水凡是降低产品中液体含量的过程都称做脱水。目的是使产品的湿含量最低。脱水过程用到的设备有：筛、筛式离心机、卧式螺旋离心机（滗析机）、过滤机。I干燥是紧接脱水后的工序，一般采用直接加热的方法。所用设备是：气流干燥器、接触式干燥器。J磨这是一种用破碎和撞击进行机械分离的方法。K泵一般用离心泵输送液体或物料的方法。L澄清这是一种最大限度地从液体中分离固体的方法。玉米湿磨工艺中，这一工序主要是在离心机中完成。这也是一种重力分离方法。M除砂或除石除去杂质，主要是有磨蚀作用的固体物质。原始的方法是靠重力分离，而现在是在道尔可隆旋流器中完成的。N蒸发这是一种在真空条件下，加热液体，使其中的可溶物浓缩的方法。液体形成蒸汽蒸发以达到固体（可溶物、糖、淀粉）的浓缩。O 材质316 s/s 即AISA 316 不锈钢。相当美国主要用于食品加工的高级不锈钢。III工艺流程本章根据道尔奥利弗公司推荐也是全世界通用的工艺流程对工艺的各段工序进行简要介绍。1浸泡浸泡的目的是软化玉米粒，调整玉米粒成份的结构，为后续湿磨操作创造条件。这一过程是在一些罐中分罐进行的，它包括玉米在水中浸泡一段时间，水温一般控制在4850oC 。并往料液里加入二氧化硫以防细菌生产和用化学方法减弱麸质与淀粉之间的亲和力。根据工厂生产能力的大小，每个浸泡罐大约装玉米75150吨。罐的材质为316不锈钢。为了便于液体循环和玉米的输送、罐底是设有出口的圆锥体。周期性浸泡过程分为以下五步：A、将循环后的浸泡液（水二氧化硫、二氧化硫浓度为0.15 0.2%）加入到相应的罐中；B、加玉米；C、浸泡（一般为4048小时）D、出浆；E、出玉米；如A所述浸泡过程是以浸泡液在一系列罐中的逆向流动而实现的。浸泡工序中的湿度应加以保持，玉米应完全浸在浸泡液中。玉米浆中可溶物的含量一般为6（干基计算），即投料的6被送去蒸发的玉米浆带走。2输往头道磨输送是靠水来完成的，输送水的用量是每吨玉米需4.5至6个立方水。输送水来自预浓缩离心机的顶流，并在输送系统内循环使用。3磨前玉米脱水为了使磨发挥最高效率（产量最高能耗最低），进磨以前玉米必须脱水。这一过程是在DSM重力曲筛中完成的。建议将曲筛安置在磨的上方，这样玉米就可以靠重力直接流入磨中。曲筛的底流返回玉米输送工段。至头道磨时，物料的固体物含量约为50。4第一级破碎头道磨既可以是单盘磨擦磨，也可以是自由冲击磨。此道磨用于破碎玉米粒，分离出淀粉和胚芽，并确保胚芽不受破坏。建议磨盘间间隙要大或者改变操作速度，这样可以嗑开外壳而又不是碾开，以保证胚芽完整无损。没有完全嗑开的玉米粒在二道磨中得至进一步处理。游离淀粉将流体的浓度增至约8o 个波美度或每升水含固体150克。 事实上，玉米为自身准备了重介质， 所以在下一步胚芽分离工段中胚芽能得以悬浮。为了准确测出浓度值，需在测波美度之前除去玉米壳。必须严格控制贮罐中物料的浓度，这对于保证胚芽分离旋流器处于良好的工作状态是极为重要的。头道磨后液贮罐中物料的浓度是由加入系统中胚芽洗涤水的量及胚芽分离器顶流的循环量控制的。流程图中没表示出贮罐，它安置在磨的后面。按收磨的出料、胚芽洗涤曲筛的回流液及第二组中胚芽分离旋流器的顶流。5胚芽分离系统（见流程图A）胚芽与其它成份的分离，是在一个重介质旋流系统中进行的。该系统分为两级，每级又有两组。第一组从质的角度进行分离，从而保证获得高纯度的产品，而第二组从量的角度汇集第一组的物料，并送回第一组再次检验。简言之，第一组保质，第二组保量。二道磨设置在两级胚芽分离器之间，进一步分离头道磨遗留的胚芽。6a第一级胚芽分离所用设备由多个装在管架上的直径为15cm的尼龙旋流器组成。悬浮在重介质（淀粉乳）中的轻胚芽由称为涡心管的顶部出口排出（称为顶流），较重的部分如纤维、淀粉麸质颗粒群，一些还粘在碎玉米粒上的胚芽由称为排泄管的底部出口排出（称为底流）。第一级分离中使用 装“A”型旋流管（注：进料导管和涡心管为黄色的），这种旋流管的进料导管和涡心管口径较小，可以进行精确的分离，目的是通过控制胚芽中纤维的量进行质的分离。还有一些粘附在纤维和淀粉颗粒群上的胚芽，被反方向送至第二级。双向的流量是靠一个安 装在第一级上的控制阀控制的，在第一级上的控制阀控制的，顶流的流量越小，胚芽的纯度就越高。正常情况下，顶流（胚芽）的分流量为百分之二十。第二级分离中用进料导管和涡心管口径较大的旋流管（进料导管和涡心管为红色）从量的角度进行分离，约有30的物料分为顶流，以便最大限度地收取胚芽。参加循环的还有一部分纤维和碎玉米，其底流直接输往第二级胚芽分离系统。旋流管能力：一根“A”旋流管日处理50吨玉米 一根“B”旋流管与二根“A”旋流管配套分流量：“A”型：顶流20，底流80“B”型：顶流30，底流70进料与顶流间的压差最小为3公斤/立方米6b第二道磨第一级底流进入二道磨之前必须脱 水，这一过程由重力曲筛完成。 所用曲筛与头道磨前的脱水曲筛大致相同。推荐设备：DSM重力曲筛，筛面长800毫米，50度E型，材质316S 筛缝宽：1.5毫米推荐能力：170200立方米/小时/每米 筛宽二道磨与头道磨基本相同，单盘磨擦磨或自由冲击磨。一般地说，二道磨能量消耗低，因为二道磨的目的只是处理头道磨遗留的颗粒，分离出还留在玉米粒中的胚芽。将脱水筛的底流加入磨的出料，以稀