【正文】 . . . .. .第一章 概論一、學(xué)習(xí)淀粉工藝學(xué)的意義目前，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，淀粉的應(yīng)用越來越來廣泛，尤其是淀粉的深加工及綜合利用對(duì)淀粉發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。淀粉廣泛應(yīng)用于食品、制藥、造紙、紡織、鑄造、陶瓷、水產(chǎn)、飼料等專業(yè)企業(yè)。因此淀粉工業(yè)是很有前途的。關(guān)于其用途后面再闡述，鑒于淀粉工業(yè)前景廣闊，我們做為淀粉的制造者，應(yīng)努力提高和掌握好淀粉的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品為淀粉深加工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?？傊和ㄟ^大家對(duì)淀粉的初步認(rèn)識(shí)和了解，學(xué)好《淀粉工藝學(xué)》是十分必要的，這樣才能正確的掌握工藝、調(diào)整工藝，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品。二、淀粉的性狀淀粉廣泛存在自然界植物中，共分三大類： 谷物類：小麥、大米、玉米、高梁 薯類：木薯、甘薯、馬鈴薯、芋頭 豆類：蠶豆、綠豆、碗豆等淀粉是白色粉未狀、無味、潔白不溶解于水。其顆粒呈圓形、卵形、多角形三種。其中：①馬鈴薯淀粉的顆粒為卵形，顆粒最大一般在15100um；②玉米淀粉為圓形和多角形；③大米淀粉為多角形；④甘薯淀粉為卵形；⑤木薯淀粉為卵形；⑥小麥淀粉為圓形。顆粒大小都不等。 淀粉顆粒大小可參見下表:不同淀粉顆粒大小 淀粉 大小范圍（μｍ） 平均范圍（μｍ） 玉米 525 15 馬鈴薯 15100 33 木薯 535 20 甘薯 1555 30 小麥 235 高粱 525 15 大米 38 5 水分差異的原因淀粉一般含水份較多：玉米淀粉為12%、馬鈴薯淀粉為20%、小麥淀粉為14%。根據(jù)這個(gè)水份含量在干燥淀粉時(shí)，可以進(jìn)行宏觀的控制來調(diào)解，因?yàn)榈矸鄣乃趾渴苤車諝鉂穸鹊挠绊?。在陰雨天濕度大，淀粉的水份含量增高；在干燥的天氣濕度小，淀粉喪失水份，使水份含量降低。總之成品淀粉中的水份含量隨著氣濕的變化上下波動(dòng)，并不影響成品的儲(chǔ)存。但是馬鈴薯淀粉干燥后水份必須在1920%之間。淀粉的糊化：糊化，是指淀粉加熱到一定的溫度時(shí)，淀粉粒子吸水膨脹迅速而顯著，造成膠粒軸射方向及雙折射消失。這種現(xiàn)象稱淀粉的糊化。（注：關(guān)于膠粒軸射性，是由于淀粉的支鏈淀粉、直鏈淀粉各相鄰分子間因氣鍵而成結(jié)晶狀的“膠?！睂?dǎo)致淀粉粒在偏振光下呈雙折射性，這是分子間作用和化學(xué)鍵的研究范疇。）淀粉的糊化有兩種：①a化②β化（老化）a化，淀粉在我界條件下，由結(jié)晶態(tài)形成結(jié)晶態(tài)，這種現(xiàn)象稱為a化。β化，淀粉在外界條件下，形成糊化，再降溫冷卻后，又形成凝聚，這種現(xiàn)象稱淀粉的老化即β化。由于β化影響了其應(yīng)用，所以食品上常用苷油脂來防止淀粉β化。淀粉粒急速膨脹而喪失雙折射的溫度稱為糊化溫度。事實(shí)上糊化濕度為一定濕度范圍，而非一點(diǎn)，對(duì)于不同種類的淀粉具有不同的糊化溫度，它可以為不同的用途種類之用。淀粉糊化的不可逆性及吸水膨脹性對(duì)加工工藝的影響不同淀粉之糊化溫度范圍淀粉種類雙折射性消失之溫度（糊化溫度）糊化開始溫度℃糊化完成溫度℃玉米淀粉6470木薯淀粉5970甘薯淀粉7076馬鈴薯淀粉5667小麥淀粉6070高梁淀粉6878大米淀粉6878由此看出馬鈴薯淀粉的糊化溫度最低，這是馬鈴薯淀粉的優(yōu)點(diǎn)。用于進(jìn)行淀粉深加工，與其它淀粉相比較它是佼佼者。因此建立馬鈴薯淀粉加工企業(yè)勢(shì)在必行，有利于農(nóng)村脫貧致富之路。在我國變性淀粉蓬勃發(fā)展的同時(shí)，淀粉的粘度越來越顯得比較重要。現(xiàn)列表比較如上：淀粉種類長短粘度穩(wěn)定性透明情況冷卻時(shí)結(jié)成凝膠程度小麥短低較穩(wěn)定不透明很強(qiáng)玉米短較高較穩(wěn)定不透明強(qiáng)高梁短較高較穩(wěn)定不透明強(qiáng)木薯長高降低透明很弱馬鈴薯很長很高降低很多很透明很弱三、淀粉的種類及用途淀粉種類繁多，選用不同種類原料加工成不同種的淀粉產(chǎn)品（即原淀粉，國外稱為生粉）。隨著社會(huì)的進(jìn)步，淀粉的技術(shù)發(fā)展又進(jìn)一步。用化學(xué)、物理或酶處理原淀粉，改變其性質(zhì)，使其更適應(yīng)于一定應(yīng)用范圍和技術(shù)要求，效果更好。這種第二次深加工的產(chǎn)品我們把它稱為變性淀粉。變性淀粉適用性強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,在世界上已形成十三個(gè)系列，淀粉品種達(dá)1000種以上。這些產(chǎn)品系列主要包括：１．預(yù)糊化淀粉（a淀粉）；；3. 變聯(lián)淀粉；；；；；；；；；；。以上變性淀粉的用途十分廣闊，現(xiàn)舉例說明：１． 農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用：馬鈴薯淀粉變性后與聚氯乙烯合成生產(chǎn)的降解地膜，近年來已引用成功。國家為搞好環(huán)境，防止白色污染，投資大量的資金利用淀粉與聚氯乙烯合生產(chǎn)降解地膜。當(dāng)然地膜可以促進(jìn)植物生長快及早熟、增產(chǎn)，還可以防御霜凍及暴雨的襲擊，能調(diào)節(jié)光照、濕度，創(chuàng)造適合農(nóng)作物生長的微域氣候。農(nóng)民使用的地膜的經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，因此我國廣大農(nóng)村作用地膜需求逐年在增加。淀粉經(jīng)變性后可作為農(nóng)藥和除草劑的緩解劑。淀粉衍生物可以有效地控制藥物的有效期。２． 淀粉在紡織行業(yè)中的應(yīng)用：明代《天工開物》書中已有記載用淀粉上漿。隨著當(dāng)今淀粉的發(fā)展，人們已經(jīng)研制玉米淀粉酸解后上漿,效果十分好,隨著科技的發(fā)展,紡織行業(yè)的物料品種不同,我們國家又研制出陽離子和陰離子淀粉上漿,上漿后,既能使紡織品容易著色,又能使物品光澤明顯提高。３． 淀粉在食品中的應(yīng)用：淀粉變性后廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，可以用作搞氧劑、除臭劑、品質(zhì)改良劑、粘合劑、穩(wěn)定劑、食品薄膜、低熱量食品、增稠劑、保型劑、增粘劑、搞熱劑、膠凝劑等。比如說：康師傅方便面，就是添加了3%的馬鈴薯酯化淀粉。大家可想而知，我國的方便面生產(chǎn)產(chǎn)家有多少，每年還需進(jìn)口馬鈴薯淀粉。４． 淀粉在醫(yī)藥中的應(yīng)用：如果說三酸二堿是化學(xué)工業(yè)之母，那么醫(yī)藥生產(chǎn)更離不開淀粉生產(chǎn)工業(yè)?，F(xiàn)在醫(yī)藥工業(yè)幾乎有一半需用淀粉，有的制藥廠里雖然不直接用淀粉，但是它還在用淀粉深加工后的產(chǎn)品為原料。搞菌素多以葡萄糖為碳源，也有直接以淀粉為原料。生產(chǎn)維生素C的中間體山梨酸由葡萄糖氧化而得，維生素B發(fā)酵T也需碳源，四環(huán)素、土霉素直接用淀粉制造。所有的藥離不開淀粉，片劑藥大部分用淀粉，雖然說已有許多新輔料代替淀粉，但是淀粉無毒性、原料多、價(jià)廉，制藥廠多采用淀粉。５． 淀粉在造紙行業(yè)中的應(yīng)用：① 淀粉主要用于造紙行業(yè)中的打漿或類似打漿機(jī)的地方應(yīng)用，應(yīng)用的目的是提高紙張纖維間的結(jié)合強(qiáng)度，減少紙張表面的“起毛”現(xiàn)象，建立起“纖維－淀粉－纖維”間的結(jié)合，從而增加了纖維紙張的強(qiáng)度。② 用于紙張表面施膠，在造紙機(jī)輥桷兩端表面將淀粉施膠劑涂在紙的兩面，能使淀粉施膠劑均勻地施于紙的兩面，少部分淀粉施膠膠被吸收到紙的內(nèi)部，使紙的表面開成一層薄膜，因而使紙張表面的纖維能結(jié)合得更好，使紙張書寫流暢，在印刷時(shí)不起毛、不掉毛，并且還起著控制紙張油墨吸水性、平滑性、光澤性、白度等性能，提高紙張印刷效果。第二章 以馬鈴薯淀粉為原料生產(chǎn)淀粉第一節(jié) 概況馬鈴薯原產(chǎn)于南美洲西海岸的智利和秘魯?shù)陌驳谒股絽^(qū)，當(dāng)?shù)厝嗽耘噙_(dá)千年以上，他們將馬鈴薯塊莖經(jīng)過冷凍、光皮、反復(fù)晾曬，作為食物?，F(xiàn)在世界各國栽培的馬鈴薯都是從南美洲引進(jìn)經(jīng)過選擇的后代，基本上屬于馬鈴薯栽培種。馬鈴薯在世界是最早的栽培歷史是1536年。西班牙人在1570年將馬鈴薯由南美洲引入西班牙，18世紀(jì)未至19世紀(jì)初馬鈴薯從歐洲引以北美、非洲南部、澳大利亞。美國于1719年由愛爾蘭引入栽培。馬鈴薯現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為全世界栽培面積較大的糧食作物之一。我國據(jù)《馬鈴薯栽培技術(shù)研究》一書記載，我國引時(shí)栽培馬鈴薯的時(shí)間是在17世紀(jì)20年代至50年代之間，由荷蘭引進(jìn)，故有荷蘭薯之稱。馬鈴薯又名土豆、洋芋、山芋蛋、荷蘭薯。在非谷物類農(nóng)作物中是最好的糧食作物之一，具有高產(chǎn)、早熟、用途廣、分布種植面廣、既是菜又是糧食等特點(diǎn)。它的塊莖中含有12－26%的淀粉和對(duì)人類極為重要的營養(yǎng)物質(zhì)（蛋白質(zhì)）、糖類、礦物質(zhì)、鹽類和維生素BBC等。馬鈴薯的蛋白質(zhì)按照生物價(jià)值衡量高于許多其它植物的蛋白質(zhì)。如果把雞肉蛋白質(zhì)的生物價(jià)值作為100%，那么小麥高蛋白質(zhì)的生物價(jià)值是64%，而馬鈴薯的生物價(jià)值則是85%。所以說馬鈴薯不但是人類的食物，并且是輕工業(yè)加工的主要原料。它可以制做淀粉、糊精、酒精、合成橡膠、人造紙、電影膠片、糖漿等多種工業(yè)產(chǎn)品，它還是多種家畜和家禽的優(yōu)良飼料。因此發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)加工業(yè)以改良和提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入、提高人民生活水平都有重要意義。目前馬鈴薯栽培范圍已遍布世界，栽培最多的國家是獨(dú)聯(lián)體、荷蘭、美國、波蘭、德國、加拿大和中國等。我國的馬鈴薯生產(chǎn)與世界先進(jìn)國家相比差距很大，首先是單產(chǎn)太低，品質(zhì)跟不上，淀粉含量較低，距機(jī)械化的耕種和收獲相關(guān)很遠(yuǎn)，而發(fā)達(dá)國家的耕種和收獲全部采用機(jī)械化生產(chǎn)。并且每三年更換一些新的品種，像荷蘭平均單產(chǎn)要收獲3000kg以上，而我國的東北、西北每畝單產(chǎn)平均2000kg－2500kg左右。但是據(jù)了解云南曲靖地區(qū)的馬鈴薯每畝單產(chǎn) kg－　　kg，我們只能希望政府部門能夠在栽培技術(shù)和品種更換上狠下工夫，提高單產(chǎn)數(shù)量，增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。第二節(jié) 馬鈴薯的塊莖的結(jié)構(gòu)及組成馬鈴薯是塊莖類作物，是植物的加粗和縮短地下莖。隨著植物的為斷生長，地下莖（芽莖）加粗并逐漸變?yōu)閴K莖。塊莖是貯備營養(yǎng)物質(zhì)的倉庫。馬鈴薯的果實(shí)并非昌馬鈴薯，馬鈴薯的果實(shí)是漿果，呈圓形或隨圓形。色澤為：綠色、褐色、紫綠色。馬鈴薯的種子很小，呈扁平或卵圓形，其表面粗糙，種子在果實(shí)內(nèi)，每個(gè)果實(shí)含有100－300粒種子。馬鈴薯的形狀和顏色每個(gè)品種都有不同的特點(diǎn)，塊莖通常是圓球形、隨圓形、卵形等形狀。這是因?yàn)樵诘叵律L過程中細(xì)胞向各方向分裂和增大的速度不同造成的，每個(gè)大小不同的馬鈴薯都帶有不同程度或較深的芽眼，在芽眼里貯存關(guān)體眼的幼芽。馬鈴薯塊莖的顏色通常是白色、白中帶黃色、紅中帶粉紅色、深紅色、紫藍(lán)色。塊莖的果肉一般是白色帶有不同程度的淺黃色，只有個(gè)別品種的塊莖呈紅色或黑紫色。3214馬鈴薯塊莖的構(gòu)造如圖：1 外部果肉2 表皮層3 形成層環(huán)4 內(nèi)部果肉塊莖表面覆蓋著一層硬的皮層，這它是由環(huán)死的厚壁細(xì)胞組成的，細(xì)胞中充滿了干涸的細(xì)胞原生質(zhì)。皮層和分布于皮層下部的木栓化了的一些細(xì)胞層，是保護(hù)層。它保護(hù)塊莖免于干枯，并防止微生物潛入塊莖里面及其它外界影響，塊莖表面有大小不同的孔，是用于塊莖呼吸的，它極微細(xì)小的縫隙分散在塊莖的表面，使塊莖通過這些縫隙與外界進(jìn)行氣體交換，吸入氧氣，排除二氧化碳及水蒸氣，氣孔的大小和多少因品種和栽培條件而不同。在土壤粘度濕度大而透氣性差的條件下，塊莖為也與外界進(jìn)行氣體交換，不得不使氣孔細(xì)胞地長裸露，于是在塊莖表面形成了許多極不美觀的疙瘩，即影響商品質(zhì)量，又為病菌的入侵大開了方便之門。塊莖中主要含淀粉的部分是外部的果肉（薄壁組織），而在內(nèi)部果肉中的淀粉含量