小麦淀粉在味精发酵生产中的应用
2009-06-10 12:07:23   来源：本站原创   评论：0 点击：

小麦淀粉应用的背景
    发酵法生产味精的淀粉原料经历了由红薯淀粉、大米淀粉到玉米淀粉的替换过程，每一次变更都是在社会发展、相关政策以及经济效益的驱动下实施的，小麦淀粉取代玉米淀粉应用于味精发酵生产也不例外。
    河南省是小麦大省，小麦种植面积和总产量均居全国首位，产量常年稳定在4000万吨。近年来出现了供过于求、严重积压的问题，每年有500万吨左右的粮食转入库存。目前总库存量已达2500万吨，由此形成了巨额财政负担。农民卖粮难。国家储粮难已成为困扰我国农业发展的重要因素。针对这些问题，各级政府多次组织有关专家进行调研和论证，决定从政策、资金、人才、技术等方面给予支持解决。目前正式启动的国家级重大科技攻关项目“小麦产后精深加工技术研究与产业化开发”，用以促进小麦的加工和转化。这一项目包括小麦替代玉米生产味精关键技术研究与产业化开发、小麦活性蛋白分离技术研究与产业化开发等五个专题。河南莲花集团成为这一项目的承担单位。为了保证该项目的顺利实施，河南省专门成立了由科研院所、大专院校和小麦加工企业共同参与的项目执行组，并拨专款扶持，政策的倾斜和强大的技术后盾解除了企业的后顾之忧，加快了小麦深加工产业化的进展。
    随着我国成功的加入世界贸易组织，企业面临着全球性竞争的问题，许多跨国公司带来了先进技术将给我国的味精行业带来更加严峻的考验和挑战。河南莲花集团未雨绸缪，瞄准小麦淀粉生产过程中副产品高附加值的特点，决定上马小麦淀粉生产味精同时配套高等级面粉的项目。通过实施这一项目可使莲花集团味精吨成本下降1500元，大大提高企业参与国际市场竞争的能力。同时通过该项目的实施将带动当地农业发展，促进农民增收，具有良好的经济效益和社会效益。
    小麦淀粉生产现状与关键技术
    我国是小麦生产大国，小麦年产量一亿吨左右，多年来小麦淀粉的生产没有引起足够的重视，造成这种情况的原因主要有如下几种：（1）小麦一直是人们的口粮，所以我国的小麦加工规模较小、工艺落后；（2）小麦蛋白的黏度较大，烘干困难，不利于工业化生产；（3）由于小麦加工工艺落后，生产过程中的污水不易治理，环境污染严重；（4）占小麦生产成分很大一部分的b－淀粉质量较差，只能用饲料，淀粉收率低，无形中造成了资源的浪费。
    近年来，在国家相关产业政策的带动下，我国小麦淀粉工业得到长足的发展。特别是新的技术、新工艺的引进，使小麦深加工有了技术支撑，一些具有较高开发创新能力，技术先进、规模较大的大中型企业相继投产，小麦副产品得到充分的利用，促进了行业的快速发展。
    小麦淀粉的工艺技术发展至今，方法种类繁多，主要方法为水洗工艺和离心分离工艺。
    　　目前我国应用的水洗工艺主要为马丁法和改良马丁法。2000年莲花集团投资2．0亿元全套引进芬兰斯达泰克公司和荷兰道尔公司的生产线，采用离心分离工艺，技术装备居世界领先水平，解决了长期以来高质量谷朊粉依靠国外进口，价格昂贵的问题。新工艺的引进标志着我国小麦加工技术进入了世界先进行列。
    离心分离工艺具有以下特点：
    （1）密闭式管道工艺，保证了生产的卫生标准；
    （2）连续化全自动生产工艺，提高了生产效率；
    （3）新鲜水用量少，减轻了环保压力；（4）谷朊粉的质量得到很大的提高。
    主要工艺流程及主要设备如下：
    为了配合该工艺的顺利实施，可以对生产废水分类收集、个别处理。高浓度废水采用浓缩———喷雾干燥———加工成饲料的生产工艺；低浓度废水采用厌氧———好氧的生物处理，保证了污水的达标排放。
    小麦淀粉在味精生产中的工艺要点与突破
    小麦淀粉与玉米淀粉原料不同、生产工艺不同，因此在应用到味精生产过程中要针对有些问题加以研究解决。
    由于我们生产的小麦淀粉乳直接用于制糖，为了减少废水排放量，在分离过程中没有对小麦淀粉严格精制，致使小麦淀粉含有大量的蛋白、脂肪、戊聚糖等营养成分，给微生物的生长繁殖提供了条件，造成淀粉乳容易腐败，影响后道工序运行。为此可以从引起小麦淀粉腐败的两个源头抓起。一方面，采用杀菌对淀粉乳进行处理，抑制其腐败；另一方面，对淀粉乳接收到制糖液化工艺进行调整，缩短小麦淀粉的停留时间，从而降低了淀粉乳腐败损失。
    小麦淀粉根据颗粒大小在加工过程中分为两部分：小麦a－淀粉（25～35微米）、小麦b－淀粉（2～10微米），颗粒10～25微米的淀粉基本不存在。这样小麦淀粉就与玉米淀粉有了本质上的区别，特别是大颗粒的a淀粉，如果液化温度过高则容易造成糊化，堵塞喷射管道，造成液化不彻底，严重影响生产的顺利进行。在生产过程中，可以逐步调整酶种类、加酶量和液化方法，同时添加氯化钙作为激活剂，较好的解决了这一问题，取得了良好效果。
    小麦b－淀粉就是在小麦淀粉加工过程中产生的小颗粒淀粉（5～10μm）和破碎的a－淀粉。在现有的分离工艺中，小麦b－淀粉的质量较差，杂质含量大，通过对小麦b－淀粉乳成分分析和制糖试验，发现小麦b－淀粉应用双酶法制糖存在过滤困难，后改用酸酶法进行制糖，通过一段时间的运转，生产情况良好。
    小麦淀粉加工纯属物理分离，没有浸泡等工艺，特别是制糖过程中可溶性蛋白、戊聚糖等物质的分解使得小麦淀粉糖营养丰富，不能采用现有的发酵工艺生产谷氨酸，必须从菌种、培养基配比、发酵工艺等方面进行研究，以适应小麦淀粉糖的特性。
    菌种是谷氨酸发酵的关键，必须选育、驯化适应以小麦为原料生产谷氨酸的菌种。为此，莲花集团与河南省科学院生物研究所联合攻关，成功地完成了小麦为原料发酵生产谷氨酸的菌种选育工作。该菌种的产酸能力超过现有菌种10％以上。同时通过多次实验，优化出最佳的培养基配比和最佳发酵工艺参数，保证了项目的顺利实施。
    小麦淀粉糖在应用过程中也出现了一些问题：浓缩糖三效降膜蒸发器列管容易堵，发酵过程中容易逃液，消泡剂消耗相对较多，发酵液提取收率偏低等。相信通过不懈的努力，这些问题将逐步得到解决。
    小麦淀粉生产中副产品的深加工
    应用小麦淀粉生产味精的主要优势就是小麦加工过程中产生的副产品附加值较高。相应的降低了小麦淀粉的生产成本。莲花集团利用资金、技术优势先后承担了“国家‘十五’小麦淀粉深加工项目”，河南省“综合开发利用从小麦中回收谷朊粉、小麦胚芽、麸皮的深加工以及小麦淀粉废水中戊聚糖的提取”攻关项目，河南省“杂粮方便面生产技术”等项目，使小麦深加工初具规模，形成了一个较好的开发网络。
    莲花集团小麦深加工主要从以下几个方面着手：
    （1）小麦a－淀粉、b－淀粉主要用来生物发酵生产味精；
    （2）小麦谷朊粉用于配制高等级面粉，开发杂粮方便面，改善肉制品风味等。
    （3）小麦麸皮加工成高档次的膳食纤维和饲料；
    （4）小麦胚芽用来加工成膨化食品、胚芽胶囊和提取小麦胚芽油；
    （5）高浓度废水经过浓缩、喷雾干燥生产出戊聚糖作为食品添加剂或膳食纤维。