淺談激光粒度儀在玉米淀粉粒徑檢測中的應用

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一、玉米淀粉及應用

玉米淀粉 (corn starch) 又稱玉蜀黍淀粉。俗名六谷粉。白色微帶淡黃色的粉末。將玉米用0.3%亞硫酸浸漬后，通過破碎、過篩、沉淀、干燥、磨細等工序而制成。普通產(chǎn)品中含有少量脂肪和蛋白質(zhì)等。吸濕性強，最高能達30%以上。清理設(shè)備有振動篩、比重去石機、永磁滾筒和洗麥機等

淀粉是植物經(jīng)光合作用而形成的碳水化合物。它是由單一類型的糖單元組成的多糖，依靠植物體天然合成。淀粉大量存在于植物的種子、塊莖及根里。玉米淀粉是淀粉中最主要的品種，占世界淀粉總量的80%。玉米淀粉是玉米加工的初級產(chǎn)品，不但可直接使用，更是重要的工業(yè)原料，廣泛應用于食品、制糖、發(fā)酵、醫(yī)藥、造紙、化工等行業(yè)。全球利用玉米進行深加工而生產(chǎn)的產(chǎn)品超過2000種，我國玉米深加工產(chǎn)品有500 多種。目前世界上大約三分之二的淀粉用于食品、醫(yī)療、飲料等方面，三分之一用于造紙、包裝、紡織、石油等方面。

玉米淀粉是玉米深加工行業(yè)的基礎(chǔ)，從對玉米淀粉的在加工情況看，利用生物技術(shù)和化工技術(shù)主要是生產(chǎn)以下幾類產(chǎn)品：一是生產(chǎn)包括乙醇和玉米化工醇在內(nèi)的醇類產(chǎn)品：二是生產(chǎn)果葡萄糖漿、麥芽糖、結(jié)晶葡萄糖和葡萄糖漿等糖類產(chǎn)品：三是生產(chǎn)賴氨酸、蘇氨酸和精氨酸等酸類產(chǎn)品；四是生產(chǎn)變性淀粉。

二、我國玉米淀粉的發(fā)展現(xiàn)狀

我國淀粉糖產(chǎn)量雖然較大，約占世界總產(chǎn)量20%,美國是世界最大的淀粉糖生產(chǎn)國，我國淀粉糖產(chǎn)量已僅次于美國，居世界笫二。從而正式跨入了世界淀粉糖生產(chǎn)大國之列。中國的市場容量之大，極具潛力。究其原因，一是國內(nèi)市場本身膨脹擴容；二是世界經(jīng)濟危機的影響，刺激了生產(chǎn)；三是被高價的蔗糖哄抬，拉動了生產(chǎn)；四是國際競爭國內(nèi)化，淀粉糖的頻繁進出口，在國際貿(mào)易舞臺上也發(fā)揮了一些積極作用，初見成效。這些有利因素既促進了我國淀粉糖行業(yè)的發(fā)展，又促進了淀粉糖市場的拓展，使我國的淀粉糖行業(yè)遇到了前所未有的大好發(fā)展時機。但是，在看到我國淀粉糖行業(yè)大好發(fā)展形勢的同時，我們也必須清醒地認識到行業(yè)發(fā)展仍有隱患，仍有許多影響行業(yè)順利發(fā)展的不良因素，如不及時發(fā)現(xiàn)，引起警覺，或不予注重，不采取積極措施，這些隱患勢必成為行業(yè)再次騰飛的障礙。如產(chǎn)能增長不平衡，近期增長過快，產(chǎn)能過剩已有顯現(xiàn)；燃料成本加大，能源矛盾突出，費用上升，企業(yè)負擔加重；產(chǎn)業(yè)集中度較低，企業(yè)規(guī)模小而散，生產(chǎn)成本偏高；市場不規(guī)范，無序競爭，價格大戰(zhàn)時有發(fā)生等等，以上這些因素不僅會影響到行業(yè)當前的經(jīng)濟運行質(zhì)量，也不利于行業(yè)的長遠發(fā)展。然而，這些矛盾和不利因素是我們行業(yè)內(nèi)在發(fā)展中碰到的，是可以通過業(yè)內(nèi)因勢利導，用加快行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快企業(yè)重組聯(lián)合等辦法加以調(diào)整和克服的。但有些矛盾和不利因素，就由不得我們了。我國淀粉糖工業(yè)近年來發(fā)展迅速，又新建了一批大型工廠，淀粉糖的品種增多，成本下降，為我國的國民經(jīng)濟發(fā)展作出了貢獻，目前我國人均消費淀粉糖還比較低，僅1．5公斤，美國37公斤，所以隨著國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，淀粉糖工業(yè)也會進一步發(fā)展，但發(fā)展要根據(jù)國情，要符合市場經(jīng)濟的要求。

三、玉米淀粉的粒徑控制的意義

現(xiàn)代粉體設(shè)備可以制備出不同粒度梯度的細微化淀粉，玉米淀粉的粒度大小對其應用也有很大的影響。例如玉米淀粉的糊化方面，淀粉的糊化是淀粉粒在一定溫度下吸水產(chǎn)生的不可逆容脹，其過程與淀粉分子結(jié)構(gòu)、粒徑大小、分子量以及直鏈淀粉、支鏈淀粉含量有關(guān)。當采用化學或物理方法對天然淀粉顆粒進行微細化處理后，其理化性質(zhì)如微觀形貌、晶體性狀、分之鏈行為以及熱特性等也會發(fā)生相應的變化，淀粉顆粒大小與其結(jié)構(gòu)性質(zhì)間存在著一定的粒度效應，如表面粗糙度增加，相對分之質(zhì)量下降，直鏈接淀粉含量相對增加，結(jié)晶度下降等。這些分子水平上的改變導致淀粉的糊化特性與其粒度間也存在一定的相關(guān)性。經(jīng)過多少實驗驗證，玉米淀粉經(jīng)微細化處理后，其粒徑的降低對淀粉糊化行為產(chǎn)生明顯影響。

四、玉米淀粉粒度測試

玉米淀粉的粒度控制對其生產(chǎn)應用具有重要的指導意義。目前行業(yè)中測定鉛粉粒徑的方法中激光粒度儀法比較快捷、方便和準確。本次實驗應用的是winner3008A：測試報告如下：