碎大米精深加工项目建设方案及规划分析

1、碎大米精深加工项目建设方案及规划分析（一）项目建设的目的意义AA市是我国重要的商品粮基地，水稻生产在全市农业生产中占有重要地位。2009年全市水稻播种面积万亩，总产量亿斤。在水稻加工业方面，拥有益海AA粮油工业有限公司等为代表的龙头企业。黑龙江省千亿斤粮食产能工程一20个加工能力30万吨以上的稻米加工园区，有4个就地处AA周边。长期以来，稻米加工仅处于一种满足口粮大米需求的初级加工状态，有效利用率只达6065%,副产品深加工利用极少，资源综合利用水平低。随着稻米精深加工技术和工艺的不断创新发展，食用大米加工产生的节碎米、米糠、稻壳等经过深加工能够获得淀粉糖类、蛋白粉类和米糠油类产品等。这些产品

2、市场处于成长期，市场价格高，市场前景好。在碧谷过程中产生的碎米有大小之分，大碎米是指留存在直径2的破碎米粒,按粒形大小分为大碎米和小碎米，大碎米是指留存在直径2.0mm圆孔筛上，不足本批正常整米三分之二的碎粒，小碎米是指通过直径2.0mm圆孔筛，留存在直径1.0mm圆孔筛上的碎粒。碎米的营养成分与大米基本相同，粗纤维和矿物质含量略高于整米，其中水分1214%,粗蛋白质含量在511%范围内，粗纤维含量在%范围内，无氮浸出物在61%82%范围内，矿物质含量在%左右。大碎一般按成品米销售，但是碎米率对产品品级有重要影响。小碎一般只能按饲料进行处理。根据AA市现有稻米加工工艺及设备条件，碁谷过程产生的

3、小碎的比率在34%,由此可见，每年产生的小碎量是非常可观的。淀粉糖是甜味剂体系中的一种甜味物质，甜味剂可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。在天然甜味剂中，淀粉糖是以含淀粉的粮食（玉米、大米、小麦等）、薯类等为原料在酸或酶的作用下经水解、精制或再经深加工而获得的糖制品。因为原材料的供应、国家政策支持、销售价格、营养和口感等多方面，淀粉糖相对于食糖具有一定的比较优势，所以淀粉糖对食糖的替代作用越来越明显。从销售价格上看，蔗糖近几年的销售价格在39005100元/吨之间波动，每吨蔗糖的价格一般高于淀粉糖8001000元之间。从营养和口感角度上看，淀粉糖产品具有成形性能好、甜味口感适宜、热值低、营养丰富

4、、保湿性强、食用不过敏等特点，自从问世就受到广泛欢迎，如国际著名的可口可乐、百事可乐等产品以前都是用蔗糖做甜味剂，现己全部改为淀粉糖。尤其是在生产月饼、糕点、软糖时，因为保湿性强，淀粉糖的替代作用很强。大米蛋白粉是植物性蛋白粉的一种，大米蛋白粉具有良好的产品特性，营养价值极高，其赖氨酸含量在谷物蛋白中最高，氨基酸构成比例合理，符合FA0/WH0（联合国粮食组织和世界卫生组织）推荐的营养模式。食品级大米蛋白粉是蛋白质质量分数80%以上并具有很好水溶性的产品，具有高营养、易消化、低过敏的特点，而且溶解性好、风味温和，非常适合儿童、老人和病人。综上所述，利用稻米加工的副产物-小碎米加工大米蛋白粉和淀

5、粉糖，能够大大提高水稻的原料利用率，这对于提升企业经济效益和技术水平无疑将产生重要影响。（二）产品的市场分析1.产品的主要用途大米淀粉糖属于淀粉糖中的一种，其主要原料为稻谷加工食用米过程中形成的碎米。稻米中的主要成分是淀粉，含量高达90%。以大米淀粉为原料，采用生物技术可直接生产各种类型的淀粉糖，主要包括麦芽糖、葡萄糖、麦芽糊精等淀粉糖制品。麦芽糖浆麦芽糖浆是以淀粉为原料，经酶或酸酶结合法水解制成的一种淀粉糖浆，麦芽糖浆中葡荷糖含量较低（一般在10%以下），而麦芽糖含量较高（一般在40-90%）,按制法和麦芽糖含量不同可分别分为饴糖、高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆等。麦芽糖浆的主要特性见表6-10表

6、6-1麦芽糖浆的主要特性特性备注甜味纯正甜味纯正、温和、爽口，甜度为蔗糖50%,可替代蔗糖用于多种食品加工抗结晶性防止糖果、巧克力制品中的返砂现象，防止果酱、果冻等食品中蔗糖的结晶。此外，还能防止淀粉的凝沉作用低吸湿性吸湿性低，抗吸湿能力比葡萄糖浆强，用于糖果中可防止糖果吸湿发洋高耐热性热穏定性好，160C的高温下不会发生分解、变色发酵性良好的发酵性，可用于面包、蛋糕等发酵焙烤食品水分活度麦芽糖易与水形成络合物，用于食品加工中可增强保水性，提高保香性，降低水分活度，延长食品保质期麦芽糊精麦芽糊精又称酶法糊精或水溶性糊精，是一种新颖低甜度、低热量、高营养食品原料，其葡萄糖值（DE值）低于20。麦

7、芽糊精的水解过程使淀粉分子由大变小，实际上是麦芽糖、果糖、糊精等的混合体。麦芽糊精的主要特性见表6-2。表6-2麦芽糊精的主要特性特性备注溶解性好能溶于水，饮料中可作增稠剂，提高饮料的粘稠感吸湿性低制作粉状、颗粒状固体饮料（包括风味汤料）不易吸潮，不易结块还原糖弱可减少食品加工时的褐变流动性好贮取方便，易混合均匀成膜性好和泡沫稳定性强能赋于食品一定形态和粘度，并可抑制对砂糖的结晶作用消化和吸收性强消化和吸收性强葡荷糖粉葡荷糖又称为血糖，是自然界分布最广旦最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛。可被人身直接吸收，是人体营养物质和机体能量的主要来源，在人体内能直接参与新陈代谢过程。葡萄糖在人体内能被

8、氧化为二氧化碳和水，每克葡萄糖被氧化为二氧化碳和水时，释放岀热量，人和动物所需要能量的50%来自葡萄糖。因为生产工艺的不同，所得葡萄糖产品的纯度也不同，一般可分为结晶葡萄糖和全糖两类。结晶葡萄糖按制造工艺的不同分为一水结晶葡萄糖和无水结晶葡萄糖，可广泛用于食品加工及医药制造。全糖纯度高、甜味纯正，广泛用于酿酒、味精、氨基酸等行业。大米蛋白粉大米蛋白粉来源于稻谷的精深加工，一粒稻谷中仅仅约有14%的蛋白质含量,所以大米蛋白质产出率相对较低。但大米蛋白粉具有良好的产品特性，营养价值极高，其赖氨酸含量在谷物蛋白中最高，氨基酸构成比例合理，符合FAO/WHO（联合国粮食组织和世界卫生组织）推荐的营养模

9、式。食品级大米蛋白粉是蛋白质质量分数80%以上并具有很好水溶性的产品，具有高营养、易消化、低过敏的特点，而且溶解性好、风味温和，非常适合儿童、老人和病人。另外，大米蛋白粉是各类蛋白质中能值最低的，作为成人的蛋白质补充剂，不用担心摄入过多能量，被广泛应用于食品、保健品、生物医药与化妆品等领域。2.国内外情况美国生产淀粉糖己有150多年历史，是世界最大的淀粉糖生产国家，从美国淀粉糖发展历史来看，1850年开始生产酸转化糖浆，1921年起生产结晶葡萄糖，1930年有了酸酶法工艺，1963年利用离子交换技术精制糖液再用喷雾干燥生产全糖粉，1965年用B淀粉酶生产高麦芽糖浆，1966年麦芽糊精投入生产，

10、1968年42%果葡糖浆在食品上得到广泛应用，1976年又开发了第二代55%果葡糖浆，1981年又开始生产结晶果糖和含20%50%果糖的各种糖浆。淀粉糖生产过程需经过高温液化，活性炭脱色，离子交换等一系列净化工艺，所以淀粉糖及其食品一直是美国市场上的放心食品。日本淀粉糖产量约230万吨，果葡糖浆占50%,人均消耗淀粉糖约18公斤，日本开发新产品的能力强，拥有先进的分离技术，发酵工程，提取技术，酶的开发研究也很有成就，加上先进的生产设备，所以日本淀粉糖的品种比较多，除传统的酸法和酶法转化的糖浆、果萄糖浆和高DE值葡萄糖浆外，还生产含麦芽糖45%,50%55%和70%95%的麦芽糖浆，以及含50%

11、60%麦芽三糖浆，50%70%麦芽四糖糖浆，还有-种含40%麦芽六糖和麦芽七糖的混合糖浆。结晶糖有口服规格一水糖和无水葡荷糖，医用规格无水葡荷糖和结晶麦芽糖，日本林原公司每年生产注射用麦芽糖2000吨，食品级2000吨。日本低聚精种类也多，有含50%以上的异麦芽低聚糖和含潘糖的异麦芽低聚糖，有含45%液体和90%粉末的B果寡糖。此外，还有半乳寡糖、乳寡糖、麦芽寡糖。糖醇类产品有木糖醇、麦芽糖醇、原藻醇等。台湾省淀粉糖工业约发展于上世纪70年代，1980年初开始发展果葡糖浆工业，果萄糖浆产量约20万吨，主要用于饮料。台湾省的果葡糖浆除饮料业外，也用于糕饼业、冰晶、腌渍食品、乳制品、罐头、调味品、

12、糖果，近年来消费者健康意识高涨，有减少摄取热量的要求，所以食品工业对果葡糖浆的使用量逐年扩大，家庭用小包装果葡糖浆占整个果萄糖浆市场的10%,现在粉状结晶果糖已进人家庭使用，进口量逐年上升。在欧洲国家中较有特色的是法国罗盖特公司R0QUETTE）,该公司以生产无热源一水葡薦糖和山梨醇（液体和结晶山梨醇）为最著名，山梨醇质优价廉，世界上生产维生素C的大公司和很多牙膏厂都向该公司购买，他们采用比较高的结晶温度一次结晶，生产注射用无热源一水葡萄糖，其母液生产口服葡萄糖，也可用来生产维生素C用山梨醇，2次母液生产牙膏用山梨醇，该厂以液体葡萄糖生产葡萄糖酸及其类，也发酵生产乳酸，原藻酸，麦芽糖醇，果萄糖

13、浆，结晶果糖和甘露醇，罗盖特是一个家族工厂，和美国国民淀粉和化学品工厂合资成立了一家罗盖特国民公司专门生产变性淀粉，他们自称罗盖特，所以能不断发展主要是依靠科学管理和几十年积累的生产秘诀,功能性糖的概念日本提出来的，现在欧美国家也开始重视。在法国、德国研究最多的是乳果糖，这种糖在结肠中被消化道菌丛转化成低分子量有机酸，导致肠道内pH值下降并刺激结肠蠕动，保持大便通畅，也可用于治疗肝性脑病，预防肝昏迷，乳果糖日本年产1000吨左右。当前国内大米精深加工企业生产的蛋白粉主要为饲料级蛋白粉，食品级蛋白粉较少。根据汉鼎咨询行业调研结果，我国2008年大米蛋白粉的产量为万吨，随着国内大米蛋白粉的加工技术

14、工艺的不断提高，大米食品级蛋白粉的生产能力不断扩大，预计大米食品蛋白粉的年产量将不断提升。预计到2012年国内大米蛋白粉的年产量将达到万吨。（三）产品方案及规模产品方案本项目产品包括：淀粉糖浆、高果糖浆、大米蛋白粉建设规模本项目确定处理碎米量为每年30万吨，生产产品淀粉糖浆10万吨、F55高果糖浆5万吨、大米蛋白粉2万吨。淀粉糖浆2000元/吨、高果糖浆3500元/吨、大米蛋白粉7000元/吨。（四）工艺技术方案工艺流程及操作要点(1)麦芽糖浆操作要点预处理。将原料碎米首先进行清理除杂，再经水洗、浸泡后直接进行磨浆。磨浆过程分为粗磨和精磨两部，精磨釆用胶体磨，控制米乳达到规定浓度(40%),然

15、后加入盐酸调节至规定pH值。糖化。调好的米乳，用耐酸泵送入糖化罐，进料完毕打开蒸气阀升压力至公斤/厘米2左右，保持该压力35分钟。取样，用20%碘液检查糖化终点。糖化液遇碘呈酱红色即可放料中和。中和。糖化液转入中和桶进行中和，开始搅拌时加入定量废炭作助滤剂,逐步加入10%碳酸钠溶液中和，混和均匀，达到所需的pH值后，打开出料阀，用泵将糖液送入过滤机。滤出的清糖液随即送至冷却塔，冷却后糖液进行脱色。脱色。清糖液放入脱色桶内，加入定量活性炭随加随拌，脱色搅拌时间很多于5分钟(指糖液放满桶后)，然后再送至过滤机，滤出清液放在贮桶内备用。离子交换。将第一次脱色滤清液送至离子交换滤床进行脱盐、提纯及脱色

16、。糖液通过阳-阴-阳-阴4个树脂滤床后，在贮糖桶内调整pH值至。第一次蒸发。离子交换后，准确调好pH值的糖液，利用泵送至蒸发罐，保持真空度在500米汞柱以上，加热蒸气压力不得超过IKg/cmS控制蒸发浓缩的中转化糖浆浓度在4250%左右。可出料进行第二次脱色。二次脱色过滤。经第一次蒸发后的中转化糖浆送至脱色桶，再加入定量新鲜活性炭，操作与第一次脱色相同。二次脱色糖浆必须反复回流过滤至无活性炭微粒为止，方可保证质量。然后将清透、无色的中转化糖浆，送至贮糖桶。第二次蒸发。该道操作基本上与第一次蒸发操作相同，仅仅第二次蒸发开始后，加入适量亚硫酸氢钠溶液(35波美度)，能起到漂白而保护色泽的作用。蒸发

17、至规定的浓度，即可放料至成品桶内。(2)高果糖浆该生产工艺主要包括淀粉转化、糖浆精制及浓缩、异构化和色谱分离等四个部分。前两部分与淀粉糖浆生产工艺相同。酶异构过程控制的主要工艺条件。葡萄糖异构化的工艺控制条件：异构酶(SweetzymeIT,酶活力N360IGIU/g)。进料糖浆条件：DX96,pH,DS45-50%,T=5560C,Ca22mg/Kg,Mg2t45mg/Kg,SO2NIOOmg/Kg,电导率W20us/cm,ODW(280nm,30%)o出料糖浆标准pH，FN42%。在糖浆异构化的整个工艺过程中，上述任何一个指标的改变都将导致异构酶的活力下降，所以在整个生产过程中应始终保持系

18、统参数的稳定均衡，尽量避免频繁的开、停车操作。同时，在生产过程中应特别注重系统染菌的问题，因为酶制剂的运行周期最长可达到60DE以上，如何保证在此期间避免系统染菌至关重要。所以，在整个生产过程中应始终保持洁净生产和经常性消毒工作。与此同时，因为在酶异构过程中的化学变化，异构后糖浆出料的组分及色相有所变化，通常在工艺处理时会釆用多次脱色及离子交换等手段来解决这个问题。（3）大米蛋白粉浸泡：将大米用碱离子型浸提液浸泡46小时。磨浆、浸提：将浸泡好的大米磨细，于2025C继续浸提2小时。中温液化及酶解：中温液化温度6065C,然后使用糖化酶进行水解3小时。分离：将浸提完成的大米浆通过离心分离机分离。

19、洗涤：用清水洗涤酸沉的蛋白质。酸沉：将离心分离出的溶液用酸离子型凝聚液调pH值，使蛋白质沉降。干燥：将均质好的蛋白质喷雾干燥成粉制得大米蛋白粉；其中蛋白含量70%,水份515%。表6-3每加工一吨原料碎米可生产产品产品名称产品加工量（kg）淀粉糖浆（浓度70黑）666高果糖浆（浓度75%）333大米蛋白粉133产品标准（1）淀粉糖浆、高果糖浆产品标准感观指标：色泽淡黄微明，无异味。理化指标：见表6-4、表6-5。表6-4理化指标项目淀粉糖浆高果糖浆固形物%水份W果糖52pH灰分，硫酸盐计色值(RBU)3535表6-5微生物指标项目指标菌落总数，cfu/gW300酵母W10霉菌W10大肠菌群，M

20、PN/lOOgW40致病菌（指沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌）不得检出（2）大米蛋白粉产品标准感观指标：淡黄至乳白色粉末，无异味。表6-6理化指标项目指标水份W通过200目，99大米蛋白含量N80膳食纤维W6碳水化合物W10脂肪W重金属ppmW灰分W表6-7徹生物指标项目指标菌落总数，cfu/gW1000酵母+霉菌W100大肠菌群，MPN/lOOg阴性表6-8工艺主要设备序号设备名称型号及规格单位数量备注1淀粉糖设备液化喷射器碳钢组4糖化罐10m3台4离子交换器H=2200D=350台4浓浆泵H=32Q=20N=台4板框过滤机台3三效蒸发器12000kg/h台1胶体磨台2空气压缩机不锈钢台1冷水机组不锈钢套1板式换热器20m2台42蛋白粉设备萃取罐50m3台6解碎机台2动态酸沉系统套1中和罐50m3台6超高温杀菌闪蒸器台12调浆罐20吨台8过滤机RPC-600台4脱气罐GT-40台4CIP罐10M3套4三效降膜式蒸发器h组2喷雾干燥系统30T套2（五）原材料及动力消耗主要原材料、辅助原材料本项目生产所需要原料是碎米，年用量3