預(yù)糊化淀粉是一種物理變性淀粉，也被稱為 α–淀粉；是在淀粉糊化呈分散狀態(tài)后，經(jīng)快速脫水干燥，淀粉分子來不及重排而得到一種多孔、無明顯結(jié)晶的淀粉顆粒。由于預(yù)糊化淀粉具有多孔、氫鍵斷裂結(jié)構(gòu)，并具冷水可溶、冷水穩(wěn)定性好和保水性強(qiáng)等特點，因此被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品、飼料、石油鉆井、金屬鑄造、紡織、造紙等很多行業(yè)。
預(yù)糊化淀粉生產(chǎn)工藝分析
預(yù)糊化淀粉是原淀粉在一定量水或親水溶劑存在下加熱，利用水或親水溶劑使其分子間氫鍵斷裂、破壞其規(guī)律排列膠束結(jié)構(gòu)，完全糊化后，在高溫下迅速干燥而得到氫鍵斷開、多孔狀、無明顯結(jié)晶的淀粉顆粒。糊化作用過程可分為三個階段：
(1) 可逆吸水階段。水分進(jìn)入淀粉粒非晶質(zhì)部分，體積略有膨脹，此時冷卻干燥，顆粒可復(fù)原，雙折射現(xiàn)象不變；
(2) 不可逆吸水階段。隨溫度升高，水分進(jìn)入淀粉微晶間隙，不可逆大量吸水，雙折射現(xiàn)象逐漸模糊以至消失，亦稱結(jié)晶“溶解”，淀粉粒脹至原始體積50~100 倍；
(3) 淀粉粒zui后解體，淀粉分子全部進(jìn)入溶液。糊化后淀粉又稱α– 化淀粉。
生產(chǎn)預(yù)糊化淀粉原料包括原淀粉，如馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉、綠豆淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、燕麥淀粉等，及種子作物萃取蔬菜淀粉和化學(xué)變性淀粉，如交聯(lián)淀粉、變性糯玉米淀粉等。馬鈴薯預(yù)糊化淀粉與其它預(yù)糊化淀粉相比，具有很強(qiáng)粘結(jié)性、良好成膜性能。預(yù)糊化淀粉生產(chǎn)主要是加熱原淀粉，使淀粉顆粒糊化，然后快速干燥、磨細(xì)、過篩、包裝。具體采用工藝路線為：淀粉和水→淀粉乳→糊化→干燥→粉碎→包裝。
滾筒干燥法又稱熱筒法。根據(jù)滾筒結(jié)構(gòu)不同，又分為單滾和雙滾兩種。雙滾式滾筒轉(zhuǎn)向相反，將蒸汽通入鼓內(nèi)加熱，使?jié)L筒表面溫度高達(dá) 140℃~180℃，將濃度15%~40%左右淀粉乳分布于滾筒表面，在滾筒轉(zhuǎn)動下形成均勻薄層。在加熱下，淀粉開始糊化、干燥，待水分降至5%，即可用刮刀將淀粉薄層剝下，經(jīng)粉碎、過篩，即可得預(yù)糊化淀粉。操作過程是能否制備合格預(yù)糊化淀粉關(guān)鍵，如淀粉涂層厚度、轉(zhuǎn)鼓速度、鼓表面溫度、產(chǎn)品zui終水分等參數(shù)均會影響預(yù)糊化淀粉質(zhì)量。為改善淀粉涂膜內(nèi)外溫差、加快熱能傳遞，也可先將淀粉乳用噴射器或熱交換器預(yù)熱，再引入滾筒表面。
節(jié)能滾筒干燥機(jī)在預(yù)糊化淀粉生產(chǎn)中的應(yīng)用
淀粉變性的一種方法是滾筒干燥，懸浮于水中的原淀粉在溫度升高時開始膨脹，在特定溫度下這種膨脹速度非?？?，且不可逆轉(zhuǎn)。淀粉顆粒在 吸收水分后容量急劇擴(kuò)大，單獨的淀粉分子被鎖定在一個極度膨脹的網(wǎng)絡(luò)里，這種現(xiàn)象叫糊化。經(jīng)過一段時間，淀粉分子開始破裂和崩解，產(chǎn)生出由膨脹顆粒碎片、含水的淀粉集合體和溶解的分子組成的粘稠膠狀彌散物。
當(dāng)原淀粉漿被布到熱滾筒表面時，它馬上就開始糊化，但水分也同時開始蒸發(fā)，結(jié)果造成了淀粉顆粒開放式的結(jié)構(gòu)。把這種經(jīng)滾筒干燥的淀粉放到冷水中，它即開始溶解，并且在沒有加熱的情況下，仍然開始膨脹 ，這種特點叫做速溶效果。鑒于淀粉在干燥狀態(tài)已經(jīng)部分糊化，所以它被稱為預(yù)糊化淀粉。也可以這么說，淀粉的滾筒干燥是將原淀粉進(jìn)行物理變性，通過加熱快速蒸發(fā)水分，使其成為預(yù)糊化淀粉，以達(dá)到速溶特性。
(1) 主滾筒
主滾筒可以是不同的直徑和長度，常用的是直徑1.5～2m，長度3～4.5m，滾筒由飽和蒸汽加熱，典型的壓力范圍為0.2～0.6MPa。
(2) 布料輥
根據(jù)主輥尺寸的大小，可采用3～5個小輥。第yi個小輥反轉(zhuǎn)，目的是防止料漿流到滾筒的刮刀側(cè)，小輥可以手動調(diào)節(jié)(過去)或 自動調(diào)節(jié)(現(xiàn)在)。小輥和主輥之間的距離可有三個位置調(diào)節(jié) ：
清洗位置：高，跟主輥之間的間隙zui大。
加熱位置：低，接近主輥表面，讓小輥均勻加熱，以防止局部變形。
生產(chǎn)位置：zui小的間隙設(shè)置(幾絲)，可將料漿鋪碾到主滾筒上。通常中間的小輥有帶埡口的轉(zhuǎn)移刮刀持續(xù)工作，這些刮刀的作用是將在間隙中的新鮮物料和存留的半糊化產(chǎn)品進(jìn)行混合，以達(dá)到zui佳產(chǎn)品品質(zhì) 。
(3) 刀架
主滾筒旋轉(zhuǎn)一周后，產(chǎn)品被固定在刀架上的刮刀刮下，刀架是 由堅固的鑄鐵制成，在多數(shù)情況下因為衛(wèi)生原因帶有不銹鋼包層 。這種堅固的結(jié)構(gòu)可防止刮刀因振動給滾筒帶來損傷。刮刀由氣動壓刀裝置貼壓在滾筒表面。刀架由兩個汽缸控制。
(4) 產(chǎn)品卸料
產(chǎn)品成薄膜狀從滾筒上卸下，經(jīng)過料槽進(jìn)人破碎器，破碎器將產(chǎn)品膜初步破碎成較小片，便于運(yùn)輸。破碎器下面是螺旋輸送器，將干燥的淀粉從滾筒的一頭送到另一頭，以便繼續(xù)輸送到中間儲存環(huán)節(jié)或包裝生產(chǎn)線上 。
(5) 結(jié)構(gòu)要求
滾筒干燥機(jī)上的預(yù)糊化淀粉是一種高粘稠產(chǎn)品，這種高粘性和稠性可在布料輥和主輥之間導(dǎo)致很大的剪切力。除此之外，產(chǎn)品有很強(qiáng)的粘在滾筒表面的傾向。由于這些特點，滾筒干燥機(jī)的機(jī)械負(fù)荷極高，這就要求滾筒干燥機(jī)的機(jī)械設(shè)計非常堅固，常州百得在設(shè)計和制造這種高強(qiáng)度的滾筒干燥機(jī)上已有多年的經(jīng)驗。
(6) 預(yù)熱處理
有些情況下，在滾筒干燥之前料漿需要經(jīng)過注人新鮮蒸汽進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以達(dá)到更高的預(yù)糊化度，使zui終產(chǎn)品吸水性更好，粘度更高。另外一個效果是料漿在喂到滾筒干燥機(jī)之前已被消毒，避免了zui終干燥產(chǎn)品被意外濺上料漿而造成的污染。
