[发明专利]速溶湿润粉糊

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种快速的和对环境有利的蒸煮-浸泡(nixtamalization)玉米以制备玉米粉圆饼，玉米粉圆饼片，玉米片等的方法。本发明采用特定的加工步骤加工混合有各种胶凝剂的经碾磨的玉米组分以取代传统蒸煮-浸泡加工方法。

2.相关技术描述

玉米是哥伦布发现美洲大陆以前的社会的主要食品来源。今天玉米粉圆饼及其系列食品仍然是墨西哥和中美洲国家的主要食物。而且，玉米粉圆饼，玉米片和玉米粉圆饼片已经广泛渗透到美国，亚洲和欧洲的一些国家的市场上。

蒸煮-浸泡也被称为碱蒸煮，它是制做玉米湿润粉糊的传统方法，对于许多墨西哥风格的玉米产品，如：玉米粉圆饼，玉米粉圆饼片，玉米面豆卷壳，炸玉米粉圆饼，墨西哥小吃，和玉米片，玉米湿润粉糊是其基本成分。据说古代的中美洲国家是将玉米在分散的木灰或石灰中进行烹制来生产玉米粉圆饼，它是面包的主要形式。这种古代技术几乎没有进行过任何改变，仍包括在石灰(氢氧化钙)溶液中蒸煮和浸泡整个玉米仁。碱蒸-浸泡使玉米发生变形，这样就可以被石磨碾碎形成称为湿润粉湖的面团，随后将其制片，成形，并切割以制备玉米粉圆饼和相关的小吃或食品。

将玉米加工成玉米粉圆饼的传统方法(蒸煮-浸泡)可以追溯到早期的中美洲时代，并且从那时起该方法的基本步骤基本上没有变化的保留下来。在传统加工方法中，整粒玉米在沸腾的石灰水(或木灰水)溶液中蒸煮一小段时间(5-45分钟)并且在此溶液中浸泡12至18个小时冷却下来。进行蒸煮的液体被称为蒸煮液(nejayote)将会排掉；溶解在蒸煮液中的种皮和胚部分也随之流失。洗涤经蒸煮，浸泡，且排出水分的玉米粒(nixtamal)以去除过量的石灰。这时，又有一部分种皮和胚物质流失。流失的全部玉米组分从5％至15％变化。高碱性(pH11-12)的蒸煮液内富含玉米固体和过量的石灰，并且是传统蒸煮-浸泡和速溶湿润粉糊面粉生产的废物产品。用杵或石磨将经蒸煮，浸泡，且排出水分的玉米粒碾磨成湿润粉糊。最后，将湿润粉糊压平制成薄圆片，这些薄圆片在热煎锅上进行烹制，每一面大概要烹制30-60秒，从而生产出玉米粉圆饼片。由所述的这种传统方法制作的玉米粉圆饼片通常表现出良好的流体特性，如张性和弹性。

整个玉米仁的蒸煮-浸泡工艺的主要缺陷涉及到碱性废物和污水的处理。用于蒸煮浸泡的液体即蒸煮液是蒸煮-浸泡工艺过程中不可避免的副产品，并且因为其成分和碱性对环境来说也是一种潜在的危险排放物。在商业性的湿润粉糊生产中，蒸煮-浸泡工艺过程中所产生的过量废水的正确处理是主要关注点，因为废水排放一般必须满足具体的规定要求。因此，无论是从环境方面还是经济方面考虑，人们都渴望蒸煮-浸泡玉米的方法能减少排放物产生。

对玉米进行碱蒸煮，浸泡，和洗涤也会引起湿润粉糊和废水之间固体玉米的分离。在蒸煮-浸泡过程中所流失的玉米固体(即产量损失)和排放物处理和净化成本都是相当可观的。商业生产中，因玉米品种不同，估计流失的玉米固体在5％至15％间变化。所产生的排放液(蒸煮液)因其成分和性质也是一种潜在的污染物。蒸煮液碱性高(pH11-12)，而且其固体部分包含约75％的非淀粉多糖，11％淀粉和1.4％蛋白质和高含量的钙。蒸煮液的化学耗氧量(COD)约为25,000mg/L，生物需氧量(BOD)为8，100mg/L，和悬浮固体含量为20,000mg/L。除了高BDO和COD外，每升蒸煮液含有约310mg氮和180mg磷。商业碱法加工玉米设备将碱性废水排放到大型沉淀罐或废水塘中进行处理。一些工艺是通过灌溉农田或草坪来处理部分废水。玉米固体的沉淀和微生物降解实现了废水清洁处理。由于碱性，废水在进行适当的中和之前一般不能直接排到环境或是河流中。

在大型商业设施中，多数工作都集中耗费在蒸煮-浸泡过程和减小浸泡时间方面，玉米通常高温蒸煮并且用水冷却以迅速降低玉米的温度。尽管这种方法缩短了加工时间，但是其增加水的用量，因此，增加了废水的量。每天能够加工200吨玉米的典型玉米蒸煮-浸泡设备每分钟需要使用超过50加仑的水，并且在24小时期间中产生几乎等量的碱性废水。

正在进行研究以发现有效的，经济的处理碱性废物的替代方法。有一种方法是通过真空过滤从废水蒸汽中去除悬浮固体，然后采用反渗透法除去溶解的固体。用于此系统的膜几乎可以截留下所有固体，并只能使水通过。然而，这些膜是非常昂贵的。