第六節(jié)_玉米的綜合利用__玉米蛋白及其利用

1、主講人：樸優(yōu)秀,玉米蛋白及其應(yīng)用,目 錄,,,三、玉米蛋白的加工方法,四、玉米蛋白粉的利用,,二、玉米蛋白粉的組成及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),一、玉米中的蛋白,一、玉米中的蛋白,,一、玉米中的蛋白,,一、玉米中的蛋白,,二、玉米蛋白粉的組成及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),,,注：蛋白質(zhì)為N*6.25，表中數(shù)據(jù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除水分外均為干基。,二、玉米蛋白粉的組成及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),,,通常以蛋白質(zhì)含量為主，按質(zhì)定價(jià)。通常： 水分≤12%； 纖

2、維≤3%； 脂肪≥1%； 蛋白質(zhì)≥60%。有的要求：淀粉含量20%，粒度50%過(guò)40木篩。根據(jù)工藝不同 有的蛋白含量只能達(dá)到50%甚至更低。,三、玉米蛋白粉的制造,,,在濕法玉米淀粉加工過(guò)程中經(jīng)主分離機(jī)分出的麩質(zhì)水以麩質(zhì)濃縮離心機(jī)濃縮以后，干物含量約9%，或經(jīng)氣浮槽濃縮其麩質(zhì)干物約6%，需脫水和干燥制成玉米蛋白粉成品。,,,三、玉米蛋白粉的制造,,,以碟片離心機(jī)將過(guò)量的水去除，處理后干物含量11%-14

3、%。,三、玉米蛋白粉的制造,,方法一、板框壓濾機(jī)脫水,板框壓濾機(jī)是最常用的過(guò)濾方式，為間歇性過(guò)濾設(shè)備，適用于中、小企業(yè)。一般為鐵質(zhì)，板框及濾板為鑄鐵制造，玉米蛋白粉用濾板厚一般不小于38mm，否則易壞，壓緊方式有手動(dòng)、液壓、機(jī)械三種，現(xiàn)在一般采用液壓型壓緊力達(dá)9.8MPa。需配套使用進(jìn)出料泵、罐等，進(jìn)料泵壓力為0.3-0.5MPa，生產(chǎn)周期一般為5h。,三、玉米蛋白粉的制造,,方法一、板框壓濾機(jī)脫水,板框壓濾機(jī)主要由濾板和濾框組成，在濾

4、框與濾板之間壓緊濾布。當(dāng)壓濾機(jī)壓緊時(shí)，每相鄰的兩濾板及其中間夾住的濾框即組成一個(gè)獨(dú)立的過(guò)濾室，每只濾板均有溝渠，可將濾液導(dǎo)出，每一濾板同時(shí)供兩個(gè)與其相鄰的濾室過(guò)濾用，濾框及濾板上方均有小孔以便濾液流入濾室內(nèi)，板框下部用于導(dǎo)出濾液的孔道配有旋塞，可以調(diào)節(jié)操作。,三、玉米蛋白粉的制造,,方法一、板框壓濾機(jī)脫水,板框壓濾機(jī)的操作：首先上好濾布，壓緊板框，再開啟進(jìn)料泵，慢慢打開進(jìn)料閥，待壓力平穩(wěn)后開大，進(jìn)行保壓過(guò)濾，當(dāng)濾液流出量很少時(shí)或斷續(xù)流出

5、時(shí)停止過(guò)濾，進(jìn)行卸料，若有空氣壓縮裝置，可用空氣將濾餅壓干再卸料，壓濾后濕料含水分60%左右。,三、玉米蛋白粉的制造,,方法二、鼓式真空過(guò)濾機(jī)脫水,鼓式真空過(guò)濾機(jī)為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外淀粉工廠普遍用于麩質(zhì)脫水的設(shè)備。為連續(xù)工作設(shè)備，濃麩質(zhì)連續(xù)送入懸浮液槽中，使液位保持固定，刮下濕麩質(zhì)不斷被輸送設(shè)備送走，濾液也由專門儲(chǔ)罐及泵送走。本設(shè)備過(guò)濾質(zhì)量好，濾后麩質(zhì)水分55%左右，但設(shè)備復(fù) 雜輔助設(shè)備多，價(jià)格昂貴。,三、玉米蛋白粉的制造,,方法二、鼓式真空過(guò)

6、濾機(jī)脫水,三、玉米蛋白粉的制造,,方法二、鼓式真空過(guò)濾機(jī)脫水,鼓式真空過(guò)濾機(jī)工作原理：機(jī)體為一鉆孔或具有溝渠的空心轉(zhuǎn)鼓，上覆以金屬網(wǎng)，將濾布再覆蓋于此網(wǎng)上，然后將 轉(zhuǎn)筒浸沉于懸浮液槽中，轉(zhuǎn)筒分隔成彼此分開的扇形格，這些扇形格經(jīng)空心軸內(nèi)的通道而與一固定的分配頭相連，分配頭也由若干小室組成，這些小室分別與減壓管線和壓縮管線相連，使全部轉(zhuǎn)筒分成幾個(gè)區(qū)域，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)制其扇形格浸入懸浮液槽時(shí)，即與減壓區(qū)相通，可將懸浮液吸入，因有濾布介質(zhì)，濾液穿過(guò)

7、而蛋白留在轉(zhuǎn)筒表面，成為濾餅，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)離懸浮液槽時(shí)進(jìn)一步被吸干，再轉(zhuǎn)至其扇形格與壓縮區(qū)相通時(shí)，濾餅被吹離轉(zhuǎn)筒表面，同時(shí)被刮刀刮下，再轉(zhuǎn)至再生區(qū)濾布被噴淋洗凈，又進(jìn)入下一周期操作。,三、玉米蛋白粉的制造,,方法三、傾析機(jī)（臥螺）脫水,傾析機(jī)（臥螺）脫水：臥螺又為一現(xiàn)代麩質(zhì)脫水設(shè)備，為臥式外殼，內(nèi)有轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，濃麩質(zhì)從一端進(jìn)入，隨高速旋轉(zhuǎn)的臥螺轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)大離心力，物料甩至機(jī)壁，濾液由一端排出，物料隨螺旋片前進(jìn)而被脫水，從另一端排出機(jī)外。,三

8、、玉米蛋白粉的制造,,方法三、傾析機(jī)（臥螺）脫水,三、玉米蛋白粉的制造,,方法三、傾析機(jī)（臥螺）脫水,臥螺離心機(jī)連續(xù)進(jìn)出料，無(wú)需借助其他外力，但對(duì)工藝條件要求較高，若各指標(biāo)都處于最佳狀態(tài)則脫水效果較理想，脫水后水分在58%以下。,三、玉米蛋白粉的制造,,脫水后的蛋白水分在60%左右仍然很高，不便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸還需借助熱能使水分蒸發(fā)蒸發(fā)至12%以下，此過(guò)程稱為干燥。 蒸發(fā)過(guò)程中的困難主要來(lái)自：物料起始水分高，需達(dá)到的安全水

9、分低，且物料粘性大、易結(jié)團(tuán)。 玉米蛋白粉的干燥方法主要有氣流干燥及管束干燥等現(xiàn)介紹如下：,三、玉米蛋白粉的制造,,與淀粉氣流干燥相同，只是干燥前需根據(jù)脫水物料狀況進(jìn)行預(yù)處理，需粉碎至0.1-1mm的顆粒。經(jīng)氣流干燥的蛋白粉呈細(xì)粉狀，水分均勻，但干燥及包裝時(shí)灰塵大，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有吸塵裝置，且包裝袋也要求不漏粉。,方法一、氣流干燥,三、玉米蛋白粉的制造,,方法一、氣流干燥,三、玉米蛋白粉的制造,,現(xiàn)代大中型企業(yè)玉米蛋白干燥多采用

10、管束干燥，需掌握好進(jìn)料水分，應(yīng)在進(jìn)料處設(shè)置回料裝置，調(diào)節(jié)水分在43%左右，這樣不僅干燥容易，且干燥效率高。 管束干燥的蛋白粉為顆粒狀，飛揚(yáng)少，但干燥水分會(huì)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，顆粒內(nèi)不易干透，及時(shí)檢查成品才可確保產(chǎn)品質(zhì)量。,方法二、管束干燥,三、玉米蛋白粉的制造,,管束干燥機(jī)的工作原理：物料由進(jìn)料口送入干燥機(jī)內(nèi)，在干燥機(jī)內(nèi)物料與通有蒸汽的管束外表面相接觸，并進(jìn)行熱交換，使物料中大部分水分得以蒸發(fā)形成水蒸汽，在尾氣風(fēng)機(jī)的作用下，

11、不斷排出，外界空氣亦不斷進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)充，保證空氣－載濕體與物料之間的濕度差，使干燥過(guò)程得以連續(xù)進(jìn)行，另外，蒸汽管束和鏟板在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下不停轉(zhuǎn)動(dòng)，物料不斷被鏟起和灑下，與蒸汽管束和熱空氣得以充分接觸，高效傳熱提高干燥速率，同時(shí)，在鏟板作用下，物料在干燥機(jī)的進(jìn)料端不斷向出料端運(yùn)動(dòng)，最后由回轉(zhuǎn)閥送至下一工序。,方法二、管束干燥,三、玉米蛋白粉的制造,,方法一、管束干燥,三、玉米蛋白粉的制造,,由此經(jīng)過(guò)包裝即為成品蛋白粉。,四、玉米蛋

12、白粉的利用,,玉米蛋白粉是優(yōu)質(zhì)的飼料蛋白添加劑，玉米蛋白粉中含220-497mg/kg的玉米黃色素，實(shí)際上玉米中全部黃色素都集中在玉米蛋白粉中，特別適合喂養(yǎng)家禽，如用于喂雞，雞腳為黃色，深受南方人們喜愛，且蛋黃多。 玉米蛋白粉除含有高達(dá)60%以上的蛋白質(zhì)外還含有3.2%的亞油酸，是除玉米油外含亞油酸量最多的副產(chǎn)品，胚芽粕含亞油酸僅0.5%，玉米蛋白粉對(duì)家禽的可代謝能為15616kj/kg，是各種副產(chǎn)品中代謝能量最高的。因此玉米蛋

13、白粉是飼料的優(yōu)良蛋白質(zhì)配分。,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,玉米朊的相對(duì)分子質(zhì)量38000，天然玉米朊溶液不穩(wěn)定，蛋白質(zhì)易變性，但在90%以上的乙醇溶液中穩(wěn)定性高，濕玉米朊為熱敏性物質(zhì)，高于15℃易變性，濃玉米朊醇溶液在室溫下久置易變性，而干燥后較穩(wěn)定，干玉米朊100℃不變性，150℃處理2h對(duì)乙醇的溶解度幾乎下降一倍，200℃處理2h變焦，在乙醇中亦不溶解，干玉米朊在室溫下可長(zhǎng)期保存不變性。

14、 玉米朊具有海綿狀結(jié)構(gòu)，呈疏松狀，變性后為膠粘裝可塑物質(zhì)，變性玉米朊在常用溶劑中不溶解。玉米朊不溶于稀酸，在濃鹽酸、硝酸中微溶，不溶于濃硫酸，溶于ph11.5以上的稀堿，在1.2%NaOH中溶解，在鈉鹽及鉀鹽中均不溶解，不溶于水。,玉米朊的性質(zhì),四、玉米蛋白粉的利用,,玉米朊的制法原料準(zhǔn)備：玉米朊的原料為玉米蛋白粉，其蛋白質(zhì)含量越高越好，同時(shí)應(yīng)為顆粒狀，15-30目，否則萃取時(shí)吸附溶劑量大，消耗增加；原料玉米蛋白粉水分越低越

15、好，，不得高于5%，以免萃取時(shí)增加溶劑的水分，引起變性。,特殊噴嘴噴入流動(dòng)的冷水中,沉降,加入體積80%-120%的乙烷，充分混合，靜止分層。,四、玉米蛋白粉的利用,,制法一、用異丙醇萃取,異丙醇（85%）,七級(jí)蛋白粉萃取器（55-60℃，1.5-2h）,,,上清液（黃色，含6%蛋白質(zhì)，1%油及黃色素和少量水溶物質(zhì)）,,濾后萃取液,上層（大部分乙烷和異丙酮，97%的油脂、90-95%的葉黃素）,,,下層（濃玉米朊異丙酮稠液，玉米朊

16、濃度15-20%，少量乙烷、油脂和葉黃素）,,玉米朊（含有少量乙烷，真空蒸餾去除）,15℃低溫干燥，并磨碎,海綿結(jié)構(gòu)狀濾餅（極易變性）,,粉狀玉米朊,,蛋白粉,,加60%石油醚，混勻,上清液,靜止24h,四、玉米蛋白粉的利用,,制法二、用乙醇萃取,乙醇（91-93%包含原料玉米中水分含量）,多級(jí)萃取（50-55℃，10h）,,,萃取液（相對(duì)密度0.855-0.86，酒精量81-82%）,石油醚（上層）,,玉米朊（濃度30%左右

17、）,,,商品液體玉米朊（可直接應(yīng)用）,,靜止分層,,石油醚乙醇混合液,,滾筒干燥，80-100℃，以便乙醇揮發(fā)，刮刀刮下。,片狀玉米朊,蛋白粉,,注意！玉米朊必須注意防爆，因所用溶劑均為易燃易爆液體，，電器設(shè)備亦應(yīng)防爆，并嚴(yán)禁明火，廠房應(yīng)通風(fēng)良好，設(shè)備應(yīng)密封。,四、玉米蛋白粉的利用,,玉米朊的用途,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,溶劑,抽提器,,,殘?jiān)?萃取液,蒸餾,脫除溶劑,玉米黃色素,玉米蛋白

18、粉,,真空蒸發(fā),溶劑,回用,飼料,,,,,,,,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,四、玉米蛋白粉的利用,,玉米面,蒸煮30min,冷卻至40℃,接種米曲霉（0.3%-0.4%）,成品醬,玉米蛋白粉,32-34℃培養(yǎng)36h出曲,控溫45-50℃，14-15d，磨碎,,,,,,大豆粉,麩皮,鹽等,,曲放入發(fā)酵罐,,加鹽水，發(fā)酵3d