玉米浸泡水提取植酸钙镁

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玉米浸泡水提取植酸钙镁 综合性研究一 概述

玉米水研究员 ymsyjy

2012-6-11

一， 项目来源：

1， 玉米浸泡水来源以及主要成分：

利用玉米生产淀粉，首先要将玉米浸泡。玉米在浸渍过程中就产生大量的浸泡水，大部分淀粉厂没有把它利用或没有被完全利用而白白浪费，这就造成了环境污染，为了变废为宝有必要增加适量投资开发这一宝贵的资源。

经过浸泡可起到降低玉米子粒的机械强度，有利于粗破碎使胚乳与胚芽分离。经过浸泡，玉米中7％～10％的干物质转移到浸泡水中，其中无机盐类可转移70％左右；可溶性碳水化合物可转移42％左右；可溶性蛋白质可转移16％左右。淀粉、脂肪、纤维素、戊聚糖的绝对量基本不变。转移到浸泡水中的干物质有一半是从胚芽中浸出去的。浸泡好的玉米含水量应达到40 ％以上。 对于山东地区的玉米浸泡水（CSL），通过我们多次取样进行成分分析；对于温度50℃左右，婆美度4.5，PH值3.8的玉米浸泡水其主要成分如下：

表1-1检测的玉米浸泡水成分 分析项目 色度 婆美度 总酸 乳酸 蛋白 总磷 总糖 总氮 COD 还原糖 干物质 分析方法 外观目视法 比重计法 重铬酸钾法 电导率仪 分析结果 黄色 4.5 3000mg/l 2.5% 46258. 5mg/L 2500 mg/l 8621.19mg/L 7401. 3mg/L 100000 mg/L 7454. 1mg/L 含固率9. 4%

2， 浸泡水的利用：

由于浸泡的目的是使玉米粒变软，外部蛋白质分解，使胚芽、纤维和蛋白质等与淀粉容易分离。因此，要用SO2水浸泡。在浸泡过程中，产生乳酸，使溶液的pH值保持在4以下。因此，浸泡水是酸性胶体溶液的存在状态。其中固体基本上是可溶性固体。

（1）、玉米浆生产：

根据分析，玉米颗粒中的球蛋白几乎全部转入浸泡水中（约占总蛋白的27％）。此外，还有乳酸、植物酸的钙镁盐、可溶性糖类等。这些物质有很高的营养价值，可用于抗菌素生产和发酵行业的培养基。也可以作为混合饲料组分，增加饲料的蛋白质、维生素、抗生素含量。

通过对国内32家规模淀粉生产企业调查研究表明：目前大约35%淀粉厂的玉米浸泡水在做菲订（丁），大部分（70%）采用蒸发浓缩制成了玉米浆，少数（余下的10%）做别的产品或研究。

（2）、沉淀粉的生产：

浸泡水中含氮量较高，实验表明，将浸泡水的pH值调到某一区间，能获得最大量的含氮物沉淀。

有的沉淀粉适合于做为人或动物的蛋白质添加剂，改善人和动物的营养结构。有的沉淀粉适合于做为人或动物食物的矿物盐添加剂，有的沉淀粉适合于做为肌醇的生产原料。肌醇作为药品，能促进脂肪代谢作用，防止肝脏脂肪积存，加速除去肝脏过多的脂肪。对于肝硬变症、血管硬化、肥胖症等有医疗效果。而由玉米浸泡水获得的沉淀粉，被认为是生产肌醇的好原料。

（3） 浸泡水作为培养基：

浸泡水用来培养的菌种，有细菌、酵母菌和霉菌。各种菌种均可生长，获得营养价值很高的单细胞蛋白质作为饲料或人的食物添加剂，同时减轻了对环境的污染程度，COD、BOD去除率达到70％以上。

3， 利用玉米浸泡水直接蒸发生产玉米浆的弊端：

玉米水浓缩后的玉米浆是玉米的精华部分，营养极为丰富，特别是富含各种氨基酸和无机盐以及维生素等物质。都是微生物发酵不可多得的价廉物美的营养成分，通过查阅及咨询，玉米浆目前尚无法定标准，沿用厂家自订标准：干物质4o％以上，酸度不大于14％ ，蛋白质40％以上(干基)，亚硫酸SO2不高于0．3％(以干物计)，溶磷不作规格控制，外观为浓稠不透明黄色或褐色。

玉米浆的作用主要体现在添加到玉米纤维中作为蛋白饲料或作为发酵原料直接销售给其他发酵工厂和制药工厂。玉米浸泡水中含有丰富的蛋白质和其他营养物质，但由于固形物含量低，数量大(全部浓缩添加到玉米纤维中根本承接不了)且容易变质等特点，成为困扰整个玉米深加工行业的一个“隐痛”，此外作为饲料，由于含有2%左右的植酸钙镁盐，使得动物在食用饲料时，不易消化，产生不利于生长的情况。因此，我们业内必须引起重视。

4，菲丁产业现状与展望；

我国生产植酸钙（菲汀）、植酸和肌醇起步较晚，开发、研究、利用与发达国家都有一定差距，人们的认识和重视程度都不高，所以开发、利用和消费还都没有形成气候。基础原料植酸钙主要以米糠、麦麸、饼粕以及玉米淀粉生产时浸泡玉米的废水为主，因此生产厂家多集中在粮食加工厂、油脂加工厂和玉米加工厂的附属单位，生产分散，生产规模小，技术落后，开发研制力量不足，原料利用不合理，收率低（国外先进国家原料中菲汀的收率可达96%，而我国只有50%左右）

针对我国菲汀、植酸和肌醇的生产现状，我们要采取相应的措施，加强自我保护，促进发展。采取行业化机制，加强企业间的沟通和联系。引进和开发先进技术，加强技术改造，降低消耗和成本，提高产品收率和质量；对于小企业进行强强联合，使企业规模化，实现集约化经营，提高企业对国内外市场的抗风险能力和综合服务能力；实现菲汀、植酸和肌醇系列化产品一条龙经营，提高肌醇的产品质量，增强产品国际市场的竞争力；开发利用生物工程中的酶解法和常压催化法生产技术，提高产品收率和质量，降低消耗和成本，提高经济效益；加大后续产品的研制、开发和利用的力度，在老年保健品、新特医药、高档化妆品以及其他工业方面开拓应用新领域；在市场经济规律的指导下，有计划地组织肌醇及其原料和产品的生产、销售、利用和研发。加大生产技术的改造和新工艺、新产品、综合利用的投入。 5， 菲丁工艺新趋势：

淀粉厂的玉米浸泡水（未经浓缩的泊美度4.5左右）中含植酸钙镁（菲汀）约为1—1.5%，理论上，需83—100吨玉米水可生产1吨纯度为100%的菲丁。但一般的工业菲丁的纯度仅为60% ，按此计算，则需50—60吨玉米水。而菲丁产品中，一般含14%水分，这样折算下来，每生产1吨含水分14%、纯度为60%的工业菲丁，约需45—55吨玉米浸 泡水。

植酸钙生产工艺流程图 过程可分为四个工序。 空气 石灰乳 1. 沉淀：将从淀粉厂取得的玉米浸泡水放入沉淀池，静置使其玉米浸泡水 中和反应池 板框过滤 滤渣潮品 中的固体悬浮物沉降。然后抽取上层清液放入中和池。 泡水。用玉米浸泡水生产粗制菲丁，生产技术并不太复杂。具体 2. 中和：用新鲜的石灰乳缓慢加入经过澄清的玉米浸泡水中，同时用压缩空气通入浸泡水中不停搅拌，使石灰乳和浸泡水充分混滤液蒸发 干燥（晾干） 合，并不断检测中和液的PH值，待PH值达到6.5时，停止加石灰乳，继续搅拌10—20分钟。然后，让中和液静置，使生成的植酸钙自然沉玉米浆 成品植酸钙 降。沉降结束后，将上层清液抽入废水池（废水应经处理后排放）。 上图为2009年之前，比较流行的菲丁生产工艺。

离交法生产菲订方框图 图

1-2

盐酸 水 水 石灰 泵入 泵入 滤饼菲订 配酸 石灰水

玉米浸泡水 泵入 泵入 沉降罐 吸附树脂柱 中和罐 泵入 压滤 去浓缩 玉米浆 滤液处理

上图为离交法工艺流程，在如今该法效益很低。吨产品利润小于70元。,

6，菲丁提取后蒸发玉米浆的新趋势

在提取菲丁后，由于水中植酸盐得到优先取出，给玉米浆的应用开拓空间，作为饲料为主的玉米浆可以在更多养殖行业中应用。然而现有技术未对蛋白进行分离，导致菲丁中夹杂的蛋白较高，为肌醇生产带来诸多不利影响。菲丁提取以后的水的处理至今业内尚无成功处理的案例，我们已经对此类废水进行了大量的实验，总结出了一套行之有效的处理技术。

通过将玉米浸泡水的预处理，而后进入菲丁提取，提取完毕后，进入蒸发器浓缩，不仅保留了玉米浆的主要成分，降低了水分，提高了效率，减少了有害物质，增加了效益，这里面有两项关键技术，一是在菲丁提取前的预处理，二是在处理后的化学处理与添加特殊阻垢剂。但对于本套工艺而言无论从经济角度，市场角度，还是从节能环保角度，都开辟了新途径。值得大力发展。

2012-6-12

详询ymsyjy@sina.cn

附图一

水 玉米 去 杂 浸泡工序 产生量均值 0.5t/t玉米 生物菌 SO2-2- 其它 乳酸 氨基酸 淀粉 抗生素 味精 行业 饲料行业 玉米浸泡水 玉米浆 亚硫酸 粗破碎 淀 粉 研究 多聚糖 植酸盐 蛋白质 灰分 絮凝沉淀 肌醇 植酸 图解玉米浸泡水现状

附图二

图解菲丁生产 米 糠 粉 碎 麸 皮 盐酸 重力沉降 沉淀 絮凝沉降 玉米浸泡水 酸 浸 离子交换法吸附 中 和 过滤分离 滤渣作饲料 过 滤 盐酸洗脱 压滤 二次中和 中和 沉淀 石灰水 中 和 水洗 沉淀滤液弃去 过滤 水洗涤 压滤分离 压滤 压滤分离 粗 品 滤液浓缩或排放 成品菲订 蛋白分离 水 处理 提糖 盐 酸 活性炭 肌醇 片 碱 酸溶 PH1.5 过滤 吸 附 过 滤 中和 PH 5 滤渣弃去 滤渣弃去 沉淀 成品 滤饼干燥 过滤 水洗涤 过滤 水处理 滤液弃去

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