專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玉米淀粉深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn) 的浸泡工藝中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
電生功能水(Electrolyzed Functional Water, EFff)又稱(chēng)電解水(Electrolyzed oxidation Water,EO water)或電解離子水，是將水在一種特殊裝置中經(jīng)電場(chǎng)處理后，使水 的PH值、氧化還原電位(0RP值)、有效氯濃度(ACC)等指標(biāo)發(fā)生改變而產(chǎn)生的具有特殊功 能的酸性離子水和堿性離子水的總稱(chēng)。電生功能水特殊的理化性質(zhì)決定了其特殊的特點(diǎn)， 主要可概括為(1)電生功能水中的強(qiáng)酸性離子水具有瞬時(shí)殺菌的功效，殺菌譜廣。(2)無(wú) 殘留，不污染環(huán)境。電生功能水與傳統(tǒng)的化學(xué)消毒、殺菌藥劑有很大的不同，其含有的活性 成分性質(zhì)不穩(wěn)定，與光、空氣以及有機(jī)物等接觸后，這些成分會(huì)逐步分解，其氧化還原電位 會(huì)逐步下降趨于正常，逐漸還原為普通的水，作用完畢排放后對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。(3)對(duì)人 無(wú)毒、副作用，使用安全可靠。從老鼠、哺乳動(dòng)物到人類(lèi)志愿者進(jìn)行了皮膚刺激性試驗(yàn)、皮膚 過(guò)敏試驗(yàn)、口腔粘膜刺激試驗(yàn)、急性眼刺激試驗(yàn)、細(xì)胞毒性試驗(yàn)、染色體異常試驗(yàn)及微核試 驗(yàn)等，發(fā)現(xiàn)所觀測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)顯著變化，證明強(qiáng)酸性離子水無(wú)毒、副作用，無(wú)蓄積毒性， 對(duì)皮膚無(wú)刺激，安全性很高。對(duì)電生功能水進(jìn)行腐蝕性試驗(yàn)的研究表明電生功能水對(duì)不銹 鋼基本無(wú)腐蝕，對(duì)銅、鋁及碳鋼僅有低度腐蝕作用，使用安全可靠。由上述可見(jiàn)，電生功能水 較一般的防腐殺菌劑具有更高的安全性。(4)制取方便，成本低廉。電生功能水制取裝置結(jié) 構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在制取過(guò)程中無(wú)需大量的化學(xué)原料以及復(fù)雜的單元操作，與生產(chǎn)傳統(tǒng)化學(xué)制 劑相比成本低廉，有利于其在醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各項(xiàng)事業(yè)中推廣應(yīng)用。目前，玉米淀粉生產(chǎn)主要采用濕法浸泡工藝。玉米浸泡的質(zhì)量直接影響到后道工 序淀粉的正常生產(chǎn)以及淀粉的得率、質(zhì)量和產(chǎn)量。濕法浸泡是將玉米在含有SO2的水溶液 中浸泡，達(dá)到軟化玉米籽粒，分散包埋淀粉的蛋白基質(zhì)，釋放出可溶性物質(zhì)的目的，然后通 過(guò)將浸泡好的玉米經(jīng)脫胚、精磨、淀粉和蛋白質(zhì)的離心分離、淀粉的洗滌、干燥等一系列工 序生產(chǎn)淀粉。目前的浸泡工藝是把玉米籽粒浸泡在0. 2% 0. 3%的SO2溶液中，在48 55°C下保持48 72h。傳統(tǒng)濕法浸泡雖然可以得到高純度的淀粉和多種高價(jià)值的副產(chǎn)品， 但SO2W使用會(huì)造成環(huán)境污染、設(shè)備腐蝕等問(wèn)題，因此，研究新的、環(huán)保型的生產(chǎn)工藝已成為 必然。目前減少或代替SO2的方法有(1)酶法。如浸泡液里添加蛋白酶、纖維酶、混合酶 制劑等。(2)加乳酸法。(3)物理法。如高壓浸泡。(4)堿法剝皮加工法等等。但上述代替或減少SO2的方法具有一定的局限性，如酶法普遍存在酶制劑的制備 較復(fù)雜，成本高，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。高壓浸泡法投資較大，規(guī)模小，難以推廣。而堿法剝 皮工藝對(duì)設(shè)備的要求高，腐蝕性強(qiáng)，也不利于環(huán)保。本發(fā)明使用酸性電生功能水和堿性功能水浸泡玉米，從而完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝的 SO2浸泡法，其中，電生功能水的制備簡(jiǎn)單，能夠有效降低生產(chǎn)成本，而且有利于環(huán)境保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用?！N電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用，所述電生功能水是pH值 為2 5，氧化還原電位ORP為900 1300mV，有效氯濃度為250 500mg/L的酸性電生功 能水；和/或PH值為9 13，氧化還原電位為-870 -580mV的堿性電生功能水。所述酸性電生功能水的pH值優(yōu)選為2.5，有效氯濃度優(yōu)選為300!^/1。所述堿性電生功能水的pH值優(yōu)選為13。上述電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)浸泡工藝中的應(yīng)用的具體方法是按照如下操作 步驟進(jìn)行的(1)將原料玉米浸沒(méi)于酸性電生功能水中，在50°C_52°C條件下浸泡43小時(shí)，再用 與酸性電生功能水同體積的堿性電生功能水清洗浸泡過(guò)的玉米谷粒1次；(2)將清洗好的玉米谷粒與堿性電生功能水混合，并一同置于攪拌器中，在 9400 9500rpm/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行3min的粗磨得到粗磨漿液，其中，堿性電生功能水的用 量是原料玉米的1. 5倍；(3)然后再用堿性電生功能水清洗攪拌器，其中，清洗用的堿性電生功能水的用量 為步驟(2)中堿性電生功能水用量的2倍，將清洗液與粗磨漿液混合后置于50°C _52°C的 條件下震蕩浸泡5小時(shí)。所述震蕩的速率為100-130rpm/min。經(jīng)過(guò)上述浸泡工藝處理后的玉米漿液，可以直接用于現(xiàn)有濕法浸泡工藝的提取工 藝。上述電生功能水的制備方法，包括如下步驟(1)按照質(zhì)量百分比為0. 2 的比例將電解質(zhì)溶解于蒸餾水中，充分?jǐn)嚢杈?勻，然后分別置于電功能水發(fā)生器的兩個(gè)電解槽中；(2)在電壓為15 30V、電流為0. 5 3A、電極距為5 20mm、極板面積為108cm2 進(jìn)行電解反應(yīng)10 30min ；即在陽(yáng)極電解槽得到酸性電生功能水，在陰極電解槽得到堿性 電生功能水。上述制備方法中所述的電解質(zhì)是指氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣或氯化鎂等。上述制備方法中所述的電功能水發(fā)生器可參見(jiàn)實(shí)用新型專(zhuān)利《一種制備強(qiáng)酸化水 的裝置》(專(zhuān)利號(hào)為:ZL96244992. χ)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為(1)本發(fā)明克服了現(xiàn)有濕法 浸泡的缺陷，所使用的電生功能水，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，從而有效的降低淀粉生產(chǎn) 成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；(2)本發(fā)明所用電生功能水安全、無(wú)害，在使用后可以還原為 普通水，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成危害，同樣對(duì)使用者來(lái)說(shuō)安全，沒(méi)有傷害性和殘留性，具有顯著的 社會(huì)和環(huán)境效益。


圖1是本發(fā)明使用的淀粉分離槽。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例使用的電生功能水的指標(biāo)為實(shí)施例1 酸性電生功能水(pH 2. 5、ORP 1250mV、有效氯濃度300mg/L)堿性電生 功能水(ORP -870mv、pH 13)實(shí)施例2 酸性電生功能水(pH 5,ORP 900mV、有效氯濃度500mg/L)堿性電生功能 水(0RP-790mv、pH 12)實(shí)施例3 酸性電生功能水(pH 2. 5、ORP 1300mV、有效氯濃度250mg/L)堿性電生 功能水(0RP-580mv、pH 9)實(shí)施例1利用電生功能水提取玉米淀粉的方法(包括本發(fā)明的浸泡工藝和現(xiàn)有的 提取工藝)(1)浸泡工藝本實(shí)施例所使用的電生功能水指標(biāo)為酸性電生功能水(pH 2. 5、0RP1250mv、有 效氯濃度300mg/L)，堿性電生功能水(pH 13、0RP-870mv)。把100. Og玉米放在500ml錐形瓶中，加入200ml的酸性電生功能水，在52°C恒溫 培養(yǎng)箱中靜止浸泡43小時(shí)，浸泡結(jié)束后把浸泡水移入量筒內(nèi)測(cè)量其體積，在50°C鼓風(fēng)干燥 24h，測(cè)定其浸泡水里的干物質(zhì)量。然后用200mL堿性電生功能水清洗玉米谷粒1次，清洗 好的谷粒與150mL的堿性電生功能水一同放在攪拌器中在轉(zhuǎn)速9400 9500rpm/min條件 下進(jìn)行3min的粗磨，粗磨后的漿液放入IOOOml的錐形瓶中，然后用300ml的堿性電生功能 水清洗攪拌器，將清洗液合并到粗磨后的漿液里，在52°C恒溫培養(yǎng)箱里震蕩(125rpm/min) 浸泡5h，共浸泡48h。(2)提取工藝A、將步驟(1)浸泡后的漿液通過(guò)7#的篩子過(guò)濾，篩上物用IOOmL蒸餾水沖洗，留 在篩上的胚和皮(粗纖維)用50°C烘干24hr，并測(cè)定其重量。B、通過(guò)篩子的漿液靜置30min，大約1340mL的上清液被倒出作為上清液1保留； 大約含有30%固體的底部漿液在轉(zhuǎn)速12500r/min下進(jìn)行3min的精磨，再用250mL水清洗 攪拌器，將精磨得到的漿液和清洗液混合并通過(guò)200#的篩子進(jìn)行過(guò)濾分離精纖維，精纖維用 上清液1沖洗后再用750mL水沖洗，分離出的精纖維用50°C的溫度烘干24hr，并測(cè)定其重量。C、將過(guò)濾得到的漿液和沖洗水混合后放置lh，大約ISOOmL的上清液被倒出作為 上清液2保存，底部部分通過(guò)加入上清液2調(diào)到比重為1. 04，混合的漿液用恒流泵以50mL/ min的速度被泵到淀粉流槽上，然后依次將剩余的上清液2及150mL的水以同樣的速率泵到 淀粉槽上。淀粉在淀粉槽上干燥20h后用塑料鏟收集后50°C烘干24hr，測(cè)量水分，淀粉槽 上的淀粉重量被確定。分離淀粉所用的淀粉分離槽為特制的長(zhǎng)244cm，寬5. 00cm，高2. 54cm 的U鋁槽，傾斜度為0. 0156cm/cm(見(jiàn)圖1)。測(cè)量從淀粉槽流出來(lái)的液體體積，并取三份75ml樣品，在50°C烘干24hr，測(cè)定重 量，計(jì)算麩質(zhì)回收量。玉米中各種成分的收率見(jiàn)表1，得到的淀粉的純度99. 1%。同時(shí)設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即采用傳統(tǒng)濕法浸泡工藝提取玉米淀粉方法(包括傳統(tǒng)SO2 浸泡工藝和現(xiàn)有的提取工藝)，具體方法如下取100. Og玉米，放入500ml錐形瓶中，加入200ml含0. 2 % SO2 (偏亞硫酸鈉)的浸泡液靜止浸泡52°C 48hr。浸泡結(jié)束后把浸泡水移入量筒內(nèi)測(cè)量其體積，在50°C鼓風(fēng)干 燥24hr，測(cè)定其浸泡水里的干物質(zhì)量。然后用150mL水清洗玉米谷粒。清洗好的谷粒與 150mL的水放在攪拌器中在轉(zhuǎn)速9400 9500rpm/min下進(jìn)行4min的粗磨；粗磨后的漿液 放入IOOOml的錐形瓶中，然后用300ml水清洗攪拌器，將清洗液合并到粗磨后的漿液里，然 后采用現(xiàn)有提取工藝(與實(shí)施例1相同)進(jìn)行玉米淀粉的提取。結(jié)果見(jiàn)表1。表1使用電生功能水浸泡工藝和傳統(tǒng)SO2浸泡工藝提取玉米淀粉收率比較 從表1可以看出，采用電生功能水浸泡玉米的方法獲得67. 2士 1. 6 )的淀粉，傳 統(tǒng)的SO2溶液浸泡方法獲得67. 4士 1. 0 )的淀粉，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，電生功能水浸泡玉米的新 方法與傳統(tǒng)的SO2浸泡方法在淀粉得率上沒(méi)有顯著性差異(η = 10, ρ ^ 0. 05)。結(jié)果顯示， 該新方法利用電生功能水完全代替SO2溶液，浸泡玉米48hr，得到了傳統(tǒng)方法相同的結(jié)果。實(shí)施例2本實(shí)施例所使用的電生功能水指標(biāo)為酸性電生功能水(pH 5、0RP900mV、有效氯 濃度500mg/L)，堿性電生功能水(pH 12、ORP-790mv)。浸泡工藝和提取工藝的操作步驟與 實(shí)施例1相同。獲得的淀粉得率為67. 1 士 1.8。實(shí)施例3本實(shí)施例所使用的電生功能水指標(biāo)為酸性電生功能水(pH 2. 5、0RP1300mv、有 效氯濃度250mg/L)，堿性電生功能水(pH 9、0RP-580mv)。浸泡工藝和提取工藝的操作步驟 與實(shí)施例1相同。獲得的淀粉得率為66. 8士 1.6。
權(quán)利要求
一種電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用，其特征在于，所述電生功能水是pH值為2～5，氧化還原電位為900～1300mV，有效氯濃度為250～500mg/L的酸性電生功能水；和/或pH值為9～13，氧化還原電位為 870～ 580mV的堿性電生功能水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用，其特征在 于，所述酸性電生功能水的PH值為2. 5，有效氯濃度為300mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用，其特征在 于，所述堿性電生功能水的PH值為13。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用，其特征在 于，所述應(yīng)用的具體方法是按照如下操作步驟進(jìn)行的(1)將原料玉米浸沒(méi)于酸性電生功能水中，在50°C_52°C條件下浸泡43小時(shí)，再用與酸 性電生功能水同體積的堿性電生功能水清洗浸泡過(guò)的玉米谷粒1次；(2)將清洗好的玉米谷粒與堿性電生功能水混合，并一同置于攪拌器中，在9400 9500rpm/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行3min的粗磨得到粗磨漿液，其中，堿性電生功能水的用量是原 料玉米的1. 5倍；(3)然后再用堿性電生功能水清洗攪拌器，其中，清洗用的堿性電生功能水的用量為步 驟(2)中堿性電生功能水用量的2倍，將清洗液與粗磨漿液混合后置于50°C _52°C的條件 下震蕩浸泡5小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用，其特征在 于，所述震蕩的速率為100-130rpm/min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種屬于玉米淀粉深加工技術(shù)領(lǐng)域的電生功能水在玉米淀粉生產(chǎn)的浸泡工藝中的應(yīng)用。本發(fā)明中使用的電生功能水是pH值為2～5，氧化還原電位為900～1300mV，有效氯濃度為250～500mg/L的酸性電生功能水；和/或pH值為9～13，氧化還原電位為-870～-580mV的堿性電生功能水。本發(fā)明克服了現(xiàn)有濕法浸泡的缺陷，所使用的電生功能水，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，從而有效的降低淀粉生產(chǎn)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；所用電生功能水安全、無(wú)害，在使用后可以還原為普通水，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成危害，同樣對(duì)使用者來(lái)說(shuō)安全，沒(méi)有傷害性和殘留性，具有顯著的社會(huì)和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)C08B30/02GK101928349SQ20101024200
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者烏云達(dá)來(lái), 劉海杰, 劉瑞, 李里特, 熊科, 郝建雄 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)