一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于谷物綜合利用深加工領(lǐng)域，具體涉及一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工 藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 玉米淀粉通常使用濕磨法生產(chǎn)，先將玉米凈化，然后通過浸泡、脫胚、精磨、洗涂分 離、預(yù)濃縮等步驟后，進(jìn)一步使用主分離機(jī)分離出淀粉和款質(zhì)水。上述分離出的淀粉繼續(xù)通 過下序的生產(chǎn)程序精制，而分離出的款質(zhì)水會(huì)使用離也機(jī)進(jìn)一步濃縮（即玉米黃粉濃縮，也 稱款質(zhì)濃縮)，該一步驟會(huì)產(chǎn)出濃縮后的玉米黃粉和溢流水。在連續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)中，通常將 該一步驟中產(chǎn)出的溢流水作為工藝水，并用于其他工序。工藝水中往往含有一些沒有被離 也去除完全的玉米黃粉，當(dāng)繼續(xù)用于其他工序時(shí)，效果較差，為了提高上述工藝水的使用效 果并回收玉米黃粉，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了一些采用濃縮或其他方法去除或回收工藝水中玉米 黃粉的工藝。
[0003] 美國(guó)專利文獻(xiàn)US5773076公開了一種使用膜技術(shù)分離回收由款質(zhì)濃縮分離出 的過程水（即上述工藝水）組成的玉米浸泡水中的不溶性款質(zhì)蛋白（即玉米黃粉，也稱黃 粉蛋白），通過2皿~500皿的微濾膜、5kDa~lOOkDa的超濾膜的單獨(dú)使用或聯(lián)用，使 得截留液中干物含量至少有30%，并最終將其混入到玉米高蛋白飼料中。中國(guó)專利文獻(xiàn) CN102452739A公開了一種款質(zhì)水的處理方法，該方法包括將款質(zhì)水濃縮，得到濃縮物和工 藝水，所述工藝水中含有不溶性蛋白質(zhì)，將工藝水與絮凝劑溶液混合，并進(jìn)行氣浮分離；所 述絮凝劑為能夠使工藝水中的不溶性蛋白質(zhì)絮凝和/或沉降的物質(zhì)。本發(fā)明的方法能使所 述工藝水中的不溶性蛋白質(zhì)與水進(jìn)行有效分離，由此大大提高了款質(zhì)蛋白粉（即黃粉蛋白） 的產(chǎn)率。
[0004] 上述專利文獻(xiàn)中公開的處理工藝水的方法，均是將不溶性蛋白質(zhì)(主要是玉米黃 粉)從工藝水中除去，W獲得較為干凈的工藝水用于其他工序W及回收玉米黃粉。經(jīng)本發(fā)明 人研究發(fā)現(xiàn)，在濕磨法生產(chǎn)玉米淀粉的脫胚、精磨等步驟中，會(huì)有一部分可溶性蛋白被帶至 待分離的淀粉和款質(zhì)水的混合體系中，該部分蛋白在還原條件下的十二烷基硫酸饋聚丙帰 醜胺凝膠電泳圖中大于3kDa，W 3~30kDa為主，并且在合適的處理?xiàng)l件下在酸性條件下有 很好的溶解性、起泡性等功能特性，可W應(yīng)用于如酸性飲品等酸性食品體系中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于突破傳統(tǒng)上僅對(duì)工藝水中的不溶性玉米黃粉 進(jìn)行回收或處理、W獲得較為干凈的工藝水和少量玉米黃粉的工藝偏見，提供一種玉米淀 粉工藝水蛋白回收工藝。
[0006] 為此，本發(fā)明提供一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝，包括如下步驟： 1)、處理由濕磨法生產(chǎn)玉米淀粉工藝中的款質(zhì)濃縮步驟產(chǎn)生的工藝水，得到第一透過 液和富含玉米黃粉的第一截留液； 2) 、使用截留分子量為10~200kDa的超濾膜，在3~4Bar、35~45°C下，過濾所述第 一透過液，得第二透過液和富含可溶性蛋白的第二截留液； 3) 、將所述第二截留液在75~150°C下加熱0. 3s~31min，凝結(jié)析出第一蛋白產(chǎn)品，固 液分離后，得到所述第一蛋白產(chǎn)品和分離液。
[0007] 所述步驟1)中，使用孔徑為0. 1~1 y m的微濾膜，在2~3Bar、45~5(TC下，過 濾處理所述工藝水，得到所述第一截留液和所述第一透過液。
[0008] 所述步驟1)中，使用截留分子量在200~500 kDa的超濾膜在2~3 Bar, 40~ 5(TC下，過濾處理所述工藝水，得到所述第一截留液和所述第一透過液。
[0009] 所述步驟1)中，所述第一截留液中的所述玉米黃粉的濃度為在所述工藝水中濃度 的3~20倍。
[0010] 所述步驟1)中，還包括將所述第一截留液進(jìn)行脫水、干燥W制得玉米黃粉產(chǎn)品的 步驟。
[0011] 所述步驟2)中，使用截留分子量為50~150kDa的超濾膜過濾所述第一透過液。
[0012] 在所述步驟2)中，所述微濾膜/超濾膜為管式膜、卷式膜、平板膜、中空纖維膜、膜 生物反應(yīng)器中的一種或幾種的組合。
[0013] 所述微濾膜/超濾膜為金屬膜、陶瓷膜、有機(jī)膜、無機(jī)膜中的一種或幾種的組合。
[0014] 所述超濾膜為卷式有機(jī)膜。
[0015] 所述管式膜至少包括管式金屬膜、管式陶瓷膜。
[0016] 所述可溶性蛋白為還原條件下十二烷基硫酸軸聚丙帰醜胺凝膠顯示的分子量在 3kDa~70kDa的部分。
[0017] 所述步驟2)中，所述第二截留液中所述可溶性蛋白的濃度為在所述第一透過液中 濃度的1. 5~15倍。
[0018] 所述步驟3)中，將所述第二截留液在80~12CTC下加熱11s~18min。
[0019] 所述步驟3)中，所述固液分離的方法為離也機(jī)分離法。
[0020] 所述離也機(jī)分離法為；使用離也機(jī)在1500~lOOOOg的離也力下離也30s~15 min。
[0021] 所述步驟3)中，所述固液分離的方法為過濾分離法。
[0022] 所述過濾分離法為；使用板框壓濾。
[0023] 所述步驟3)中，還包括使用管束干燥機(jī)或真空干燥所述第一蛋白產(chǎn)品的步驟。
[0024] 在所述步驟3)中，還包括干燥所述分離液制得第二蛋白產(chǎn)品的步驟。
[00巧]采用真空、噴霧或冷凍的方式干燥所述分離液。
[0026] 所述第二蛋白產(chǎn)品為可溶解于抑為2. 0~5. 0水相體系中的耐熱酸性蛋白。
[0027] 在干燥所述分離液之前，還包括對(duì)所述分離液真空脫莫，W制得可用于酸性食品 或酸性飲品的第二蛋白產(chǎn)品的步驟。
[0028] 還包括將所述第二透過液排放到工藝水儲(chǔ)罐或直接作為其它工序用水的步驟。
[0029] 所述工藝水中干物質(zhì)的重量份含量為1. 1%~3. 0%。
[0030] 所述工藝水的抑值為3. 8~4. 5。
[0031] 本發(fā)明的一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝具有W下優(yōu)點(diǎn)： 1.本發(fā)明的一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝，突破了傳統(tǒng)上僅對(duì)經(jīng)款質(zhì)濃縮步驟所 產(chǎn)生工藝水中的不溶性玉米黃粉進(jìn)行處理的工藝偏見。通過兩次過濾工藝水，得到富含可 溶性蛋白的第二截留液，并將上述第二截留液在75~15CTC條件下加熱0. 3s~31min，第 一蛋白產(chǎn)品受熱后凝結(jié)析出，分離即可得到第一蛋白產(chǎn)品和分離液。上述第一蛋白產(chǎn)品可 用于動(dòng)物飼料，其中所含蛋白屬于玉米胚芽蛋白，氨基酸組成優(yōu)于玉米黃粉中的蛋白，且在 水中分散性好，可在胃酸環(huán)境中被分解，而玉米黃粉中的大部分蛋白則很難在該環(huán)境中降 解；該蛋白產(chǎn)品灰分含量《2%，植酸含量低《1%，因此，在飼料配料后對(duì)單胃動(dòng)物日糧中礦 物元素利用的影響小(傅啟高植酸對(duì)單胃動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)作用.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)1998,10(4) ，1 ~10)。
[0032] 2.本發(fā)明的一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝，通過將上述的分離液進(jìn)行濃縮干 燥處理，可得到第二蛋白產(chǎn)品。第二蛋白產(chǎn)品為酸性蛋白，在酸性條件下具有良好的溶解 性，可廣泛應(yīng)用于酸性水相體系中，如澄清水果汁，碳酸飲料，發(fā)酵或調(diào)制乳品等飲料中，并 可為W上產(chǎn)品提供蛋白強(qiáng)化。本專利提供的第二蛋白產(chǎn)品可在每100 mL無蛋白飲料中提 供4 g W上蛋白，而不影響飲料產(chǎn)品原本的澄清度和穩(wěn)定性，可W使飲料產(chǎn)品作為"蛋白質(zhì) 來源，或含有蛋白質(zhì)"（GB 28050-2011 )，也可作為蛋白含量大于2%的乳制品的蛋白強(qiáng)化來 源，增加其蛋白質(zhì)含量至"高，或富含蛋白質(zhì)"的水平（GB 28050-2011)。所W，在酸性飲品 中有很好的應(yīng)用前景。
[0033] 3.本發(fā)明的一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝，步驟3)中采用離也機(jī)的方式或 者板框壓濾的方法處理第二截留液，得到第一蛋白產(chǎn)品和分離液。不會(huì)引入其他物質(zhì)，在達(dá) 到分離目的的同時(shí)還能夠保證第二截留液的純凈，不影響下一步驟對(duì)于分離液的處理。并 且也不會(huì)改變?cè)泄に囁囊种档葏?shù)，不影響原有工藝水的用途。
[0034] 4.本發(fā)明的一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝，步驟1)中采用微濾膜或超濾膜 過濾工藝水能夠在達(dá)到分離目的的同時(shí)不引人其他物質(zhì)，不會(huì)改變?cè)泄に囁囊种档?參數(shù)，不影響原有工藝水的用途。
[00巧]5.本發(fā)明的一種玉米淀粉工藝水蛋白回收工藝，步驟2)中采用超濾膜過濾第一 透過液，均可W將分子量在10~20化化（優(yōu)選是50~150kDa)范圍內(nèi)的可溶性蛋白有選 擇性的分離出來，使得后續(xù)得到的第二截留液中符合生產(chǎn)要求的可溶性蛋白產(chǎn)品純度高， 且還可W增加多個(gè)超濾膜，實(shí)現(xiàn)不同分子量段的可溶性蛋白分別回收。而且還可W在達(dá)到 分離目的的同時(shí)不引人其他物質(zhì)，不會(huì)改變?cè)泄に囁囊种档葏?shù)，不影響原有工藝水 的用途，十分方便。
[0036] 6.本發(fā)