一種脫除濕磨玉米纖維中淀粉的簡單方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種脫除濕磨玉米纖維中淀粉的簡單方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工【技術(shù)領(lǐng)域】。以濕磨玉米纖維粗產(chǎn)物為原料，利用玉米濕磨加工殘留在原料中的亞硫酸酸性，通過調(diào)節(jié)以干重計(jì)的原料和水的重量份數(shù)比為1：12.5–1：25，在90℃–130℃條件下，經(jīng)過0.5小時(shí)–2.5小時(shí)作用，達(dá)到脫除原料中淀粉的目的。本發(fā)明具有試劑簡單，操作方便，專一性強(qiáng)，脫除率高，產(chǎn)品后續(xù)應(yīng)用廣等特點(diǎn)，應(yīng)用前景非常廣泛。
【專利說明】一種脫除濕磨玉米纖維中淀粉的簡單方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工【技術(shù)領(lǐng)域】，其體涉及脫除濕磨玉米纖維中淀粉的一種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玉米是我國重要的糧食作物，以玉米籽粒為原料的工業(yè)(如淀粉工業(yè))要對(duì)玉米籽粒進(jìn)行預(yù)處理，把胚乳和胚芽、外皮等分開。目前玉米籽粒的預(yù)處理方法有干磨法和濕磨法兩種。與干磨法相比，濕磨法具有能有效地分離籽粒各部分，生產(chǎn)高純度淀粉及多種副產(chǎn)品并可延長產(chǎn)業(yè)鏈加工出多種高附加值下游產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，上述優(yōu)點(diǎn)使玉米籽粒的濕磨法加工迅速發(fā)展。玉米籽粒的濕磨法加工過程大致分為“泡，磨，分”三個(gè)基本過程。將玉米籽粒原料去除雜質(zhì)后用亞硫酸水充分浸泡，利用機(jī)械作用將其磨碎成含有玉米各種組分的混合懸浮液，最后將混合懸浮液中玉米的各種組分分開，得到玉米濕磨加工的各種粗產(chǎn)品一玉米胚芽、玉米蛋白、玉米淀粉乳和玉米纖維(主要成分為玉米皮)。如說明書附圖1.(玉米籽粒濕磨法加工流程框架圖)中雙方框步驟所示，經(jīng)纖維脫水獲得的玉米纖維粗產(chǎn)物即為本專利所述的濕磨玉米纖維原料。由于玉米品種、玉米產(chǎn)地、生長條件、收獲季節(jié)的不同以及濕磨法加工分離工藝的差異使得該原料的成分存在不同，其特征在于淀粉含量為4.8% -
9.5%，蛋白質(zhì)含量為2.5% - 6.5%，脂肪含量為0.4% - 1.5%，半纖維素含量為10.4% - 18.5%，纖維素含量為3.4% - 6.9%，亞硫酸含量為0.015%。- 0.1%。，含水量為57.0% - 72.0%。
[0003]濕磨加工產(chǎn)生的玉米纖維主要成分是玉米籽粒的表皮部分(即玉米皮)，還含有少量玉米胚芽殘?jiān)虼巳藗兺鶎衲ゼ庸ぎa(chǎn)生的玉米纖維叫做玉米皮。目前，玉米纖維多以玉米麩質(zhì)飼料的產(chǎn)品形式銷售，沒有附加值，市場(chǎng)價(jià)格很低。玉米纖維中的半纖維素含有木聚糖、阿拉伯糖成分可以用來生產(chǎn)木糖、低聚木糖和L-阿拉伯糖，玉米纖維中的纖維素成分可以用來生產(chǎn)水溶性和不溶性的膳食纖維。但是玉米纖維中淀粉含量較高(常占干重的17.0% - 22.0%)，若不除去會(huì)嚴(yán)重影響下游產(chǎn)品的提純效果，進(jìn)而影響產(chǎn)品的價(jià)值。
[0004]中國發(fā)明專利CNl319980C公開了玉米皮水解制備結(jié)晶木糖的方法，中國發(fā)明專利CN101597628A公開了玉米皮酶法水解制備低聚木糖的方法，兩個(gè)發(fā)明專利通過加入淀粉酶脫除玉米皮中所含淀粉進(jìn)行預(yù)處理，其不足之處在于加入的酶類制劑增加了生產(chǎn)成本。中國發(fā)明專利CN101156691A公開了一種提高玉米皮中淀粉利用率的方法，經(jīng)過超聲波處理后的玉米皮漿液需要調(diào)節(jié)PH值再加入中溫淀粉酶以達(dá)到脫除玉米皮中所含淀粉的目的，其不足之處在于:超聲波處理會(huì)大量放熱使反應(yīng)條件不易控制而影響最終脫除效率，超聲波處理產(chǎn)生的噪音會(huì)影響生產(chǎn)工人的健康，調(diào)節(jié)PH值增加了操作工序，加入酶類制劑增加了生產(chǎn)成本。中國發(fā)明專利CN101100685B公開了一種制備L-阿拉伯糖的方法，中國發(fā)明專利CN101156691A公開了一種高活性玉米膳食纖維的制備方法及其產(chǎn)品，中國發(fā)明專利CN101411501A公開了一種利用酸化玉米皮生產(chǎn)高活性膳食纖維的制備工藝，三個(gè)發(fā)明專利均采用干燥的玉米皮為原料，將原料粉碎后用淀粉酶脫除玉米皮中所含淀粉，其不足之處在于對(duì)玉米皮原料的干燥、粉碎和加入酶類制劑均增加生產(chǎn)成本。中國發(fā)明專利CN101948889A公開了一種制取含阿魏酸的低聚木糖的方法，采用常壓沸水煮的預(yù)處理手段脫除玉米皮中所含淀粉，其不足之處在于預(yù)處理過程僅簡單描述為“常壓加水煮沸100°C保溫0.9?1.2小時(shí)”，沒有表明固液比和反應(yīng)pH等影響脫淀粉效率的重要參數(shù)。分析上述專利所公開的技術(shù)方法可知，其共同的不足之處在于:①未指明玉米皮原料是由干磨法獲得的還是由濕磨法獲得，由于干磨法和濕磨法的工藝差異會(huì)導(dǎo)致玉米皮中淀粉與纖維的結(jié)合程度不同(例如玉米皮吸水膨脹程度會(huì)影響結(jié)合程度)，因此采用相同的處理方法會(huì)導(dǎo)致脫除效果的顯著不同；②未指明玉米皮經(jīng)脫淀粉處理后淀粉的殘留量，雖然超聲波、淀粉酶和沸水煮等處理手段能達(dá)到脫除玉米皮中所含淀粉的目的，但是淀粉殘留量較高時(shí)，會(huì)隨后續(xù)加工而混雜到下游產(chǎn)品中，增加下游產(chǎn)品的純化難度，使純化過程更繁瑣。文獻(xiàn)《玉米皮膳食纖維提取工藝研究》報(bào)道利用一定溫度蒸煮法脫除干磨玉米纖維中所含淀粉，其不足之處在于調(diào)節(jié)PH值增加了操作工序，在較優(yōu)試驗(yàn)條件下的淀粉脫除率僅為56.8%。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有脫除玉米皮中所含淀粉的方法都存在一定的問題，限制了玉米加工產(chǎn)業(yè)下游高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種脫除濕磨玉米纖維中淀粉的簡單方法，以適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，包括以下步驟:
[0008]( I)以濕磨法進(jìn)行玉米加工產(chǎn)生的玉米纖維粗產(chǎn)物為原料，調(diào)節(jié)原料的含水量，具體是向原料中加入一定量的水得到原料液，使原料液中以干重計(jì)的原料和水的重量份數(shù)比為 1:(12.5 ?25)，pH 值為 3.4 - 4.2 ；
[0009](2)原料液的脫淀粉處理與收集，將步驟(I)所得原料液置于90°C - 130°C條件下，經(jīng)過0.5小時(shí)-2.5小時(shí)得到處理液；對(duì)該處理液進(jìn)行固液分離，得到液相為淀粉液，固相為處理纖維；
[0010](3)處理纖維的洗滌與收集；為了用水將處理纖維表面的非結(jié)合淀粉洗下，洗滌纖維用水洗1- 5次，使洗滌液中以干重計(jì)的原料和洗滌用水的重量份數(shù)比為1: (I?5)，洗滌用水溫度為80°C - 100°C，收集合并沖洗液得到洗滌淀粉液，剩下則為洗滌纖維。
[0011]本發(fā)明一種實(shí)施方式是，步驟(I)所述原料成分是，淀粉含量為4.8% - 9.5%，蛋白質(zhì)含量為2.5% - 6.5%，脂肪含量為0.4% - 1.5%，半纖維素含量為10.4% - 18.5%，纖維素含量為3.4% - 6.9%,亞硫酸含量為0.015%。- 0.1%。，含水量為57.0% - 72.0%。
[0012]本發(fā)明以濕磨玉米纖維為原料，利用玉米濕磨加工殘留在原料中的亞硫酸酸性，通過改變料液比、脫除時(shí)間、脫除溫度等因素，篩選出脫除淀粉的最優(yōu)條件，達(dá)到高效脫除原料中淀粉的目的。本發(fā)明還可以將洗滌纖維干燥得到脫淀粉纖維，以方便進(jìn)行淀粉含量測(cè)定。本發(fā)明具有工藝簡單，脫除率高，專一性強(qiáng)，產(chǎn)品后續(xù)應(yīng)用廣等優(yōu)點(diǎn)，具體體現(xiàn)在:
[0013]1、工藝簡單，原料直接取自生產(chǎn)線，利用水調(diào)節(jié)原料中殘留的酸性來脫除淀粉，不需外加酸堿調(diào)節(jié)PH，也不需要加入其他試劑(如酶類)；
[0014]2、脫除率聞，最聞可脫除90%的淀粉；
[0015]3、專一性強(qiáng)，只脫除原料中殘留的淀粉，不影響其他主要成分含量；
[0016]4、產(chǎn)品后續(xù)應(yīng)用廣，脫淀粉纖維可作為玉米深加工的生產(chǎn)原料，所獲得的淀粉可應(yīng)用于變性淀粉、制糖、生物發(fā)酵等生產(chǎn)領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是目前玉米籽粒濕磨法加工流程框圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了便于理解本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例。其作用被理解為是對(duì)本發(fā)明的闡釋而非對(duì)本發(fā)明的任何形式的限制。實(shí)施例中相關(guān)成分測(cè)定方法:淀粉含量測(cè)定依據(jù)“飼料中淀粉含量的測(cè)定旋光法，GB/T20194 - 2006/IS06493:2000” ；蛋白含量測(cè)定依據(jù)“食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定，GB5009.5 - 2010” ；脂肪含量測(cè)定依據(jù)“糧油檢測(cè)糧食中粗脂肪含量測(cè)定，GB/T5512 - 2008” ;纖維素含量測(cè)定依據(jù)“糧油檢測(cè)糧食中粗纖維素含量測(cè)定介質(zhì)過濾法，GB/T5515 - 2008” ；半纖維素含量測(cè)定依據(jù)“造紙?jiān)隙辔焯呛康臏y(cè)定GB/T2677.9 - 1994”。
[0020]原料和脫淀粉纖維中包含淀粉，蛋白質(zhì)，脂肪，半纖維素，纖維素等成分，各成分占原料(濕重)比例為m (%)，各成分在原料中的重量為n (kg)，各成分在脫淀粉纖維中的重量為 N (kg)。
[0021]實(shí)施例所用原料成分在如下含量范圍內(nèi)均能滿足要求,淀粉含量為4.8% - 9.5%,蛋白質(zhì)含量為2.5% - 6.5%，脂肪含量為0.4% - 1.5%，半纖維素含量為10.4% - 18.5%，纖維素含量為3.4% - 6.9%,亞硫酸含量為0.015%。- 0.1%。，含水量為57.0% - 72.0%。
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，實(shí)施例1 - 6用于說明本發(fā)明利用玉米濕磨加工殘留在原料中的亞硫酸酸性，改變料液比、脫除時(shí)間、脫除溫度等因素能夠高效脫除原料中的淀粉。
[0023]實(shí)施例1
[0024]稱取濕磨玉米纖維原料IOOkg (其含水為72.0%)，向原料中加入一定量的水使原料液中以干重計(jì)的原料和水的重量份數(shù)比為1:12.5，測(cè)得此原料液的pH值為3.4 ;將原料液置于90°C條件下，保溫0.5小時(shí)，采用壓力曲篩進(jìn)行固液分離，得到液相為淀粉液，固相為處理纖維，用28kg的80°C水沖洗處理纖維I次，測(cè)得淀粉脫除率為75.5%，可見本處理方法淀粉脫除率較高，達(dá)到有效脫除淀粉的目的，并且采用本方法處理前后其他成分重量沒有變化。
【權(quán)利要求】
1.一種脫除濕磨玉米纖維中淀粉的簡單方法，其特征在于包括下列步驟: (1)以濕磨法進(jìn)行玉米加工產(chǎn)生的玉米纖維粗產(chǎn)物為原料，調(diào)節(jié)原料的含水量，具體是向原料中加入一定量的水得到原料液，使原料液中以干重計(jì)的原料和水的重量份數(shù)比為1:(12.5 ~ 25)，pH 值為 3.4 - 4.2 ； (2)原料液的脫淀粉處理與收集，將步驟(I)所得原料液置于90°C- 130°C條件下，經(jīng)過0.5小時(shí)-2.5小時(shí)得到處理液；對(duì)該處理液進(jìn)行固液分離，得到液相為淀粉液，固相為處理纖維； (3)處理纖維的洗滌與收集；為了用水將處理纖維表面的非結(jié)合淀粉洗下，洗滌纖維用水洗1- 5次，使洗滌液中以干重計(jì)的原料和洗滌用水的重量份數(shù)比為1: (I?5)，洗滌用水溫度為80°C - 100°C，收集合并沖洗液得到洗滌淀粉液，剩下則為洗滌纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除濕磨玉米纖維中淀粉的簡單方法，其特征在于:步驟(O中所述原料的成分是，淀粉含量為4.8% - 9.5%，蛋白質(zhì)含量為2.5% - 6.5%，脂肪含量為0.4% - 1.5%，半纖維素含量為10.4% - 18.5%，纖維素含量為3.4% - 6.9%，亞硫酸含量為.0.015%。- 0.1%。，含水量為 57.0% - 72.0%。
【文檔編號(hào)】A23L1/015GK103750139SQ201310753424
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】佟毅, 胡文輝, 呂紹武, 王金枝, 劉勇, 崔喜艷, 范春艷, 武麗達(dá), 關(guān)兵, 史淑輝 申請(qǐng)人:吉林中糧生化有限公司