背景及概述^[1][2]

玉米淀粉是以玉米為原料生產(chǎn)的一種淀粉，其生產(chǎn)方法是：玉米除雜、玉米浸泡、玉米粗碎、胚芽分離、玉米磨碎、淀粉篩分、蛋白質(zhì)分離和淀粉清洗、離心分離和干燥后得到玉米淀粉。玉米淀粉在生產(chǎn)中得到如下副產(chǎn)品：(1)玉米漿：用二氧化硫溶液逆流浸泡玉米，最后泵出浸泡水含干物質(zhì)6～7%，可以采用三效真空蒸發(fā)，將它濃縮到含干物質(zhì)50%的濃液，稱為玉米漿，玉米漿化學(xué)成分如下：水分48～50%、還原糖5.5-6.0%、含氨量3.6-4.4%、無機物10-12%、氨氮0.9-1.1%、乳酸9-12%；(2)玉米胚芽；(3)蛋白質(zhì)水；(4)渣子。玉米漿是生產(chǎn)玉米淀粉的副產(chǎn)物，通常與回收的玉米蛋白質(zhì)和粗、細渣混合后，作為動物飼料，亦可作為作為抗菌素營養(yǎng)料和制造菲門和肌醇的原料。

玉米漿是玉米浸泡水的濃縮物，玉米浸泡水是玉米濕法加工淀粉過程中產(chǎn)生的廢水，是一種酸性高濃度有機廢水，廢水的pH值為3.5左右，我國每年玉米淀粉產(chǎn)量達2600萬噸，產(chǎn)生玉米浸泡水2080萬噸，現(xiàn)在國內(nèi)普遍采用的處理方法是將玉米浸泡水濃縮成玉米漿，將玉米漿作為生物發(fā)酵的培養(yǎng)基使用。

玉米漿的特性為：容易發(fā)酵變質(zhì)、不易運輸儲存、吸濕性強、難于固化。

玉米漿主要營養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、氨基酸、還原糖、維生素、乳酸等，固化后的玉米漿的粗蛋白含量為50%左右，可作為高蛋白飼料使用。

理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)^[1]

玉米漿的組成為：水50～60%；干物質(zhì)40～50%：粗蛋白質(zhì)45%，還原糖10%，維生素2%，乳酸18%，鉀4%，植酸2%，亞硫酸鹽0.6%。玉米漿主要營養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、氨基酸、還原糖、維生素、乳酸等。玉米漿有毒、抗?fàn)I養(yǎng)因子包括：過量的鉀、植酸、亞硫酸鹽、曲霉毒素等。過量的鉀會損害畜禽的消化系統(tǒng)，導(dǎo)致畜禽腹瀉甚至中毒死亡；植酸是一種有機磷酸類化合物，影響畜禽對食物源中微量元素的利用度，阻礙內(nèi)源性微量元素的再吸收，降低畜禽對蛋白質(zhì)的消化率；亞硫酸鹽破壞畜禽體內(nèi)維生素B1輔酶，致使畜禽機體代謝紊亂，產(chǎn)生代謝不完全的有毒物，畜禽長期攝入亞硫酸鹽，可造成維生素A、D和E的缺乏癥，影響動物的生長、泌乳及繁殖等；玉米漿中的曲霉毒素可導(dǎo)致動物中毒甚至死亡。去除有毒、抗?fàn)I養(yǎng)因子的固化玉米漿，粗蛋白質(zhì)含量達到45～60%，可替代豆粕；去除有毒、抗?fàn)I養(yǎng)因子、添加載體的固化玉米漿，粗蛋白質(zhì)含量達到28%以上，可替代DDGS。

玉米漿

應(yīng)用^[3]

1.從玉米漿液中提取蛋白和菲汀

取干物含量為5%，pH值4.5的玉米漿為原料，向打入儲罐中的玉米漿中加入酸性內(nèi)切蛋白酶（無錫杰能科生物工程有限公司，酸性蛋白酶GC106），并按以下酶解條件酶解：溫度35℃，pH4.5，加酶量為5u/g干物，酶解時間為18h，此時，大分子蛋白的水解程度為5%。酶解后的玉米漿通過過濾器除去漿中的較大的固體顆粒雜質(zhì)后；再使用截留分子量190kDa的聚偏氟乙烯平板膜對玉米漿酶解液進行過濾，其中，該過程操作溫度為25℃，pH為4.5，運行壓力2Bar，時間2.5h。膜分離平均通量為55LMH。玉米漿被分為截留液和透過液兩部分。膜過濾的透過液經(jīng)過先加入10%的氫氧化鈣溶液。其中，鈣與干物質(zhì)的質(zhì)量比為1：40。再由10%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.1后，通過板框過濾得到粗菲汀，在經(jīng)過精制、烘干、粉碎步驟得到純度為81%的菲汀成品，收率為92%。板框濾過液經(jīng)過調(diào)酸后濃縮用于纖維飼料噴漿。膜分離的截留液經(jīng)過滲濾、干燥等步驟制得干基蛋白含量45%的蛋白產(chǎn)品。

2.玉米漿制備生物復(fù)合液體肥料

在200r/min的攪拌轉(zhuǎn)速下，向玉米漿中加入飽和石灰水，直至玉米漿pH值達到9，過濾，除去硫酸鈣和過量的氫氧化鈣。

取過濾后的玉米漿，在65℃條件下，按45000U/g（按照玉米漿中的蛋白質(zhì)含量計算）加入堿性蛋白酶，恒溫酶解3h。然后用5mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)酶解液的pH至7，酶解液溫度為60℃時，按15000U/g（按照玉米漿中的蛋白質(zhì)含量計算）加入木瓜蛋白酶，恒溫酶解4h。在此條件下玉米漿的蛋白水解率約為42.67%。

在玉米漿酶解液中依次加入3%的過磷酸鈣、1.5%的氯化鉀、1.5%的磷酸氫二鉀，0.05%鉬酸銨，0.015%的硼酸，5%的尿素，混勻。

將酶解液在70℃、20MPa壓力的條件下進行一次高壓均質(zhì)，制成玉米漿生物復(fù)合液體肥。生物復(fù)合液體肥的總養(yǎng)分的質(zhì)量分數(shù)為32.75%。

3.替代豆粕

（一）去除玉米漿中過量的鉀。常溫下，取玉米漿1000g加入酒石酸30g，得到懸浮液；將懸浮液做固液分離，得到80g濾餅和950g除鉀母液；將濾餅洗滌、干燥，得到酒石酸氫鉀50g。

（二）去除玉米漿中的植酸。向步驟（一）得到的950g除鉀母液中加入氫氧化鎂固體物45g,得到懸浮液，測得懸浮液的pH為5.0；將懸浮液做固液分離，得到120g濾餅和875g除植酸母液；將濾餅洗滌、干燥，得到植酸鎂92g。

（三）去除玉米漿中的亞硫酸鹽、曲霉毒素。向步驟（二）得到的875g除植酸母液中加入工業(yè)用過氧化氫3ml進行氧化反應(yīng)，使亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，同時去除曲霉毒素。

（四）均衡玉米漿營養(yǎng)。向步驟（三）得到的875g除植酸母液中加入賴氨酸6g，得到營養(yǎng)均衡玉米漿。

（五）固化玉米漿。將營養(yǎng)均衡玉米漿脫水固化，得到玉米漿固體物350g，測得玉米漿固體物的粗蛋白質(zhì)含量為60%，可替代豆粕。

制備^[2]

將定量的玉米漿送入陰離子樹脂柱吸附罐，攪拌吸附1.0小時后將玉米漿送入陽離子樹脂柱吸附罐攪拌吸附1.2小時后結(jié)束，陰離子樹脂柱吸附和陽離子樹脂柱吸附的目的是除雜和脫色。將陰陽離子吸附后的玉米漿送入超濾膜分離器，控制玉米漿在超濾膜分離器的入口處的壓強為0.59Mpa,玉米漿在出口處的壓強為0.51Mpa，讓玉米漿通過超濾膜濾除雜質(zhì)，雜質(zhì)通過設(shè)置于超濾膜分離器上的雜質(zhì)出口排出。經(jīng)超濾膜過濾后的玉米漿送入反滲透膜分離器，調(diào)反滲透膜分離器的玉米漿入口壓強為3.9Mpa,玉米漿出口壓強為3.3Mpa，使玉米漿通過反滲透膜分離器濾除雜質(zhì)，得到精制玉米漿，濾除的雜質(zhì)通過設(shè)置于反滲透膜。

主要參考資料

[1] 張玉芝, 李玉芳, & 張敏. (2007). 談影響玉米漿質(zhì)量的因素. 赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)(4), 91-91.

[2] 李湘麗, & 胡貴勇. (2012). 渾濁型玉米漿玉米須復(fù)合飲料的研制. 食品與機械, 28(3), 233-235.

[3] 牛春華, 丁東紅, 徐文靜, 姜媛媛, 李玉秋, & 王景會. (2010). 用玉米漿發(fā)酵生產(chǎn)類胡蘿卜素紅酵母的紫外誘變選育. 中國釀造, 29(1), 61-63.