玉米淀粉生產工藝水中蛋白的回收利用探析

史淑輝

摘 要：玉米淀粉是重要的工業原料之一。文章圍繞玉米淀粉生產過程中蛋白質的回收、利用有關問題進行探討，首先簡要介紹了當前玉米淀粉生產工藝流程，其次對現階段玉米淀粉生產工藝中存在的主要問題進行了分析，最后提出整改對策，對于提高玉米蛋白的收率和工藝水的循環利用水平，具有較好的參考價值。

關鍵詞：玉米淀粉生產；蛋白回收；工藝水

引言

玉米是我國重要的農產品之一，在食品、藥品、養殖飼料和化工生產等多個領域都有著廣泛的應用。以玉米產品為核心的產業鏈是我國國民經濟體系中的重要組成部分。玉米淀粉是多種玉米加工產品中規模最大，表現最為突出的一支。目前生產玉米淀粉主要是以玉米籽粒為原料，通一系列物理和化學的方法加以提取出來的。整個生產過程環節較多，產品除了淀粉外還包括很多副產品。在玉米淀粉生產工藝流程中，水發揮了巨大的作用，貫穿了制酸、浸泡、玉米流送、破碎分離、各種副產物提取、淀粉提取精制等多個生產環節。由于水在玉米淀粉生產工藝中用途眾多，使得玉米淀粉生產對水的需求很大，相關統計數據表明，整個玉米淀粉生產工藝中，誰的消耗量約是作為原料的玉米總量的幾倍到十幾倍，而普通清水的消耗量約為玉米干物質總重量的8到10倍。由于玉米淀粉生產工藝中使用的水來源于工藝流程的某些環節，予以處理后重新應用到玉米淀粉生產流程中，所以玉米淀粉生產中使用的工藝水又叫做過程水。根據使用的水的種類不同，玉米淀粉生產工藝通常分作兩種，一種叫開放式，主要使用新的潔凈水。第二種叫封閉式，主要使用循環利用的工藝水。從當前實際情況來看，玉米淀粉生產企業使用封閉式工藝，即使用工藝水進行玉米淀粉生產的情況較多。這和工藝水循環利用，成本較低，經濟效益較好有很大關系。在玉米淀粉生產過程中，大量有利用價值的物質進入水中，使用工藝水，通過對這些有用物質進行回收、利用，可以大幅提高玉米淀粉和副產物的產量，特別是經由專用技術，對工藝水中的蛋白進行回收，對于提高淀粉和蛋白的收率極為有益。除了經濟效益外，工藝水的回收、循環利用，可以降低水體排放時的污染指標，對于緩解環保壓力，提升企業社會形象有很大幫助。做好工藝水中蛋白回收、利用，是當前每個玉米淀粉生產企業都孜孜以求的課題。

1 現階段玉米淀粉生產工藝簡介

（1）玉米淀粉生產中的關鍵環節。玉米淀粉生產環節較多，其中對主副產品產量、質量、收率等重要因素關系密切的生產工序包括化除雜、玉米浸泡、破碎分離、精制洗滌和干燥等工序。（2）玉米淀粉加工工藝流程。玉米濕磨加工時當前玉米淀粉生產的一個常用方法。通過物理手段，將玉米粒研磨破碎，從而提取相應產品。該法主要用來制取玉米皮（纖維）、可溶性蛋白、胚芽、麩質（蛋白質）和淀粉等五種產物。在上述產品中，淀粉所占比例最高，干基含量一般可以達到百分之七十，所以生產上將玉米稱之為主產品，其它產品叫做副產品。在這個工藝中，玉米粒先后經過凈化除雜、制酸、浸泡等工序預處理，然后將浸泡好的玉米粒予以破碎形成料液，再從中將胚芽提取出去，再研磨成玉米糊，并篩除玉米纖維皮，然后洗滌、脫水，得到淀粉蛋白質懸混液。在此基礎上，先后將蛋白質和可溶性物質分離出去，得到淀粉料液，脫水、干燥后即成為淀粉產品。

2 目前玉米淀粉生產中工藝水使用存在的主要問題

目前玉米淀粉生產主要使用封閉式工藝。該工藝只是在淀粉精制洗滌工序中使用新鮮的潔凈水，其余工序，包括其它副產品洗滌、制酸、物料流送等，都是使用工藝水。這種方法，不僅可以通過回收利用工藝水中的有用物質，提高產量和收率，還有效降低了廢水排放量，將廢水中的污染物控制在一個比較低的程度。但該方法也并不完善，存在的缺點給玉米淀粉的生產帶來了一些負面影響。具體存在以下幾方面問題。

（1）封閉式工藝使用麩質濃縮機對工藝水進行濃縮處理，作為水中有用物質回收、利用的前置條件。但由于麩質比重低，粒徑小，會有大量麩質浮于水體上部，隨著濃縮機溢流而走，從而導致工藝水懸浮物含量很高，對后續使用造成影響。而如果水中麩質含量偏低，則又會提高濃縮難度。（2）封閉式工藝中工藝水的來源有兩種，一是分離機溢流水，二是麩質濃縮機溢流水，兩種來源的水匯集到工藝水儲罐中，再經由泵送至需要的工序。隨著工藝水在生產系統中的反復利用，水中干物濃度不斷提高。如果主分離機前不設預濃縮離心機，進入主分離機和麩質濃縮機的工藝水濃度較低，給工藝控制帶來很大難度，也會造成工藝水中干物含量增加。目前工藝水中干物含量主要位于千分之四到千分之十五這個范圍，最高可達百分之三。干料含量過高，對于工藝水中淀粉和蛋白質的回收十分不利，會直接導致蛋白質收率降低。（3）由于工藝水中干物含量較高，給后續的制酸工序造成了困難，液體更加粘稠，流動性和吸收性能下降，亞硫酸的濃度波動變大。為了實現工藝效果，就必須加入清水，從而提高了清水及加熱用的蒸汽用量，既增加的生產成本，又給環保帶來壓力。（4）工藝水循環使用次數越多，其中所含有的干物含量就越多，水體越來越濃稠，造成水中干物回收困難，廢水不達標排放的情況加劇。（5）工藝水還用于沖洗麩質真空轉鼓過濾機濾布。由于工藝水中干料多，水體粘稠，導致濾布沖洗效果下降，影響過濾效率，間接增加了過濾用時，給麩質蛋白粉的生產帶來不好的影響。

3 關于工藝水內蛋白回收工藝的改進對策

（1）對于濃縮分離工序的改進。目前玉米淀粉企業主要使用濃縮機進行蛋白、麩質的濃縮分離。實際工作中，料液進料濃度較低，提高了濃縮分離的難度，降低了分離效果。針對這個問題，在主分離機前加設預濃縮分離機，提高進料濃度，從而改善了濃縮分離問題。（2）針對工藝水干料多，較為濃稠的問題，使用旋流器對部分干物進行分離回收，降低工藝水稠度，達到改善水體的作用，有利于工藝水在各道工序的使用。

4 結束語

玉米是我國重要的經濟作物，用途十分廣泛。玉米淀粉生產副產物種類繁多，做好副產物的回收、利用對于保證玉米淀粉生產效率，提高經濟效益水平具有十分重要的意義。玉米淀粉生產工藝水中含有大量營養物質，蛋白質含量尤其可觀，如果任其進入廢水排放掉，不僅會造成大量資源浪費，損害經濟效益，還會給周邊環境帶來嚴重污染。通過對玉米淀粉生產工藝的改進，對工藝水中蛋白予以有效的回收利用，不僅可以提高產品質量、收率，還可以降低廢水中污染物排放，在經濟效益和環保效益兩方面實現共贏，符合現代化企業綠色生產理念，是玉米淀粉生產企業面對激烈的市場競爭實現可持續發展的必由之路。相關企業要高度重視工藝水中蛋白的回收、利用，不斷改進生產技術，落實管控措施，為企業的長遠發展夯實基礎。

參考文獻

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