大批量玉米苞葉工廠化處理方法的探討

摘要：主要介紹了玉米苞葉的作用和工廠大批量玉米苞葉產生的原因，論述利用籽皮分離機、揉絲機、噴淋設備和打包機等機械設備處理玉米苞葉的方法。打包的玉米苞葉通過發酵形成優質的蛋白質飼料，使農作物的廢棄物變廢為寶，提高了資源的利用率，彌補了畜牧業飼草料來源不足且質量低下的缺陷，并降低了喂養的成本，具有很高的社會和經濟效益。

關鍵詞：玉米；苞葉；種子工廠化；加工；籽皮分離；揉絲；噴淋；打包

Discussion on the Industrial Treatment Method of

Large-Scale Corn Bract Leaves

WANG Lin，WU Tao，JIA Jun

（Jiuquan OK Seed Machinery Co.，Ltd.，Jiuquan 735000，Gansu）

玉米是我國種植面積最大的作物，其種植分為兩大部分，即大田玉米和制種玉米。大田玉米在收獲過程中產生的玉米苞葉大部分隨著玉米莖稈一起回田或者在農田里作為飼料被種植戶就地分散處理；而制種玉米隨著玉米扒皮撿穗工廠化處理，帶皮包谷被運到玉米種子加工廠，在工廠集中處理，產生大量的玉米苞葉。探討如何有效處理堆積在玉米種子加工廠的大量玉米苞葉具有現實意義。

1 玉米苞葉的作用

1.1 營養成分 纖維素 玉米苞葉富含纖維素，有助于促進腸道蠕動，預防便秘，幫助排出體內的有害物質，保持腸道健康。維生素 玉米苞葉富含維生素A、維生素C和維生素E等多種維生素，具有很好的抗氧化作用，能夠保護細胞免受自由基的傷害，還能提高機體免疫力。礦物質 玉米苞葉中含有鈣、鐵、鋅等礦物質，對骨骼發育、血液循環和免疫力起著重要作用。

1.2 健康功效 降低膽固醇 玉米苞葉中的纖維素含量高，可以幫助降低血液中的膽固醇，預防心血管疾病的發生。補充能量 玉米苞葉中的碳水化合物含量較高，可以提供人體所需的能量，適宜在體力勞動或運動后進行補充。促進消化 玉米苞葉中豐富的纖維素有助于促進腸道蠕動，增加排便頻率，改善消化系統功能。預防貧血 玉米苞葉中的鐵含量較高，可以有效預防缺鐵性貧血，改善貧血癥狀。降低血糖和血壓 玉米苞葉中的營養成分有助于穩定血糖和血壓水平，對于糖尿病和高血壓患者具有一定的輔助治療作用[1]。

1.3 美容保健 抗衰老 玉米苞葉中豐富的維生素E和維生素C具有很好的抗氧化作用，可以中和自由基，延緩皮膚衰老。皮膚保濕 玉米苞葉中的天然保濕因子能夠提供皮膚所需的水分，改善皮膚干燥問題，增強皮膚彈性。雀斑美白 玉米苞葉中的維生素A能夠加速皮膚細胞的新陳代謝，有助于淡化黑斑和雀斑，使皮膚更加明亮。

1.4 作為食物和飼料 優質蛋白飼料的缺乏是目前養殖業的難題之一，直接限制了養殖業和畜牧業的發展，由于資源和環境的限制，開發利用非食用資源、廢棄資源和低消化性飼料成為解決此問題的有效途徑之一。玉米是我國主要農作物之一，玉米苞葉含有大量的纖維素、一定的總黃酮、淀粉及其他多糖、單糖等成分，可作為微生物發酵原料生產生物飼料。玉米苞葉來源廣、價格低廉，將玉米苞葉混菌發酵生產生物飼料具有很大的社會價值和經濟效益。目前工廠化大批量處理的玉米苞葉主要作為此用途。

1.5 作為紡織纖維 隨著煤、石油、天然氣三大不可再生資源的日益消耗，可再生、可降解的生物質資源的合理開發利用受到廣泛關注。纖維素作為自然界中一種生物質資源，其有效應用能夠緩解由三大化石能源日漸枯竭所引起的能源危機。利用農作物廢棄物玉米苞葉，運用化學法提取制備玉米苞葉纖維，并以TEMPO選擇性氧化法合成玉米苞葉纖維素納米晶須，研究開發生物質纖維素纖維用于紡織不僅適應紡織行業發展的內在需要和發展趨勢，同時也符合國家的產業技術政策，為緩解紡織原料供需矛盾，促進紡織行業可持續發展作出貢獻[2]。

2 工廠大批量玉米苞葉產生的原因

由于制種玉米產業的快速發展，城市化的推進加快，勞動力的不斷減少，使農業機械化水平迅速提高。通常，制種玉米從果穗成熟到加工成籽粒前后只有45d左右，為了減輕勞動強度，降低生產成本，增加機械化作業比例，玉米剝皮機被大量應用于玉米果穗工廠化加工技術領域；而隨著玉米剝皮機大量在工廠化加工過程中的應用，就會在短時間內集中產生大量的玉米苞葉。

通常每個玉米種子加工廠最少建設一條玉米種子加工生產線，每條生產線需要剝皮機5臺，每小時能處理果穗50t，玉米苞葉在果穗中占比為7%～10%，每小時會產生玉米苞葉3.5～5.0t。由于苞葉質地輕盈，若未能得到及時有效的處理，不僅會占據龐大的存儲空間，給倉儲帶來不便，還顯著增加了運輸的復雜度與成本。此外，未經處理的苞葉缺乏直接的實用價值，易導致加工廠內苞葉堆積成山，難以有效處置，進而可能引發環境管理上的難題。

3 大批量玉米苞葉工廠化處理過程

3.1 工藝流程 帶苞葉的玉米果穗從田間收獲后，通過輸送設備將玉米果穗輸送到玉米剝皮機中，通過剝皮機將玉米苞葉從玉米果穗上剝下來，玉米果穗送到烘干房中進行烘干，苞葉則輸送到籽皮分離篩中，通過該工序可以實現玉米果穗去苞葉的機械化加工。從剝皮機中分離出來的苞葉通過籽皮分離篩將混在苞葉中的籽粒分離出來，玉米籽粒作為種子或者飼料被運走，苞葉則進入苞葉揉絲切碎機中進行加工，通過該工序可以最大化地實現玉米制種工廠化加工過程的附加值，提高制種企業的收入。苞葉進入到苞葉揉絲切碎機中，將苞葉揉成絲或者切碎，揉成絲的苞葉通過噴淋機均勻地噴灑上黃儲劑等營養液，便于苞葉的發酵；噴淋好的苞葉通過苞葉打捆包膜機將苞葉打成捆，然后通過苞葉輸送設備送到指定位置存放（圖1）。

3.2 具體加工處理工序

3.2.1 剝皮 帶苞葉的玉米果穗由田間收獲后，用交通工具將果穗從田間運輸到就近的玉米種子加工廠，通過卸車機構，將玉米果穗送到果穗收集斗中，通過輸送設備和分類設備，將玉米果穗輸送并按照要求平均分配到各個玉米剝皮機中。玉米剝皮機主要由進料斗、計量輸送機構、震動輸送槽、分料槽、搖擺振動器、喂料系統、剝皮機構、擺桿撥料機構、干油潤滑系統、液壓升降系統、機架等組成。當待加工的玉米果穗送入剝皮系統后，玉米果穗苞葉根部被高低相對高速旋轉的剝皮輥抓取并撕掉，剝凈后的果穗順著旋轉的剝皮輥從上方滑落，而玉米苞葉則從剝皮輥下方掉落。根據玉米果穗籽粒水分高低以及玉米品種的不同，調整剝皮輥上方的擺動撥料機構，可將進入剝皮輥的玉米果穗送入高低成對的剝皮通道，調整剝皮棍的間距，可以控制玉米果穗生產量及剝凈率。玉米果穗送到烘干房中進行烘干，苞葉輸送到籽皮分離機中，進行下一道工序的加工。通過該工序可以實現玉米果穗去苞葉的機械化加工。

3.2.2 籽皮分離 從剝皮機中分離出來的苞葉通過皮帶輸送機均勻地輸送到籽皮分離機中。籽皮分離機主要由喂料斗、滾筒篩、中心攪拌推送器、攪拌攪輪、收集斗、機架、動力系統等組成。在籽皮分離機中通過攪拌機構將苞葉和混在苞葉中的籽粒攪拌翻滾，籽粒在離心力的作用下向滾筒壁方向掉落，落到滾筒壁上的籽粒穿過滾筒壁上的大孔落到籽粒收集斗上，通過輸送設備集中收集。分離后的苞葉通過攪龍輸送到出料口，再通過皮帶輸送機輸送到苞葉揉絲切碎機中進行加工。通過該工序將混在苞葉中的籽粒分離出來，分離出來的籽粒通過精選加工設備將沒有破碎的種子分離出來，收集后進行烘干作為種子，對于精選出來的其他破碎籽粒可以晾干后賣給飼料加工廠作為精飼料的原料，以最大化地提升玉米制種工廠化加工過程的附加值，提高制種企業的收入。

3.2.3 揉絲切碎 從籽皮分離機中出來的苞葉通過皮帶輸送機輸送到揉絲切碎機上方的大儲存斗中，由于苞葉非常的輕且散，這就要求揉絲機必須帶有強制擠壓喂料機構，在擠壓機構的作用下，將苞葉強制輸送到高速旋轉的切刀中，在多對切刀相互切割下，將苞葉揉成絲或者切碎。該道工序要求加工的苞葉絲盡可能細、碎，可以通過調節切刀的間距實現用戶所需的任意尺寸的苞葉絲。

3.2.4 噴淋 揉成絲的苞葉通過輸送設備輸送到噴淋機中，噴淋機由多組噴頭、管道和儲藥筒組成。通過安裝到攪拌器上的多組噴淋設施將黃儲劑、菌種產朊假絲酵母、啤酒酵母、米曲霉、黑曲霉等發酵劑均勻的噴灑到苞葉上方，在攪拌器的作用下，將苞葉和發酵劑充分混勻。噴淋的各種發酵劑和營養成分可以根據后期飼料的用途來改變。

3.2.5 打包 將噴淋好的苞葉送到苞葉打捆包膜機中，苞葉打捆包膜機主要由喂料斗、螺旋攪拌器、捆包巡查燈、拾禾器、打草滾筒、供給輸送器、網捆扎裝置、薄膜座、控制系統、動力系統、預警裝置、機架等組成。當苞葉捆打到固定倉和活動倉接觸到一定密實度時，活動倉上方的惰性輥和左側的信號輪會均勻轉動，機器開始往復饒繩捆扎，繞繩1周后麻繩自動切斷，立即開倉放捆，苞葉捆直接落入包膜機的旋轉架上，啟動旋轉按鈕，旋轉架帶動苞葉捆轉動，牧草膜逐漸逐層包裹在苞葉捆外，苞葉捆隨著旋轉架公轉，當包膜到設定的層數時，離合器自動脫開，旋轉架停下，機器自動將苞葉捆和輸膜架之間的牧草膜切斷，將牧草膜斷頭一端壓入草捆端面重疊處，由一人將包膜好的苞葉捆用叉車運走，擺放整齊進行存放。打好包的玉米苞葉經過一定時間的發酵，可作為飼料。

4 打包處理后的苞葉價值

4.1 經濟效益 同樣體積的玉米苞葉，打包后的密度是沒有打包的500倍，也就是說苞葉打包后苞葉的存放面積被大大縮小，極大地節約了制種企業的用地成本。苞葉經過加水、菌并打包后，在優化的條件下發酵產生的蛋白含量比原有蛋白含量大幅提高，可作為優質的蛋白質飼料[3]，具有很高的商品價值，使農作物的廢棄物變廢為寶，提高了資源的利用率，彌補了畜牧業飼草料來源不足且質量低下的缺陷，并降低了喂養的成本，提高了肉或奶的產量及質量。

4.2 社會及生態效益 大量苞葉堆積到加工廠如果不能及時運走，一方面遇雨就會堆積發酵，腐爛變質，產生霉變氣味，嚴重污染周圍的環境；另一方面還會占用加工廠有限的空間，嚴重影響周圍設備的運行。因此，及時、有效地處理與清運加工廠內的苞葉堆積，對于維護良好的社會環境、保護生態健康、提升資源利用效率以及確保生產安全，均具有重要意義。

參考文獻

[1]王璦麗，盧鐸，孫景和．玉米苞葉的藥理作用．吉林農業，2016（3）：124

[2]王曉婷．玉米苞葉纖維提取及納米晶須制備．上海：東華大學，2016

[3]何海燕，張健，覃擁靈．玉米苞葉混菌發酵生產生物飼料的研究．飼料工業，2012，33（11）：26-27

（收稿日期：2024-07-29）