永乐国际玉米深加工技术发展新趋势

原创 2020-05-17 12:19  阅读

  玉米加工技术大致可分成两类:一是湿法加工,其主产品有淀粉、乙醇和高果糖浆,而副产品有玉米油、玉米蛋白饲料、谷朊粉和二氧化碳。二是干法加工,其主产品为乙醇(饮用乙醇、工业乙醇和燃料乙醇),副产品为饲料DDGS和二氧化碳。

  湿法加工尽管有产品附加值较高、产品种类较多,因而能根据市场供求情况而及时调整生产计划等优点,但其流程相当复杂,建厂的投资费用颇高,玉米的浸渍时间很长,水的处理量大(通常以蒸发器浓缩),因而是耗能的大用户。

  干法加工装置的投资小,但副产品的价值低。干法加工早期的主要产品是饮用酒。饮用酒注重特色,香味或品牌,其销售价格极高,因而对副产品的价值、生产过程能耗和转化率等很少苛求。但目前干法加工的重点已转向燃料乙醇的生产。燃料乙醇因受汽油制约其价格远较饮用酒为低,以至于很难抵消原料费用(约占生产成本的60%)和生产过程的费用。此类企业若无政府对燃料乙醇生产的津贴和税收优惠则很难生存下去。

  湿法加工技术的新趋势主要涉及加酶湿法加工和膜分离技术的应用。玉米浸渍过程的耗资量(投资和能耗)高达湿法加工过程的1/5。其原因是:现有的浸渍时间长达30小时;浸渍时又需加入二氧化硫,这为后序工段带来麻烦。已对湿法加工方法提出多种改进方案,其中有前景者首推加酶湿法加工法。其具体过程如下:

  ●玉米粗浆加酶培养。以后的流程与传统方法相同。此法消除了酶渗透进入胚乳的扩散障碍,并与蛋白质发生反应,故浸渍时间仅为传统方法的30%或甚至更短。加酶湿法加工的优点为:浸渍时间短,故投资小,耗能低;用水量大大减少;酶可反复使用。

  在传统湿法加工中,玉米浸渍水的分离和利用存在较大问题:浸渍水在蒸发器浓缩,浓缩物经干燥并入玉米蛋白饲料---一种价格低廉的副产品;大量水蒸发的耗能极大;浸渍水所含的长链蛋白质和糖常常会污染蒸发器,故维修费用颇高。

  在传统湿法加工中,谷蛋白的浓缩采用离心机,从而导致谷蛋白的大量流失。用膜分离取代离心机之后,能截留全部不溶性的谷蛋白和部分可溶性蛋白质,由此而使谷朊粉的产量大增,而透过液则可用来洗涤纤维和胚芽。

  玉米淀粉水解液(玉米糖浆)传统的澄清方法采用真空回转过滤器,尽管此法的投资费用较低,但却涉及助滤剂的分离、填埋和其他处理问题,从而大大提高了操作成本。另外,由于玉米糖浆经膜分离,永乐国际消除了蛋白质和其他非糖物质,因此还会降低后序单元活性炭的消耗量并延长离交树脂的使用寿命。

  世界上燃料乙醇的生产主要使用干法加工技术。但是,鉴于如下的各种原因,自20世纪90年代以来,干法加工技术已裹足不前,从而影响到燃料乙醇规划的实施:干法加工中,原料成本约占总成本的60%,但干法加工的业者却无力控制原料价格。随着加工技术的改进,每吨产品的能耗已经降得很低,似乎已无进一步改进的余地。高附加值副产品的开发和被市场接纳被认为是干法加工的惟一出路,但这一过程(特别是功能性食品)常常是既费时,又是代价昂贵的痛苦过程。10多年来,已提出了一系列的改进方法:

  ●改良干法(Quick-Germprocess)玉米粒经短暂浸泡(3~12小时)、粗磨、分离出胚芽和纤维、细磨,再经蒸煮等与干法相同的一系列步骤。与干法相比,此法能取得胚芽(玉米油)和纤维等副产物。

  ●序列萃取法(SequentialExtractionprocess)以含水乙醇从粉碎的玉米中萃取出玉米油,然后再萃取出蛋白质,与此同时,玉米从乙醇中吸收水分,并生成燃料乙醇。以氢氧化钙溶液从淀粉-纤维混合物中提取纤维而生成一种阿拉伯树胶的替代品。

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