玉米淀粉生产工艺水中蛋白的回收利用探析

史淑辉

摘 要：玉米淀粉是重要的工业原料之一。文章围绕玉米淀粉生产过程中蛋白质的回收、利用有关问题进行探讨，首先简要介绍了当前玉米淀粉生产工艺流程，其次对现阶段玉米淀粉生产工艺中存在的主要问题进行了分析，最后提出整改对策，对于提高玉米蛋白的收率和工艺水的循环利用水平，具有较好的参考价值。

关键词：玉米淀粉生产；蛋白回收；工艺水

引言

玉米是我国重要的农产品之一，在食品、药品、养殖饲料和化工生产等多个领域都有着广泛的应用。以玉米产品为核心的产业链是我国国民经济体系中的重要组成部分。玉米淀粉是多种玉米加工产品中规模最大，表现最为突出的一支。目前生产玉米淀粉主要是以玉米籽粒为原料，通一系列物理和化学的方法加以提取出来的。整个生产过程环节较多，产品除了淀粉外还包括很多副产品。在玉米淀粉生产工艺流程中，水发挥了巨大的作用，贯穿了制酸、浸泡、玉米流送、破碎分离、各种副产物提取、淀粉提取精制等多个生产环节。由于水在玉米淀粉生产工艺中用途众多，使得玉米淀粉生产对水的需求很大，相关统计数据表明，整个玉米淀粉生产工艺中，谁的消耗量约是作为原料的玉米总量的几倍到十几倍，而普通清水的消耗量约为玉米干物质总重量的8到10倍。由于玉米淀粉生产工艺中使用的水来源于工艺流程的某些环节，予以处理后重新应用到玉米淀粉生产流程中，所以玉米淀粉生产中使用的工艺水又叫做过程水。根据使用的水的种类不同，玉米淀粉生产工艺通常分作两种，一种叫开放式，主要使用新的洁净水。第二种叫封闭式，主要使用循环利用的工艺水。从当前实际情况来看，玉米淀粉生产企业使用封闭式工艺，即使用工艺水进行玉米淀粉生产的情况较多。这和工艺水循环利用，成本较低，经济效益较好有很大关系。在玉米淀粉生产过程中，大量有利用价值的物质进入水中，使用工艺水，通过对这些有用物质进行回收、利用，可以大幅提高玉米淀粉和副产物的产量，特别是经由专用技术，对工艺水中的蛋白进行回收，对于提高淀粉和蛋白的收率极为有益。除了经济效益外，工艺水的回收、循环利用，可以降低水体排放时的污染指标，对于缓解环保压力，提升企业社会形象有很大帮助。做好工艺水中蛋白回收、利用，是当前每个玉米淀粉生产企业都孜孜以求的课题。

1 现阶段玉米淀粉生产工艺简介

（1）玉米淀粉生产中的关键环节。玉米淀粉生产环节较多，其中对主副产品产量、质量、收率等重要因素关系密切的生产工序包括化除杂、玉米浸泡、破碎分离、精制洗涤和干燥等工序。（2）玉米淀粉加工工艺流程。玉米湿磨加工时当前玉米淀粉生产的一个常用方法。通过物理手段，将玉米粒研磨破碎，从而提取相应产品。该法主要用来制取玉米皮（纤维）、可溶性蛋白、胚芽、麸质（蛋白质）和淀粉等五种产物。在上述产品中，淀粉所占比例最高，干基含量一般可以达到百分之七十，所以生产上将玉米称之为主产品，其它产品叫做副产品。在这个工艺中，玉米粒先后经过净化除杂、制酸、浸泡等工序预处理，然后将浸泡好的玉米粒予以破碎形成料液，再从中将胚芽提取出去，再研磨成玉米糊，并筛除玉米纤维皮，然后洗涤、脱水，得到淀粉蛋白质悬混液。在此基础上，先后将蛋白质和可溶性物质分离出去，得到淀粉料液，脱水、干燥后即成为淀粉产品。

2 目前玉米淀粉生产中工艺水使用存在的主要问题

目前玉米淀粉生产主要使用封闭式工艺。该工艺只是在淀粉精制洗涤工序中使用新鲜的洁净水，其余工序，包括其它副产品洗涤、制酸、物料流送等，都是使用工艺水。这种方法，不仅可以通过回收利用工艺水中的有用物质，提高产量和收率，还有效降低了废水排放量，将废水中的污染物控制在一个比较低的程度。但该方法也并不完善，存在的缺点给玉米淀粉的生产带来了一些负面影响。具体存在以下几方面问题。

（1）封闭式工艺使用麸质浓缩机对工艺水进行浓缩处理，作为水中有用物质回收、利用的前置条件。但由于麸质比重低，粒径小，会有大量麸质浮于水体上部，随着浓缩机溢流而走，从而导致工艺水悬浮物含量很高，对后续使用造成影响。而如果水中麸质含量偏低，则又会提高浓缩难度。（2）封闭式工艺中工艺水的来源有两种，一是分离机溢流水，二是麸质浓缩机溢流水，两种来源的水汇集到工艺水储罐中，再经由泵送至需要的工序。随着工艺水在生产系统中的反复利用，水中干物浓度不断提高。如果主分离机前不设预浓缩离心机，进入主分离机和麸质浓缩机的工艺水浓度较低，给工艺控制带来很大难度，也会造成工艺水中干物含量增加。目前工艺水中干物含量主要位于千分之四到千分之十五这个范围，最高可达百分之三。干料含量过高，对于工艺水中淀粉和蛋白质的回收十分不利，会直接导致蛋白质收率降低。（3）由于工艺水中干物含量较高，给后续的制酸工序造成了困难，液体更加粘稠，流动性和吸收性能下降，亚硫酸的浓度波动变大。为了实现工艺效果，就必须加入清水，从而提高了清水及加热用的蒸汽用量，既增加的生产成本，又给环保带来压力。（4）工艺水循环使用次数越多，其中所含有的干物含量就越多，水体越来越浓稠，造成水中干物回收困难，废水不达标排放的情况加剧。（5）工艺水还用于冲洗麸质真空转鼓过滤机滤布。由于工艺水中干料多，水体粘稠，导致滤布冲洗效果下降，影響过滤效率，间接增加了过滤用时，给麸质蛋白粉的生产带来不好的影响。

3 关于工艺水内蛋白回收工艺的改进对策

（1）对于浓缩分离工序的改进。目前玉米淀粉企业主要使用浓缩机进行蛋白、麸质的浓缩分离。实际工作中，料液进料浓度较低，提高了浓缩分离的难度，降低了分离效果。针对这个问题，在主分离机前加设预浓缩分离机，提高进料浓度，从而改善了浓缩分离问题。（2）针对工艺水干料多，较为浓稠的问题，使用旋流器对部分干物进行分离回收，降低工艺水稠度，达到改善水体的作用，有利于工艺水在各道工序的使用。

4 结束语

玉米是我国重要的经济作物，用途十分广泛。玉米淀粉生产副产物种类繁多，做好副产物的回收、利用对于保证玉米淀粉生产效率，提高经济效益水平具有十分重要的意义。玉米淀粉生产工艺水中含有大量营养物质，蛋白质含量尤其可观，如果任其进入废水排放掉，不仅会造成大量资源浪费，损害经济效益，还会给周边环境带来严重污染。通过对玉米淀粉生产工艺的改进，对工艺水中蛋白予以有效的回收利用，不仅可以提高产品质量、收率，还可以降低废水中污染物排放，在经济效益和环保效益两方面实现共赢，符合现代化企业绿色生产理念，是玉米淀粉生产企业面对激烈的市场竞争实现可持续发展的必由之路。相关企业要高度重视工艺水中蛋白的回收、利用，不断改进生产技术，落实管控措施，为企业的长远发展夯实基础。

参考文献

[1]王纯彬.玉米淀粉生产中工艺水的综合利用[J].安徽农业科学，2011（15）：9131-9132.

[2]罗虎，郜培，林海龙，等.汽浮法处理淀粉生产装置工艺水的研究[J].粮食与饲料工业，2010（10）：24-25.