CN103360501B - 酶解玉米生产淀粉的综合工艺及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于酶发酵技术领域，其提供了酶解玉米深加工的方法，其包括在亚硫酸水溶液中加入耐酸性纤维素酶，和对干燥步骤所蒸发出的尾气经过脱硫处理。另外，本发明还提供了基于上述方法的酶解制备玉米淀粉的方法以及耐酸性纤维素酶和脱硫处理系统等。
Description
技术领域
本发明属于酶发酵技术领域，具体而言，本发明涉及酶解玉米生产淀粉的综合工艺流程以及其中所用的设备。
背景技术
玉米是世界上主要粮食作物之一，我国玉米产量为1亿吨左右。玉米最有价值的部分是其子粒。子粒的表面覆盖着皮层，在皮层的下面是胚芽和胚乳，其中胚芽含油量高，韧性强；而胚乳的外层包裹着糊粉层（渣皮），而里面充满淀粉颗粒。玉米子粒营养成分丰富，除了淀粉之外，还包括蛋白质、油脂、纤维素、可溶性糖、矿物质等。
为了有效利用玉米中的各营养成分，目前国内玉米淀粉加工中大多采用的是如图1所示的综合加工流程，通过各个工序分别得到玉米浆、玉米胚芽及胚芽油、玉米纤维、玉米蛋白和玉米淀粉。这些工序及其设备除了表述方式略有不同之外，在中国专利02144742和中国专利申请200510135112中都有详细内容的介绍，而且这两个专利文献还详细阐述了工艺中废水的循环利用，但是没有对浸泡工艺和干燥后废气排放及综合利用方面有所启示。
在上述过程中，首先的步骤是浸泡，即将玉米子粒在50℃左右的约0.3%（w/w）亚硫酸水溶液中常压浸泡72小时左右。这一步骤对充分分离玉米浆和其他产物来说至关重要，但是由于使用了亚硫酸，造成在后续步骤中的液体和气体中不可避免的会产生二氧化硫污染物。为此，中国专利申请200810051296公开了一种新的玉米淀粉生产中的浸泡方法，其中在加压环境中浸泡玉米，浸泡液中使用了高浓度的蛋白酶和纤维素酶。该方法的特点是不使用而且也不能使用亚硫酸浸泡，因为其中所使用的市场销售的蛋白酶和纤维素酶在pH中性乃至碱性的环境中才有高活性，在加了亚硫酸的pH酸性环境中活性很低乃至丧失，因而其具有减少二氧化硫污染和浸泡时间短的优点。
但是，该方法也有如下缺点：浸泡需要使用加压容器，这对于该专利申请中以10L规模进行的试验室测试来说是可行的，但是现在工厂生产中动辄以吨计的常压浸泡罐，几乎无法改造成加压容器，需要全部更换，成本不菲而且造成了原有浸泡罐的浪费；加压需要的运行和维护成本较高，而且加压后比常压运行多了一个事故隐患，即随着设备的老化，加压会引起压力容器的爆炸，这对于安全生产被日益重视的今天，也是不容易推广的；其中使用的蛋白酶和纤维素酶的用量较大，成本较高，而且这是长期的运行成本；其中使用了蛋白酶，造成蛋白质降解为水溶性多肽和氨基酸而流失，从而使得后续的玉米蛋白质产量大幅降低，极大减少了一个较高利润的产品的产量。另外，虽然该方法浸泡时间短，但是由于目前国内玉米淀粉加工业普遍在较偏远地区，场地充足，加之常压浸泡罐便宜而且易于维护，目前已经普遍采用大量浸泡罐并行运行来克服浸泡时间长的缺点。
本发明人经过长期的研究并结合目前国内玉米淀粉加工业的实践，发现采用亚硫酸浸泡的现有玉米深加工技术都只着重于治理液体中的二氧化硫，而无论胚芽的处理、纤维的获得、蛋白的制备，还是最终获得淀粉成品，都需要干燥机来干燥，干燥蒸发出的气体含有较多二氧化硫被排除污染环境，因而发明了一套新的技术方案，在无需更换目前使用的浸泡罐等设备的情况下，首先，在浸泡过程中使用了本发明人发现的耐酸性纤维素酶，可以有效降低浸泡过程中亚硫酸的使用量，在保持浸泡效果的情况下，减少干燥蒸发出的气体中二氧化硫的含量；其次，收集干燥蒸发出的气体，通过本发明人组合设计的尾气处理设备，不但使得气体的热能得到有效利用，而且进一步脱除气体中的二氧化硫，使得气体排放中的二氧化硫浓度低于5mg/立方米。
发明内容
本发明的目的在于提供新的酶解玉米深加工的方法，其在使用常压浸泡设备的情况下，通过加入新的耐酸性纤维素酶，减少了亚硫酸的用量，从源头上控制了二氧化硫气体的产生，而且添加了新的干燥尾气处理设备，不但充分利用了尾气的热能，而且基本上消除尾气中的二氧化硫，使得对环境友好。另外，本发明还提供了新的耐酸性纤维素酶和新的干燥尾气处理设备。
具体而言，在第一个方面，本发明提供了酶解玉米深加工的方法，其包括在亚硫酸水溶液中浸泡清除杂质后的玉米子粒并将浸泡液经蒸发器蒸发成玉米浆，粗磨破碎浸泡得到的固体物并将粗磨破碎出的胚芽依次进行洗涤、脱水、干燥和榨油处理，精磨筛洗粗磨破碎出的胚乳并将精磨筛洗出的渣皮依次进行脱水和干燥从而获得纤维，经分离机分离精磨筛洗得到的粗淀粉乳并将分离出的麸质水依次进行浓缩和干燥从而获得蛋白粉，以及将分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥从而获得淀粉成品，其特征在于，
所述亚硫酸水溶液中加入如下（a）或（b）的耐酸性纤维素酶，
（a）由SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列组成的纤维素酶；
（b）上述（a）中的氨基酸序列经过取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸而得到的耐酸性的纤维素酶；
和，所述干燥步骤之任一、任何组合或全部所蒸发出的尾气经过脱硫处理。优选其中，所述将分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥从而获得淀粉成品的过程中干燥步骤所蒸发出的尾气不经过脱硫处理。因为耐酸性纤维素酶的加入，尽管中间步骤产生的仍旧会含有较多的二氧化硫，但是将分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥从而获得淀粉成品的过程中产生的尾气中二氧化硫已经非常少了。
在本文中，废水的处理可以根据背景技术部分公开的专利文献来进行。然而，能用于工业生产的现有技术仅仅启示了对玉米深加工中产生的废水中二氧化硫污染物的处理，没有研究和实践对废气中的二氧化硫污染物处理问题。而本发明人经长期研究和实践发现，在浸泡罐中浸泡，只要浸泡罐是密封的，就不会往外排出气体，即使不密封，也可以将浸泡罐排出的尾气通过管道直接通入本发明的脱硫处理系统的脱硫塔中脱硫；其他除了干燥步骤产生的尾气之外，其他部件如果不是密封的，由于温度低，尾气蒸发慢而数量少，尾气也可通过管道直接通入本发明的脱硫处理系统的脱硫塔中脱硫，只是由于直接蒸发含亚硫酸的浸泡液，蒸发器蒸发的水蒸气中二氧化硫的浓度很高，直接脱硫不损失亚硫酸太多，因此通常经冷凝后通过管道回流入浸泡罐；但是，干燥步骤中产生的尾气量大，而且干燥蒸发出的尾气中二氧化硫未达到可有效循环利用的含量。
因此，本发明人首先通过在浸泡过程中加入新的耐酸性纤维素酶，来有效降低亚硫酸的使用量，在不降低产品质量和产量的情况下，降低了尾气中二氧化硫的含量；其次，通过脱硫处理来进一步脱除尾气中的二氧化硫，达到环境友好的效果。由于尾气中二氧化硫的含量从源头已经减少，因此脱硫处理中的运行成本降低了，例如诸如NaOH溶液等碱液的消耗就减少了。
在本文中，干燥步骤之任一、任何组合或全部所蒸发出的尾气指的是，粗磨破碎出的胚芽依次进行洗涤、脱水、干燥和榨油处理的过程中，精磨筛洗出的渣皮依次进行脱水和干燥的过程中，分离出的麸质水依次进行浓缩和干燥的过程中，以及分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥的过程中，任何一个、两个、三个或全部过程中的干燥步骤所蒸发出的尾气。分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥的过程中，干燥蒸发出的尾气中二氧化硫含量已经低于一些非常严格的排放标准，因此可以不经过脱硫处理。因此，在本发明中，干燥步骤之任一、任何组合或全部所蒸发出的尾气优选指的是，除了分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥的过程中干燥步骤所蒸发出的尾气之外的其余三个过程的干燥步骤所蒸发出的尾气的汇聚。
因此，优选在本发明的第一个方面，如果仅仅为了制备玉米淀粉而无论其他中间产物，则本发明提供了酶解制备玉米淀粉的方法，其包括在亚硫酸水溶液中浸泡清除杂质后的玉米子粒，粗磨破碎浸泡得到的固体物，精磨筛洗粗磨破碎出的胚乳，经分离机分离精磨筛洗得到的粗淀粉乳，以及将分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥从而获得淀粉成品，其特征在于，
所述亚硫酸水溶液中加入如下（a）或（b）的耐酸性纤维素酶，
（a）由SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列组成的纤维素酶；
（b）上述（a）中的氨基酸序列经过取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸而得到的耐酸性的纤维素酶；
并任选更优选地，所述干燥步骤所蒸发出的尾气不经过脱硫处理。因为耐酸性纤维素酶的加入，尽管中间步骤产生的仍旧会含有较多的二氧化硫，但是将分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥从而获得淀粉成品的过程中产生的尾气中二氧化硫已经非常少了。
本发明的耐酸性纤维素酶活性高，而且耐酸性环境而显效，为了避免其高效水解而降低玉米纤维的产量，使用较少的该耐酸性纤维素酶，这样还节约了运行成本。优选在本发明的第一个方面的方法中，所述耐酸性纤维素酶的加入量为1~12IU/g玉米子粒，优选为2~8IU/g玉米子粒，更优选为3~5IU/g玉米子粒。
本发明的耐酸性纤维素酶的加入可以有效减少亚硫酸的含量。优选在本发明的第一个方面的方法中，所述亚硫酸水溶液中亚硫酸的浓度为0.1~0.28%（w/w），优选为0.12~0.2%（w/w），更优选为0.15~0.18%（w/w）。
延续使用目前已经在国内企业推广使用的设备，则能大幅降低改造成本，也便于本发明的推广。优选在本发明的第一个方面的方法中，所述浸泡的压强为常压。这样，可以延续使用包括现有浸泡罐在内的常压设备。
本发明的耐酸性纤维素酶的加入可以有效降低浸泡所需的温度和时间，提供了浸泡效率，并节约了能源。优选在本发明的第一个方面的方法中，所述浸泡的温度为38~60℃，优选为45~55℃，更优选为48~53℃。也优选在本发明的第一个方面的方法中，所述浸泡的时间为35~70小时，优选为40~60小时，更优选为45~54小时。
尾气可以直接通入脱硫塔脱硫，但是由于尾气中含有尘埃，而且尾气温度较高，容易造成下游设备老化，直接进入脱硫塔将浪费能源，而且容易堵塞脱硫塔。因此，在本发明的第一个方面的方法中，所述脱硫处理包括将所述尾气依次通过洗涤塔、风机、所述蒸发器的蒸气管和脱硫塔。洗涤塔通过喷淋水，吸收尘埃。尾气经过风机调节速度够通入蒸发器的蒸气管中，而浸泡液流过蒸气管表面，从而加热将浸泡液蒸发成玉米浆。因此也优选，所述蒸发器将从其排出的尾气温度降低至30~60℃，优选为40~55℃，更优选为45~50℃。这样可以更有效率地节约能源。
在第二个方面，本发明提供了如下（a）或（b）的耐酸性纤维素酶，
（a）由SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列组成的纤维素酶；
（b）上述（a）中的氨基酸序列经过取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸而得到的耐酸性的纤维素酶。该酶可以在本发明第一个方面的方法中应用。
优选本发明第二个方面提供的是由SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列组成的纤维素酶。
在第三个方面，本发明提供了编码本发明第二个方面所述的耐酸性纤维素酶的基因。根据DNA重组技术，根据已知的氨基酸序列可以容易地设计出基因。在本发明的具体实施方式中，优选所述基因的多核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
在第四个方面，本发明提供了包含本发明第三个方面所述的基因的载体，优选是表达载体。当前已经有许多载体商品化了，通过转化、转染或者其他基因重组手段可以将本发明第三个方面所述的基因导入载体中。在本发明的具体实施方式中，优选的载体是pPICZαA质粒，其是酵母表达载体。
在第五个方面，本发明提供了转化或转染了本发明第四个方面所述的载体的宿主细胞。该宿主细胞可用于表达本发明第二个方面所述的耐酸性纤维素酶。本发明第五个方面的宿主细胞优选是酵母，更优选是毕赤酵母，最优先是毕赤酵母GS115。
在第六个方面，本发明提供了制备本发明第二个方面所述的耐酸性纤维素酶的方法，其包括在适宜表达的条件下，培养本发明第五个方面所述的细胞，并纯化表达出的本发明第二个方面所述的耐酸性纤维素酶。
在第七个方面，本发明提供了用于玉米深加工中的脱硫处理系统，其包括洗涤塔、风机、蒸发器和脱硫塔，其特征在于，所述洗涤塔包括，能通入玉米深加工中干燥步骤之任一、任何组合或全部所蒸发出的尾气的通入孔、能通入冷凝水的喷淋孔、筛板、排水孔和与所述风机的进气口通过管道相连的排气孔；所述风机的出气口与所述蒸发器的蒸气管的进气口通过管道相连；和，脱硫塔包括与所述蒸发器的蒸气管的出气口通过管道相连的进气孔，能通入碱液的通水孔，排水孔和排气孔。
优选在本发明第七个发面的脱硫处理系统中，通入孔位于洗涤塔下半部分，排气孔位于洗涤塔上半部分，这样有利于尾气通过筛板接触喷淋下来的水；喷淋孔优选位于洗涤塔的顶部，这样有利于水自上而下更有效地与尾气接触；筛板上有孔，优选均匀分布有孔，另外洗涤塔中有一个或多个（如，两个、三个、四个、五个）平行排列的筛板，优选筛板排列在通入孔和排气孔之间的位置上，这样有利于水均匀下落从而更有效地与尾气接触；和/或，排水孔位于洗涤塔下半部分比通入孔低的位置，优选位于洗涤塔的底部，这样当洗涤塔中的水面要淹过通入孔时，可以将其中的水排出，如排到现有技术所述的废水处理系统中去。
优选在本发明第七个发面的脱硫处理系统中，蒸发器的蒸气管呈迂回形状，这样更利于扩大接触面而增加蒸发效率。
优选在本发明第七个发面的脱硫处理系统中，进气孔位于脱硫塔中碱液（如，NaOH溶液）液面的下面，优选位于脱硫塔下半部分，从而使尾气通过碱液脱硫；排气孔位于脱硫塔中碱液（如，NaOH溶液）液面的上面，优选位于脱硫塔上半部分，防止碱液从排气孔流出；和/或，排水孔位于脱硫塔下半部分，优选位于脱硫塔的底部，这样在碱液液面过高或者碱液pH值被中和成7左右的时候，排出液体，通过通水孔补充碱液。
本发明第七个方面的脱硫处理系统可以用在玉米深加工中。因此，在第八个方面，本发明提供了本发明第七个方面的脱硫处理系统在玉米深加工方法中的应用，优选在本发明第一个方面的方法中的应用。
本发明的有益效果在于：降低气体中二氧化硫的排放，对环境有益；减少亚硫酸的用量，降低成本；在一定程度上降低了浸泡的时间，提高浸泡的效率，节约时间和能源；能够工业规模使用，不降低产品的产量和质量；可以延用当前国内企业使用的设备，降低设备更新成本，更便于推广。
为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例和附图仅是为了说明，并不构成对本发明范围的限制。显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本发明的范围内对本发明做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本发明的范围内。另外，本发明引用了公开文献，这些文献也是为了更清楚地描述本发明，它们的全文内容均纳入本发明进行参考，就好像它们的全文已经在本发明说明书中重复叙述过一样。
附图说明
图1显示了玉米深加工过程的流程图。
图2显示了本发明的脱硫处理过程的流程图。
图3显示了本发明的脱硫处理系统的示意图，其中，洗涤塔1包括，能通入尾气A的通入孔11、能通入冷凝水B的喷淋孔12、筛板13、排水孔14和与风机2的进气口21通过管道相连的排气孔15；风机2的出气口22与蒸发器3的蒸气管31的进气口32通过管道相连；而且，脱硫塔4包括与蒸发器3的蒸气管31的出气口33通过管道相连的进气孔42，能通入碱液D的通水孔42，排出经中和而对环境无害的废液F的排水孔43和高于液面E的排气孔44，其能排出对环境无害的废气G。
具体实施方式
以下本文将通过具体的实施例来描述发明。如未特别指明之处，可根据本领域技术人员所熟悉的《分子克隆实验指南》（第三版）（Cold Spring Harbor laboratoryPress）、《玉米淀粉工业手册》（中国轻工业出版社）等手册以及本文所引用的参考文献中所列的方法来实施。另外，实施例中所使用的材料和设备及其部件除有特别说明外，均可通过商业途径从市场上购买。
实施例1 耐酸性纤维素酶的克隆和纯化
根据本发明人长期筛选得到的一株耐酸性青霉菌（Penicillium purporogenum），通过商业途径委托中国科学院微生物研究所克隆出了多核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的纤维素酶基因，其编码氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示的纤维素酶，并根据常规方法按照正常读框克隆到酵母分泌表达载体pPICZαA（可购自Invitrogen公司）上并转化入毕赤酵母GS115株（可购自Invitrogen公司），经PCR和测序检验正确后，将表达阳性的酵母克隆返还本发明人。
根据Invitrogen的厂商说明，将酵母克隆（单菌落）接种于25mL BMGH培养基，于30℃、250rpm振摇培养至OD600达到5。然后离心，弃上清，将酵母菌体重悬于100mL BMMH培养基中，于30℃、250rpm振摇培养，期间每24个小时加入终浓度为1％（v/v）的甲醇，共进行3天。
然后，离心收集上清液（约100mL），冰浴加入硫酸铵达到80%饱和度，冰浴盐析6小时，15000rpm离心15分钟，沉淀重溶于20mL 25mM Bis-tris 缓冲液（pH5.5），在25mM Bis-tris 缓冲液（pH5.5）中透析过夜。将透析过的液体上样于Q Sepharose Fast Flow层析柱（购自GE Healthcare），以含0~0.3M NaCl的Bis-tris 缓冲液（pH5.5）进行梯度洗脱，收集其中最大的峰，经SDS-PAGE检测分子量正确并进行蛋白定量，由此获得耐酸性纤维素酶液。
将颜色标记的AZCL-HE-纤维素（可购自Megazyme International Ireland，Ltd.）悬浮于0.1M不同pH值（pH4.0~6.5）的柠檬酸缓冲液中，配成含AZCL-HE-纤维素0.2%（w/w）的溶液。向200ul新鲜配制的AZCL-HE-纤维素的溶液中加入2oul不同稀释度的上述纯化的酶液，于50℃、500rpm震荡孵育20分钟，，然后以3000rpm离心5分钟，取上清液间彻595nm处的吸光度，以纤维素酶标准品为对照，计算酶活性。结果如表1所示，表明本发明的酶能够耐酸起效。
表1 本发明的酶对不同pH的纤维素的酶活性
| pH | 酶活性（IU/mg） |
| 6.5 | 39.8 |
| 5.5 | 127.5 |
| 5.0 | 133.2 |
| 4.5 | 116.7 |
实施例2 酶解玉米深加工过程
作为比较例，如图1所示，采用已经在国内推广使用的玉米深加工流程及设备（参见《玉米淀粉工业手册》）进行连续生产，其中，清除了杂质的玉米子粒在50℃的0.3%（w/w）亚硫酸水溶液中常压浸泡72小时；干燥步骤采用加热干燥步骤，使得执行各干燥步骤的干燥机排出的尾气保持在75~95℃，收集各干燥步骤排出的尾气检测，结果如下：
胚芽处理过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量550mg/ｍ³+10%；
纤维加工过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量430mg/ｍ³+15%；
蛋白粉加工过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量730mg/ｍ³+10%；和
淀粉处理过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量40mg/ｍ³+15%。
上述尾气的二氧化硫含量虽低于国家标准的污染源大气污染物排放限值，但是仍旧非常高，有些已经接近限值，长期排放将使得周边钢构建筑腐蚀严重。
采用本发明的酶解玉米深加工过程，其步骤与设备参数均与上述比较例基本相同，所有的区别如下：其中，清除了杂质的玉米子粒在50℃的0.175%（w/w）亚硫酸水溶液中常压浸泡50小时，所述水溶液含3.5IU/g玉米子粒的实施例1所纯化的耐酸性纤维素酶；除了淀粉处理过程中干燥步骤的尾气直接排入大气之外，其他干燥步骤的尾气汇合后通入图3所示的脱硫处理系统，在通过洗涤塔时调节冷凝水量从而将尾气温度降低到80~85℃，在蒸发器中通过调节风机排风速率和浸泡液通过量从而将尾气温度降低至45~50℃，另外当脱硫塔中的液体pH达到7时，排出液体并通入NaOH溶液。采用该酶解玉米深加工过程生产的胚芽油、玉米纤维、玉米蛋白和淀粉成品均与比较例生产的相应产品无显著质量和产量区别，均符合相应产品标准。收集各干燥步骤排出的尾气和经过脱硫处理系统处理的尾气检测，结果如下：
胚芽处理过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量270mg/ｍ³+15%；
纤维加工过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量210mg/ｍ³+15%；
蛋白粉加工过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量560mg/ｍ³+10%；
脱硫处理系统处理的尾气G二氧化硫含量0.3mg/ｍ³+5%；和
淀粉处理过程中干燥步骤的尾气二氧化硫含量15mg/ｍ³+15%。
因此，采用本发明的耐酸性纤维素酶，可以显著降低浸泡过程中亚硫酸的使用量，缩短浸泡时间并降低浸泡温度；而且，在不影响产品产量和质量的情况下，大幅降低排放的尾气中的二氧化硫含量，尤其是如果仅仅生产淀粉（其他中间产物作为液体废弃物处理），则淀粉处理过程中的尾气二氧化硫含量甚至低于欧盟的居民区排放标准，可以直接排放。进一步结合使用本发明的脱硫处理系统，即使在玉米深加工的各个尾气排放环节，都能使二氧化硫含量降低到极底水平。
<110> 宁夏伊品生物科技股份有限公司
<120> 酶解玉米生产淀粉的综合工艺及其设备
<130> 中国专利申请
<160> 2
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 1476
<212> DNA
<213> Penicillium purporogenum
<400> 1
atgactaaca tggcgactag accattggct tttgcagcta ttgctgctct tttccaccat 60
gccgcctcac agcaggcccc taccccagat aatttagctt ctctaccgac ctggaaatgt 120
acaacttccg gcggctgtgt tcaacagtcg acctctattg tcgtggattg ggtgtatcac 180
tggatccaca cagtcaatgg gagcacatcg tgcaccacat ctagcggatt ggacccaact 240
ttatgtggaa cggaagagga atgctataca aactgtgaaa tctcacctgc aacctacgat 300
ggcctcggta taaaaacttc tggaaacgct ttaaccctca atcaatacgt cacaagcaac 360
ggaacgacaa gtaacgcctc tccgcgtgta tatcttttgg atcccgccgg caagaattat 420
gagatgctgc agctcctcgg tcaagagatt agctttgacg tagatgcctc caatttacca 480
tgtggcgaaa acggggctct ttatctctct gagatggatg cgactggagg tcgaagccag 540
tacaaccctg ccggagcttc atacggttcc ggttactgtg atgctcagtg tggaagtagc 600
agctggttta atggctcgat taatagcgct ggccttggtt cttgctgtaa cgaaatggat 660
ctctgggaag caaatggcga ggcaactgct ttgacacctc atccatgcag tgtcgatggt 720
ccttatggct gctctggtag cgcctgtggt tcgactggag tgtgtgacaa gaatggttgc 780
ggattcaatc catatgccct tggaaatcac agctactacg gcccaggtct tacagtggac 840
acaagcaagc cctttacagt tacgacacag tttgtgacca acgatggcac caagaccggc 900
accctgaccg aaattcgtcg atcttacact cagaatggca aggttattgc gaatgccgtt 960
gcatcctctt cgtcggggtt ttcaggtcaa agttctatca cagagtcctt ctgtactgcg 1020
atggactccg aagccgggac actgggtggt ctgactacaa tgggtgaggc ccttggccgt 1080
ggcatggttc ttatcttcag catttggaat gatgcaggtg gatacatgaa ctggctggat 1140
agtggtagct cgggcccttg cagtagtact gcaggaattc cgtccaccat tcaggcgaat 1200
gaccccggta cttcggttac tttctcaaac atcaagtggg gtgatattgg atctacaggg 1260
tctggcactg gaggaagcag ttcatcatcg tcgtcaactt cgacctcacc aaaaactacc 1320
agcaccacaa caacatcagc aacgaccaaa acatcagcag gggtaactca gactcactat 1380
ggtcaatgtg gaggcatgta ttatactggt cctactgttt gtgcctctcc gtacacctgt 1440
caagtacaga atccgtacta ttcacagtgc ctttag 1476
<210> 2
<211> 491
<212> PRT
<213> Penicillium purporogenum
<400> 2
Met Thr Asn Met Ala Thr Arg Pro Leu Ala Phe Ala Ala Ile Ala Ala
1 5 10 15
Leu Phe His His Ala Ala Ser Gln Gln Ala Pro Thr Pro Asp Asn Leu
20 25 30
Ala Ser Leu Pro Thr Trp Lys Cys Thr Thr Ser Gly Gly Cys Val Gln
35 40 45
Gln Ser Thr Ser Ile Val Val Asp Trp Val Tyr His Trp Ile His Thr
50 55 60
Val Asn Gly Ser Thr Ser Cys Thr Thr Ser Ser Gly Leu Asp Pro Thr
65 70 75 80
Leu Cys Gly Thr Glu Glu Glu Cys Tyr Thr Asn Cys Glu Ile Ser Pro
85 90 95
Ala Thr Tyr Asp Gly Leu Gly Ile Lys Thr Ser Gly Asn Ala Leu Thr
100 105 110
Leu Asn Gln Tyr Val Thr Ser Asn Gly Thr Thr Ser Asn Ala Ser Pro
115 120 125
Arg Val Tyr Leu Leu Asp Pro Ala Gly Lys Asn Tyr Glu Met Leu Gln
130 135 140
Leu Leu Gly Gln Glu Ile Ser Phe Asp Val Asp Ala Ser Asn Leu Pro
145 150 155 160
Cys Gly Glu Asn Gly Ala Leu Tyr Leu Ser Glu Met Asp Ala Thr Gly
165 170 175
Gly Arg Ser Gln Tyr Asn Pro Ala Gly Ala Ser Tyr Gly Ser Gly Tyr
180 185 190
Cys Asp Ala Gln Cys Gly Ser Ser Ser Trp Phe Asn Gly Ser Ile Asn
195 200 205
Ser Ala Gly Leu Gly Ser Cys Cys Asn Glu Met Asp Leu Trp Glu Ala
210 215 220
Asn Gly Glu Ala Thr Ala Leu Thr Pro His Pro Cys Ser Val Asp Gly
225 230 235 240
Pro Tyr Gly Cys Ser Gly Ser Ala Cys Gly Ser Thr Gly Val Cys Asp
245 250 255
Lys Asn Gly Cys Gly Phe Asn Pro Tyr Ala Leu Gly Asn His Ser Tyr
260 265 270
Tyr Gly Pro Gly Leu Thr Val Asp Thr Ser Lys Pro Phe Thr Val Thr
275 280 285
Thr Gln Phe Val Thr Asn Asp Gly Thr Lys Thr Gly Thr Leu Thr Glu
290 295 300
Ile Arg Arg Ser Tyr Thr Gln Asn Gly Lys Val Ile Ala Asn Ala Val
305 310 315 320
Ala Ser Ser Ser Ser Gly Phe Ser Gly Gln Ser Ser Ile Thr Glu Ser
325 330 335
Phe Cys Thr Ala Met Asp Ser Glu Ala Gly Thr Leu Gly Gly Leu Thr
340 345 350
Thr Met Gly Glu Ala Leu Gly Arg Gly Met Val Leu Ile Phe Ser Ile
355 360 365
Trp Asn Asp Ala Gly Gly Tyr Met Asn Trp Leu Asp Ser Gly Ser Ser
370 375 380
Gly Pro Cys Ser Ser Thr Ala Gly Ile Pro Ser Thr Ile Gln Ala Asn
385 390 395 400
Asp Pro Gly Thr Ser Val Thr Phe Ser Asn Ile Lys Trp Gly Asp Ile
405 410 415
Gly Ser Thr Gly Ser Gly Thr Gly Gly Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser
420 425 430
Thr Ser Thr Ser Pro Lys Thr Thr Ser Thr Thr Thr Thr Ser Ala Thr
435 440 445
Thr Lys Thr Ser Ala Gly Val Thr Gln Thr His Tyr Gly Gln Cys Gly
450 455 460
Gly Met Tyr Tyr Thr Gly Pro Thr Val Cys Ala Ser Pro Tyr Thr Cys
465 470 475 480
Gln Val Gln Asn Pro Tyr Tyr Ser Gln Cys Leu
485 490
Claims (25)
1.脱硫处理系统在玉米深加工方法中的应用，其中所述脱硫处理系统包括洗涤塔、风机、蒸发器和脱硫塔，其特征在于，所述洗涤塔包括，能通入玉米深加工中干燥步骤之任一、任何组合或全部所蒸发出的尾气的通入孔、能通入冷凝水的喷淋孔、筛板、排水孔和与所述风机的进气口通过管道相连的排气孔；所述风机的出气口与所述蒸发器的蒸气管的进气口通过管道相连；和，脱硫塔包括与所述蒸发器的蒸气管的出气口通过管道相连的进气孔，能通入碱液的通水孔，排水孔和排气孔，
而且其中，通入孔位于洗涤塔下半部分，排气孔位于洗涤塔上半部分；喷淋孔位于洗涤塔的顶部；洗涤塔中有多个平行排列的筛板，筛板上有孔，筛板排列在通入孔和排气孔之间的位置上；排水孔位于洗涤塔下半部分比通入孔低的位置；蒸发器的蒸气管呈迂回形状；进气孔位于脱硫塔下半部分；排气孔位于脱硫塔上半部分；以及，排水孔位于脱硫塔下半部分。
2.权利要求1所述的应用，其中玉米深加工方法包括在亚硫酸水溶液中浸泡清除杂质后的玉米子粒并将浸泡液经蒸发器蒸发成玉米浆，粗磨破碎浸泡得到的固体物并将粗磨破碎出的胚芽依次进行洗涤、脱水、干燥和榨油处理，精磨筛洗粗磨破碎出的胚乳并将精磨筛洗出的渣皮依次进行脱水和干燥从而获得纤维，经分离机分离精磨筛洗得到的粗淀粉乳并将分离出的麸质水依次进行浓缩和干燥从而获得蛋白粉，以及将分离出的淀粉依次进行洗涤、脱水和干燥从而获得淀粉成品，其特征在于，
所述亚硫酸水溶液中加入所述亚硫酸水溶液中加入SEQ ID NO：2所示的耐酸性的纤维素酶；
和，所述干燥步骤之任一、任何组合或全部所蒸发出的尾气经过脱硫处理。
3.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述耐酸性纤维素酶的加入量为1~12IU/g玉米子粒。
4.权利要求3所述的应用，其特征在于，所述耐酸性纤维素酶的加入量为2~8IU/g玉米子粒。
5.权利要求4所述的应用，其特征在于，所述耐酸性纤维素酶的加入量为3~5IU/g玉米子粒。
6.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述亚硫酸水溶液中亚硫酸的浓度为0.1~0.28%（w/w）。
7.权利要求6所述的应用，其特征在于，所述亚硫酸水溶液中亚硫酸的浓度为0.12~0.2%（w/w）。
8.权利要求7所述的应用，其特征在于，所述亚硫酸水溶液中亚硫酸的浓度为0.15~0.18%（w/w）。
9.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述浸泡的压强为常压。
10.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述浸泡的温度为38~60℃。
11.权利要求10所述的应用，其特征在于，所述浸泡的温度为45~55℃。
12.权利要求11所述的应用，其特征在于，所述浸泡的温度为48~53℃。
13.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述浸泡的时间为35~70小时。
14.权利要求13所述的应用，其特征在于，所述浸泡的时间为40~60小时。
15.权利要求14所述的应用，其特征在于，所述浸泡的时间为45~54小时。
16.权利要求2所述的应用，其特征在于，所述脱硫处理包括将所述尾气依次通过洗涤塔、风机、所述蒸发器的蒸气管和脱硫塔。
17.权利要求16所述的应用，其特征在于，所述蒸发器将从管束干燥机排出的尾气温度由75~95℃降低至30~60℃。
18.权利要求17所述的应用，其特征在于，所述蒸发器将从管束干燥机排出的尾气温度降低至40~55℃。
19.权利要求18所述的应用，其特征在于，所述蒸发器将从管束干燥机排出的尾气温度降低至45~50℃。
20.编码耐酸性纤维素酶的基因，其中所述耐酸性纤维素酶的氨基酸序列由SEQ IDNO：2所示。
21.权利要求20所述的耐酸性纤维素酶的基因，其多核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
22.包含权利要求20或21所述的耐酸性纤维素酶的基因的载体。
23.权利要求22所述的耐酸性纤维素酶的基因的载体，其是表达载体。
24.编码耐酸性纤维素酶的基因的宿主细胞，其中所述耐酸性纤维素酶的氨基酸序列由SEQ ID NO：2所示。
25.制备耐酸性纤维素酶的方法，其包括在适宜表达的条件下，培养权利要求24所述的细胞，并纯化表达出的耐酸性纤维素酶，其中所述耐酸性纤维素酶的氨基酸序列由SEQ IDNO：2所示。
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Legal Events
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Denomination of invention: Comprehensive process and equipment for producing starch from corns by high-proportion enzymolysis Effective date of registration: 20190201 Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd.|INNER MONGOLIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd. Registration number: 2019640000001 |
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Date of cancellation: 20200116 Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd. Registration number: 2019640000001 |
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Denomination of invention: Comprehensive process and equipment for producing starch from corns by high-proportion enzymolysis Effective date of registration: 20200120 Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd. Registration number: Y2020640000002 |
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Denomination of invention: Comprehensive technology and equipment for starch production from enzymatic hydrolysis of corn Effective date of registration: 20210127 Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd. Registration number: Y2021640000001 |
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Date of cancellation: 20220129 Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd. Registration number: Y2021640000001 |
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Denomination of invention: Comprehensive technology and equipment for producing starch by enzymatic hydrolysis of corn Effective date of registration: 20220323 Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd. Registration number: Y2022640000002 |
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Date of cancellation: 20230315 Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd.|INNER MONGOLIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd.|Heilongjiang Yipin Biotechnology Co.,Ltd. Registration number: Y2022640000002 |
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Denomination of invention: Comprehensive process and equipment for enzymatic hydrolysis of corn to produce starch Granted publication date: 20160907 Pledgee: Yongning County Branch of China Agricultural Development Bank Pledgor: NINGXIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd.|INNER MONGOLIA EPPEN BIOTECH Co.,Ltd.|Heilongjiang Yipin Biotechnology Co.,Ltd. Registration number: Y2024640000005 |
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