CN104938763B - 从玉米原浆中分离蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从玉米原浆中分离蛋白的方法，通过对玉米原浆进行浓缩和离心分离，得到轻相和固相。其中，将得到的轻相作为玉米浆成品，将得到的固相干燥后作为蛋白成品。本发明所述的从玉米原浆中分离蛋白的方法，利用常规的玉米浆蒸发温度对玉米浆中的蛋白性质的影响，仅通过物理手段即可分离得到具有很高营养价值的蛋白产品，同时又极大地改善了玉米浆的流动性和可操作性。因此，本发明的方法不仅充分地利用了蒸发时的热能，实现产品多元化，提升了玉米浆本身的价值，而且还改善了将玉米浆用于制备喷浆饲料时的操作性，从而给淀粉生产企业带来了良好的经济效益。

Description

从玉米原浆中分离蛋白的方法

技术领域

本发明涉及谷物综合利用深加工领域，具体而言，本发明涉及从玉米原浆中分离蛋白的方法。

背景技术

玉米浆（浓缩后的玉米浸泡液）是使用湿磨法生产玉米淀粉中的副产品。在现有的玉米淀粉湿磨法生产工艺中，通过向在约50℃下浸泡的玉米中加入亚硫酸（＞0.2wt%），使得蛋白基质分散，从而释放淀粉。在浸泡约4小时和8小时后，玉米胚芽和胚乳部分的吸水量分别达到最高，随后胚芽和胚乳分离；在浸泡24-36小时后，胚体的蛋白基质基本分散；通常在浸泡48小时后，蛋白基质完全分散。在浸泡过程中，玉米种皮在亚硫酸的作用下通透性增加，玉米种粒中的一些可溶性蛋白质、无机盐和糖进入到浸泡水中。一般一吨玉米产生0.8m³的玉米浸泡液。玉米浸泡液营养丰富，其中的干物质浓度约为7wt%-10wt%（此时的玉米浸泡液称为“玉米原浆”）。所述干物质的成分主要为（以各成分的干重计）：粗蛋白47wt%，总糖11wt%，灰分19wt%，总酸19wt%，以及维生素2wt%等。因此，淀粉厂一般将玉米浸泡液通过3-5效蒸发系统浓缩为含干物质40wt%-50wt%的玉米浆产品（其中的蛋白含量约为20wt%），并在将该玉米浆产品与烘干玉米皮混合后，作为蛋白饲料（下文称为“喷浆蛋白饲料”或“喷浆饲料”，蛋白含量为18wt%）销售。因为玉米浆产量大，除配制饲料外，还常常单独销售。

然而，在通常情况下，现有技术中的玉米浆由于流动性不好，导致在将其与玉米皮进行混合的过程中，操作性较差。所以，当前大多数现有技术都选择在进行蒸发之前先对玉米浸泡液进行处理，以改善玉米浆产品的流动性。但是由于玉米浸泡液中的干物质在蒸发前几乎都是可溶性的，所以此时难以通过单一的物理手段去除未来会影响玉米浆流动性的物质。美国专利文献US2302393A公开了一种玉米浆的浓缩方法，该专利中通过预先将玉米浸泡液整体加热到约71℃（160°F）以上来使其中的某些物质凝絮，然后再将温度升高到至少约116℃（240°F），并通过过滤等方式除去杂质，使除去杂质后的玉米浸泡液再进入蒸发系统进行蒸发，从而生产出流动性好的玉米浆。但是在实际生产中，由于玉米浸泡液产量大，如果对玉米浸泡液进行两次加热（且加热温度均较高），耗费的能量和蒸汽消耗量将会过大，因此，难以将上述专利技术运用到实际生产中。另外，过高的加热温度还会导致来自蛋白中的氨基酸残基参与生成某些有害物质，如当加热温度大于100℃时，半胱氨酸和蛋氨酸会与葡萄糖反应形成有毒物质——丙烯酰胺（Food Chemistry，4th revised andextended edition，H.-D.Belitz、W.Grosch和P.Schieberle编著，第25-29页）。而玉米浆中除蛋白外，还含有大量的葡萄糖。

中国专利文献CN102443658B公开了一种对玉米浆进行精制的方法，该方法通过使用碳酸铵或者用氧化钙或氢氧化钙对玉米浸泡液进行中和，静置后得到含有大量菲汀的沉淀物，有目的地去除沉淀物后得到精制的玉米浆。另外，一些现有技术也提到了直接对玉米浸泡液进行处理，例如，美国专利文献US4486458A和US4440792A公开了通过添加钙复合剂来抑制胶凝的方法，并通过使用压滤机进行固液分离，以去除玉米浸泡液中的沉淀玉米浆凝胶。中国专利文献CN102373247B公开了一种改良玉米浆的制备方法，其中通过添加盐使玉米浆中的部分蛋白变性析出而除去，但其主要目的是将处理后的玉米浆作为发酵液使用。上述后两种方法，都向玉米浆中引入了新的成分，影响了将玉米浆作为饲料使用。并且，由于玉米浆产量高，对所添加试剂的消耗量大，提高了生产成本。此外，目前对于玉米浸泡液或玉米浆的增值利用也多集中于菲汀提取、发酵用培养基原料等用途。

因此，如何在不增加生产成本的情况下，安全高效地改善玉米浆的流动性成为摆在本领域技术人员面前的难题。而对于在改善玉米浆流动性的同时能够明显提高玉米原浆自身的附加价值，更是本领域技术人员迫切希望进一步实现的目标。

本发明人通过对玉米浆所含粗蛋白组分、以及所述粗蛋白组分在蒸发过程中的特性变化等方面进行研究后发现，玉米浆中的粗蛋白除了包括大量的游离氨基酸和小肽以外，还有部分营养价值很高的蛋白组分。这些高营养价值的蛋白组分可在一定的分离条件下得到，并且这些蛋白组分可能与玉米浆的流动性密切相关。本发明人通过进一步的研究首次发现，从玉米原浆中分离出包含这些高营养价值蛋白组分在内的影响玉米浆流动性的因素，不仅能得到相应的蛋白产品，同时还能改善玉米浆的流动性。这样，在不明显增加额外成本的情况下（并不需要另外的大量能耗和化学试剂），既能充分利用蒸发时的热能，又能实现产品多元化，从而提升了玉米原浆本身的价值，而且还改善了将玉米浆用于制备喷浆饲料时的操作性，从而给淀粉生产企业带来了良好的经济效益。

发明内容

本发明的一个目的涉及一种从玉米原浆中分离蛋白的方法，所分离的蛋白营养价值高于玉米原浆中的粗蛋白，并且，本发明在分离出所述高营养价值蛋白的同时还改善了玉米浆的流动性。

由此，本发明的制备方法所涉及的技术方案为：

（1）将玉米原浆在70℃以下进行初步浓缩，得到干物质浓度为15wt%-40wt%的初步浓缩后的玉米浆，将所述初步浓缩后的的玉米浆加热至71℃-90℃，并浓缩得到干物质浓度为23wt%-45wt%的再次浓缩后的玉米浆，随后，将该再次浓缩后的玉米浆降温至60℃-75℃，得到降温后的玉米浆；

（2）将所述降温后的玉米浆通过如下（2a）和（2b）两种方式之一进行进一步的处理：

（2a）将所述降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为38wt%-50wt%，随后进一步降温至45℃-75℃，进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相，将所述第一轻相泵入储罐直接用作玉米浆成品或与烘干玉米皮混合制成饲料；

（2b）将所述降温后的玉米浆在60℃-75℃下直接进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相，将所述第一轻相在60℃-75℃下进一步浓缩至干物质浓度为38wt%-50wt%，得到浓缩后的第一轻相，并将所述浓缩后的第一轻相用作玉米浆成品或与烘干玉米皮混合制成饲料；

（3）将所述第一固相通过如下（3a）和（3b）两种方式之一进行进一步的处理：

（3a）将所述第一固相直接进行干燥，得到蛋白成品；

（3b）将所述第一固相经过水洗步骤处理后进行第二次离心分离，得到第二轻相和第二固相，将所述第二固相进行干燥，得到蛋白成品。

在所述步骤（1）中，将所述初步浓缩后的玉米浆加热至71℃-85℃。

在所述步骤（1）中，将所述初步浓缩后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为23wt%-36wt%，得到所述再次浓缩后的玉米浆。

在所述步骤（2）的方式（2a）中，将所述降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为38wt%-50wt%。

在所述步骤（2）的方式（2a）中，所述第一次离心分离在60℃-75℃的温度下进行。

在所述步骤（3）的方式（3b）中，所述水洗步骤中使用的水的质量（w）为第一固相质量（w）的5倍以下（w/w）。

在所述步骤（3）的方式（3b）中，所述水洗步骤中使用的水的温度为10℃-45℃。

在所述步骤3）中，所述第一固相和所述第二固相各自独立地在管束干燥机中进行干燥。

所述第一次离心分离和第二次离心分离各自独立地在2000-6000的分离因数下进行。

所述第一次离心分离和第二次离心分离各自独立地采用卧螺离心机、蝶式分离机或二者的组合进行。

所述蛋白成品中的蛋白质含量以干重计为30wt%-70wt%。

在所述蛋白成品包含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比为15%-30%。

可通过如下段落[1]至段落[12]中所述的内容对本发明的技术方案加以说明：

.一种从玉米原浆中分离蛋白的方法，所述方法包括如下步骤：

（1）将所述玉米原浆在70℃以下进行初步浓缩，得到干物质浓度为15wt%-40wt%的初步浓缩后的玉米浆，将所述初步浓缩后的玉米浆加热至71℃-90℃，并浓缩得到干物质浓度为23wt%-45wt%的再次浓缩后的玉米浆，随后，将所述再次浓缩后的玉米浆降温至60℃-75℃，得到降温后的玉米浆；

（2）将所述降温后的玉米浆通过如下（2a）和（2b）两种方式之一进行进一步的处理：

（2a）将所述降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为38wt%-50wt%，然后进一步降温至45℃-75℃，进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相，将所述第一轻相泵入储罐直接用作玉米浆成品或与烘干玉米皮混合制成饲料；

（2b）将所述降温后的玉米浆在60℃-75℃下直接进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相，将所述第一轻相在60℃-75℃下进一步浓缩至干物质浓度为38wt%-50wt%，得到浓缩后的第一轻相，并将所述浓缩后的第一轻相用作玉米浆成品或与烘干玉米皮混合制成饲料；

（3）将所述第一固相通过如下（3a）和（3b）两种方式之一进行进一步的处理

（3a）将所述第一固相直接进行干燥，得到蛋白成品；

（3b）将所述第一固相经过水洗步骤处理后进行第二次离心分离，得到第二轻相和第二固相，将所述第二固相进行干燥，得到蛋白成品。

.根据段落[1]所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，将所述初步浓缩后的玉米浆加热至71℃-85℃。

.根据段落[1]所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，将所述初步浓缩后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为23wt%-36wt%，得到所述再次浓缩后的玉米浆。

.根据段落[1]-[3]中任一段所述的方法，其特征在于，在所述步骤（2）的方式（2a）中，将所述降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为38wt%-50wt%。

.根据段落[1]-[4]中任一段所述的的方法，其特征在于，在所述步骤（2）的方式（2a）中，所述第一次离心分离在60℃-75℃的温度下进行。

.根据段落[1]-[5]中任一段所述的方法，其特征在于，在所述步骤（3）的方式（3b）中，所述水洗步骤中使用的水的质量为所述第一固相质量的5倍以下。

.根据段落[1]-[6]中任一段所述的方法，其特征在于，在所述步骤（3）的方式（3b）中，所述水洗步骤中使用的水的温度为10℃-45℃。

.根据段落[1]-[7]中任一段所述的方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，所述第一固相和所述第二固相各自独立地在管束干燥机中进行干燥。

.根据段落[1]-[8]中任一段所述的方法，其特征在于，所述第一次离心分离和所述第二次离心分离各自独立地在2000-6000的分离因数下进行。

.根据段落[1]-[9]中任一段所述的方法，其特征在于，所述第一次离心分离和所述第二次离心分离各自独立地采用卧螺离心机、蝶式分离机、或二者的组合进行。

.根据段落[1]-[10]中任一段所述的方法，其特征在于，所述蛋白成品中的蛋白质含量以干重计为30wt%-70wt%。

.根据段落[1]-[11]中任一段所述的方法，其特征在于，在所述蛋白成品包含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比为15%-30%。

与现有技术中涉及玉米浆制备的方法相比，本申请所涉及的技术方案具有如下优点：

1.本发明所述的从玉米原浆中分离蛋白的方法，能够在不改变常规玉米浆蒸发系统或对其略加改变的情况下而额外实现蛋白产品的分离生产。同时，本发明的方法合理地利用了蒸发过程中的热交换，从而能够减轻或至少不会增加蒸发系统的生产负荷，而且不会导致除玉米浆本身中的水分进行蒸发所需以外的蒸汽和热量损耗。

2.本发明所述的从玉米原浆中分离蛋白的方法，突破了传统上由于玉米浆成品干物质浓度高（38wt%-50wt%）、粘度较大（常温下一般大于20cP），而需要在进入蒸发系统前预先对玉米原浆（即玉米浸泡液）进行加热或向玉米浆中添加化学物质以过滤分离蛋白等成分的工艺偏见。另外，本发明的方法在第一次离心分离时，通过选用处于45℃-75℃范围内的分离温度可获得很好的分离效果（并且，由图3也可以看出，处于该温度范围内的玉米浆粘度相对较低有利于后续的分离操作）。并且，通过直接使用或降低处于蒸发过程中的物料的原有温度作为目标分离温度，无需额外加热。同时，比起直接对玉米原浆（干物质浓度为7wt%-10wt%）进行处理，选择将玉米浆在蒸发系统中浓缩至干物质浓度为23wt%-50wt%时进行分离，大大减轻了离心机的处理负荷。

3.本发明所述的从玉米原浆中分离蛋白的方法，所获得的蛋白产品中含有的蛋白质营养价值很高。下表1中将通过本发明方法得到的高营养价值蛋白同玉米原浆粗蛋白和鸡蛋蛋白的各氨基酸成分及其含量（wt%）进行了比较。其中，本发明高营养价值蛋白中的亮氨酸与苏氨酸含量高于或基本相当于鸡蛋蛋白中的相应含量，其它人体必需氨基酸的含量也只略低于鸡蛋蛋白；而必需氨基酸中的苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸的含量均显著高于玉米原浆粗蛋白中的相应含量。下表1中的鸡蛋蛋白的氨基酸成分及其含量百分比源于美国农业部（USDA）营养数据库参考标准。

表1：本发明高营养价值蛋白同玉米原浆粗蛋白和鸡蛋蛋白的氨基酸成分及含量对比

采用本发明方法制备的蛋白成品，在精制后可用于食品中的蛋白强化，也可直接作为蛋白饲料。该蛋白成品的灰分以干重计含量≤9wt%，远低于玉米原浆中的灰分含量（以干重计为约20wt%）。另外，对于玉米原浆干物质中所含有的约6wt%-8wt%（以干重计）的植酸盐而言，一方面，根据植酸盐本身的pH溶解特性（图2），在玉米原浆本身的酸性环境（pH3.6-4.2）下进行分离时，植酸盐与蛋白的结合能力很弱；另一方面，蛋白在所选定的温度下（71℃-90℃）受热后，空间构象及表面电荷发生改变，也影响了与植酸盐的结合，从而使得采用本发明方法制备的蛋白成品中植酸盐含量（≤3.6wt%，以干重计）远低于玉米原浆中的植酸盐含量。并且，本发明蛋白成品中的植酸盐含量也明显低于通过碱法调节等方法获得的蛋白中的植酸盐含量（＞30wt%，以干重计）（凌吉春，玉米浸泡水的回收利用，饲料工业，1998，第46页）。因此，在将本发明的蛋白成品用于饲料配料时，对单胃动物日粮中矿物元素利用的影响更小（傅启高，植酸对单胃动物的抗营养作用，动物营养学报，1998，10(4)，第1-10页）。此外，单胃动物在摄食含有过量二氧化硫的饲料后，例如可能会在胃肠道发生慢性卡他性炎、脾白髓组织发生萎缩等，并且食品中对于二氧化硫的残留量有着更为严格的规定。而采用本发明方法制备的蛋白成品中的二氧化硫残留量约为玉米浆成品中的二氧化硫残留量的1/2-1/12，极大地降低了二氧化硫残留可能引起的风险，并可根据所制备产品的用途而容易地将该二氧化硫的残留量控制在安全范围内。

4.本发明所涉及的从玉米原浆中分离蛋白的方法实现了蛋白与玉米浆相分离的目的而无需额外引入其它物质，并且还不会改变玉米浆的pH值等参数，从而不会影响玉米浆的用途。

5.本发明所涉及的从玉米原浆中分离蛋白的方法使所获得的玉米浆的粘度比起未经过本发明方法处理的玉米浆的粘度在各温度下均有明显降低（参见图3），流动性得到明显提高，方便喷浆操作，并且避免或减少了喷浆时发生的堵塞喷嘴现象。

附图说明

图1是本发明所述的从玉米原浆中分离蛋白的方法的流程示意图。虚线箭头表示对应的分离操作过程存在两种以上的可选步骤，可根据虚线箭头所示的任一步骤分支进行后续的处理。

图2是植酸盐溶解度随pH值变化的曲线。

图3是未经处理的玉米浆和采用本发明方法处理的玉米浆的粘度-温度曲线。

图4是采用本发明方法得到的蛋白成品中的蛋白质组分在进行还原性十二烷基硫酸钠（SDS）聚丙烯酰胺凝胶电泳后的电泳图及光密度值分析图。

其中，图4左侧图中泳道1为采用本发明方法得到的蛋白成品，泳道2为标准分子量蛋白；右侧图是左侧图中的样品（泳道1）蛋白凝胶电泳图所对应的光密度值分析图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的从玉米原浆中分离蛋白的方法做进一步的详细说明。应当指出的是，以下实施例1-7中记载的玉米原浆的干物质含量、pH值、二氧化硫和粘度、以及蛋白成品含水量等数值并不用于将所涉及的玉米浆和蛋白成品限定为具体的特定产品，而仅是用于描述玉米浆或蛋白成品的客观参数。

在本发明中，使用《中华人民共和国化工行业标准HG2683--95》对产品中的植酸盐含量进行测定。

在本发明中，根据《食品安全国家标准GB5009.5-2010--食品中蛋白质的测定》中的“第一法”测定所得蛋白成品中的蛋白含量，蛋白换算系数为6.24。根据《食品安全国家标准GB/T5009.124-2003--氨基酸含量检测》测定所得蛋白成品中的氨基酸组成。根据《食品安全国家标准GB5009.34-2003--食品中亚硫酸盐的测定》中规定的相关方法测定所得蛋白成品及玉米浆中的二氧化硫含量。

在本发明中，通过以下方法测定蛋白质的光密度值（如图4所示）：采用浓度为15%（w/v）的分离胶对所制备的添加有10%（v/v）β-巯基乙醇的样品进行还原性SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳，对电泳后的凝胶进行考马斯亮蓝染色（结果见图4左侧图）。使用ImageJ软件对凝胶中分子量处于3kDa-70kDa范围内的条带进行条带光密度分析（结果见图4右侧图）。根据图4中的电泳结果可知，分子量为27kDa的蛋白质所对应的条带是本发明蛋白成品的电泳图谱中的特征性条带。基于所述分子量为27kDa的蛋白质可判断待测蛋白产品是否为通过本发明方法制备得到的期望的蛋白产品。具体而言，将蛋白成品中分子量为27kDa的蛋白质的光密度值记为D1，将蛋白成品中分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值记为D0，计算分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比（D1/D0）。通过计算D1/D0的值来判断待测蛋白产品是否为通过本发明方法制备得到的期望的蛋白产品。本发明人通过研究发现，当上述D1/D0的值为15%-30%时，可确认待测蛋白产品是通过本发明方法制备得到的期望的蛋白产品。

实施例

实施例1

采用五效蒸发系统（JMZ降膜式蒸发器，北方亿达节能设备有限公司），将玉米原浆经过第五效蒸发器（蒸发温度55℃）和第四效蒸发器（蒸发温度65℃）进行初步浓缩，得到干物质浓度为18wt%的初步浓缩后的玉米浆（pH3.9），并将其泵入第三效蒸发器中，在真空度为0.055MPa和温度为71℃的条件下，将所述初步浓缩后的玉米浆浓缩至干物质浓度为23wt%，得到再次浓缩后的玉米浆。

将该再次浓缩后的玉米浆泵入第一效蒸发器中继续蒸发至干物质浓度为32wt%，随后泵入第二效蒸发器中降温至66℃（真空度0.050MPa），将降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为43wt%，得到进一步浓缩后的玉米浆。此时，所述进一步浓缩后的玉米浆的粘度为30.5cP（25℃下测定），其中的SO₂的含量为370ppm（以干重计）。

将上述进一步浓缩后的玉米浆的温度再次降至60℃后，得到再次降温后的玉米浆。使用卧螺离心机（LW530LY，上海谊德实业发展有限公司）以2000的分离因数在60℃下对所述再次降温后的玉米浆进行离心分离，得到轻相和固相。将所述轻相（12.0cP，25℃）直接与烘干玉米皮混合制成饲料；将所述固相输送入管束干燥机（GZG型，凯尔重工集团有限公司）中进行干燥，得到蛋白成品。

该蛋白成品含水10wt%、蛋白质30wt%（以干重计）、灰分8.2wt%（以干重计）、植酸盐3.2wt%（以干重计），并且其中的二氧化硫含量为160ppm（以干重计）。其中，根据用还原性十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶示出的电泳图，该蛋白成品所含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比D1/D0=20%。

实施例2

采用五效蒸发系统（JMZ降膜式蒸发器，北方亿达节能设备有限公司），将玉米原浆经过第五效蒸发器（蒸发温度56℃）、第四效蒸发器（蒸发温度63℃）和第三效蒸发器（蒸发温度70℃）进行初步浓缩，得到干物质浓度为22wt%的初步浓缩后的玉米浆（pH3.6），并将其泵入第一效蒸发器中，在真空度为0.061MPa和温度为90℃的条件下，将所述初步浓缩后的玉米浆浓缩至干物质浓度为45wt%，得到再次浓缩后的玉米浆。将该再次浓缩后的玉米浆泵入第二效蒸发器中并降温至75℃（真空度0.047MPa），将降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为50wt%，得到进一步浓缩后的玉米浆。此时，所述进一步浓缩后的玉米浆的粘度为39.1cP（25℃下测定），其中的SO₂的含量为390ppm（以干重计）。

使用卧螺离心机（LW530LY，上海谊德实业发展有限公司）在75℃下以3000的分离因数对所述进一步浓缩后的玉米浆进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相。将所述第一轻相（18.4cP，25℃）用作玉米浆成品。

使用10℃的水对所述第一固相进行洗涤，得到水洗混合液，其中所使用的水的质量为固相质量的5倍。然后，使用蝶式分离机（XSC95-06-777，基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司）以4500的分离因数对所述水洗混合液进行第二次离心分离，得到第二轻相和第二固相。所述第二轻相进入常规污水处理系统，所述第二固相输送入管束干燥机（GZG型，凯尔重工集团有限公司）中进行干燥，得到蛋白成品。

该蛋白成品含水10wt%、蛋白质53wt%（以干重计）、灰分1.6wt%（以干重计）、植酸盐0.7wt%（以干重计），并且其中的二氧化硫含量为34ppm（以干重计）。其中，根据用还原性十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶示出的电泳图，该蛋白成品所含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比（D1/D0）为24%。

实施例3

采用五效蒸发系统（JMZ降膜式蒸发器，北方亿达节能设备有限公司），将玉米原浆经过第五效蒸发器（蒸发温度56℃）、第四效蒸发器（蒸发温度62℃）和第三效蒸发器（蒸发温度68℃）进行初步浓缩，得到干物质浓度为20%的初步浓缩后的玉米浆（pH3.8），并将其泵入第一效蒸发器中，在真空度为0.058MPa和温度为85℃的条件下，将所述初步浓缩后的玉米浆浓缩至干物质浓度为31wt%，得到再次浓缩后的玉米浆。将该再次浓缩后的玉米浆泵入第二效蒸发器中并降温至60℃（真空度0.033MPa），将降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为38wt%，得到进一步浓缩后的玉米浆。此时，所述进一步浓缩后的玉米浆的粘度为21.7cP（25℃下测定），其中的SO₂的含量为341ppm（以干重计）。

将上述进一步浓缩后的玉米浆再次温度降至45℃后，得到再次降温后的玉米浆。使用蝶式分离机（XSC95-06-777，基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司）在45℃下以6000的分离因数对所述降温后的玉米浆进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相。将所述第一轻相（10.1cP，25℃）直接与烘干玉米皮混合制成饲料。

使用45℃的水对所述第一固相进行洗涤，得到水洗混合液，其中所使用的水的质量为固相质量的4倍。然后，使用蝶式分离机（XSC95-06-777，基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司）以6000的分离因数对所述水洗混合液进行第二次离心分离，得到第二轻相和第二固相。所述第二轻相进入常规污水处理系统，所述第二固相输送入管束干燥机（GZG型，凯尔重工集团有限公司）中进行干燥，得到蛋白成品。

该蛋白成品含水8wt%、蛋白质70wt%（以干重计）、灰分1.4wt%（以干重计）、植酸盐0.6wt%（以干重计），并且其中的二氧化硫含量为26ppm（以干重计）。其中，根据用还原性十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶示出的电泳图，该蛋白成品所含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比（D1/D0）为30%。

实施例4

采用五效蒸发系统（JMZ降膜式蒸发器，北方亿达节能设备有限公司），将玉米原浆经过第五效蒸发器（蒸发温度56℃）和第四效蒸发器（66℃）进行初步浓缩，得到干物质浓度为18%的初步浓缩后的玉米浆（pH3.8），并将其泵入第三效蒸发器中，在真空度为0.050MPa和温度为80℃的条件下，将所述初步浓缩后的玉米浆浓缩至干物质浓度为36wt%，得到再次浓缩后的玉米浆。将该再次浓缩后的玉米浆泵入第一效蒸发器继续蒸发至干物质浓度为40wt%，并随后在第二效蒸发器中降温至68℃（真空度0.045MPa），将降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为42wt%，得到进一步浓缩后的玉米浆。此时，所述进一步浓缩后的玉米浆的粘度为18.3cP（25℃下测定），其中的SO₂的含量为282ppm（以干重计）。

使用蝶式分离机（XSC95-06-777，基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司）在68℃下以6000的分离因数对所述进一步浓缩后的玉米浆进行第一次离心分离得到第一轻相和第一固相。将所述第一轻相（6.2cP，25℃）直接与烘干玉米皮混合制成饲料。

使用25℃的水对所述第一固相进行洗涤，得到水洗混合液，其中所使用的水的质量为固相质量的1倍。然后，使用卧螺离心机（LW530LY，上海谊德实业发展有限公司）以2000的分离因数对所述水洗混合液进行第二次离心分离，得到第二轻相和第二固相。所述第二轻相进入常规污水处理系统，将所述第二固相输送入管束干燥机（GZG型，凯尔重工集团有限公司）中进行干燥，得到蛋白成品。

该蛋白成品含水9wt%、蛋白质40wt%（以干重计）、灰分4.0wt%（以干重计）、植酸盐1.7wt%（以干重计），并且其中的二氧化硫含量为71ppm（以干重计）。其中，根据用还原性十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶示出的电泳图，该蛋白成品所含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比（D1/D0）为22%。

实施例5

采用五效蒸发系统（JMZ降膜式蒸发器，北方亿达节能设备有限公司），将玉米原浆经过第五效蒸发器（蒸发温度55℃）和第四效蒸发器（蒸发温度67℃）进行初步浓缩，得到干物质浓度为15wt%的初步浓缩后的玉米浆（pH4.2），并将其泵入第三效蒸发器中，在真空度为0.051MPa和温度为71℃的条件下，将所述初步浓缩后的玉米浆浓缩至干物质浓度为23wt%，得到再次浓缩后的玉米浆。此时，所述再次浓缩后的玉米浆的粘度为25.3cP（25℃下测定）。

随后，将该再次浓缩后的玉米浆降温至60℃，并使用卧螺离心机（LW530LY，上海谊德实业发展有限公司）在60℃下以2000的分离因数进行离心分离，得到轻相和固相。将所述轻相（9.1cP，25℃）泵入第一效蒸发器中继续蒸发至干物质浓度为30wt%，然后在第二效蒸发器中在真空度为0.032MPa和温度为60℃的条件下进行蒸发，进一步浓缩至干物质浓度为38wt%（其中的SO₂含量为331ppm），得到进一步浓缩后的轻相。随后，将该进一步浓缩后的轻相与烘干玉米皮混合制成饲料。将所述固相输送入管束干燥机（GZG型，凯尔重工集团有限公司）中进行干燥，得到蛋白成品。

该蛋白成品含水10wt%、蛋白质33wt%（以干重计）、灰分4.4wt%（以干重计）、植酸盐1.8wt%（以干重计），并且其中的二氧化硫含量为76ppm（以干重计）。其中，根据用还原性十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶示出的电泳图，该蛋白成品所含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比（D1/D0）为15%。

实施例6

采用五效蒸发系统（JMZ降膜式蒸发器，北方亿达节能设备有限公司），将玉米原浆经过第五效蒸发器（蒸发温度56℃）、第四效蒸发器（蒸发温度66℃）和第三效蒸发器（蒸发温度70℃）进行初步浓缩，得到干物质浓度为22wt%的初步浓缩后的玉米浆（pH3.8），并将其泵入第一效蒸发器中，在真空度为0.055MPa和温度为78℃的条件下，将所述初步浓缩后的玉米浆浓缩至干物质浓度为28wt%，得到再次浓缩后的玉米浆。此时，所述再次浓缩后的玉米浆的粘度为19.0cP（25℃下测定）。

随后，将该再次浓缩后的玉米浆降温至72℃，并使用卧螺离心机（LW530LY，上海谊德实业发展有限公司）在72℃下以2500的分离因数进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相。将所述第一轻相（5.8cP，25℃）泵入第二效蒸发器中在真空度为0.032MPa和温度为70℃的条件下进行蒸发，进一步浓缩至干物质浓度为42wt%（其中的SO₂含量为367ppm），得到进一步浓缩后的第一轻相。随后，将该进一步浓缩后的轻相与烘干玉米皮混合制成饲料。

使用15℃的水对所述第一固相进行洗涤，得到水洗混合液，其中所使用的水的质量为固相质量的3倍。然后，使用蝶式分离机（XSC95-06-777，基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司）以4500的分离因数对所述水洗混合液进行第二次离心分离，得到第二轻相和第二固相。所述第二轻相进入常规污水处理系统，将所述第二固相输送入管束干燥机（GZG型，凯尔重工集团有限公司）中进行干燥，得到蛋白成品。

该蛋白成品含水9wt%、蛋白质39wt%（以干重计）、灰分1.3wt%（以干重计）、植酸盐0.6wt%（以干重计），并且其中的二氧化硫含量为26ppm（以干重计）。其中，根据用还原性十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶示出的电泳图，该蛋白成品所含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比（D1/D0）为19%。

实施例7

采用五效蒸发系统（JMZ降膜式蒸发器，北方亿达节能设备有限公司），将玉米原浆经过第五效蒸发器（蒸发温度56℃）、第四效（蒸发温度68℃）和第三效蒸发器（蒸发温度70℃）进行初步浓缩，得到干物质浓度为40wt%的初步浓缩后的玉米浆（pH3.8），并将其泵入第一效蒸发器中，在真空度为0.056MPa和温度为90℃的条件下，将所述初步浓缩后的玉米浆浓缩至干物质浓度为45wt%，得到再次浓缩后的玉米浆。此时，所述再次浓缩后的玉米浆粘度为32.1cP（25℃下测定），

随后，将该再次浓缩后的玉米浆降温至75℃，并使用卧螺离心机（CF4000，基伊埃韦斯伐里亚分离机有限公司）在75℃下以4100的分离因数进行离心分离，得到轻相和固相。将所述轻相（11.8cP，25℃）泵入第二效蒸发器中在真空度为0.044MPa和温度为75℃的条件下进行蒸发，进一步浓缩至干物质浓度为50wt%（其中的SO₂含量为376ppm），得到进一步浓缩后的轻相。随后，将该进一步浓缩后的轻相与烘干玉米皮混合制成饲料。将所述固相输送入管束干燥机（GZG型，凯尔重工集团有限公司）中进行干燥，得到蛋白成品。

该蛋白成品含水10wt%、蛋白质58wt%（以干重计）、灰分8.6wt%（以干重计）、植酸盐3.6wt%（以干重计），并且其中的二氧化硫含量为169ppm（以干重计）。其中，根据还原性十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶示出的电泳图，该蛋白成品所含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的光密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总光密度值之比（D1/D0）为25%。

对比例1

采用与实施例1相同的原料及蒸发操作程序，由此将经过五效蒸发系统处理并降温至66℃（真空度0.050MPa）的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为43wt%，得到进一步浓缩后的玉米浆。此时，所述进一步浓缩后的玉米浆的粘度为30.5cP（25℃下测定），其中的SO₂的含量为370ppm（以干重计）。

将上述进一步浓缩后的玉米浆温度再次降至30℃后，得到再次降温后的玉米浆。使用卧螺离心机（LW530LY，上海谊德实业发展有限公司）以2000的分离因数在30℃下对所述再次降温后的玉米浆进行离心分离，得到轻相和固相。此时，所述轻相的粘度为22.0cP（25℃）。由于该轻相粘度较高（即，所得到的玉米浆成品流动性不佳），因此，将该玉米浆成品与烘干玉米皮进行混合操作时，该玉米浆成品容易沉积在管壁上，使得不利于后续操作。并且，在对上述玉米浆成品及玉米皮的混合物进行喷浆操作时容易发生喷嘴堵塞现象。同时，将所述固相通过管束干燥机进行干燥后得到蛋白成品，该蛋白成品中的蛋白质含量以干重计仅为实施例1所得蛋白成品中的蛋白质含量（30wt%）的31%。

Claims (10)

1.一种从玉米原浆中分离蛋白的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将所述玉米原浆在70℃以下进行初步浓缩，得到干物质浓度为15wt％-40wt％的初步浓缩后的玉米浆，将所述初步浓缩后的玉米浆加热至71℃-90℃，并浓缩得到干物质浓度为23wt％-45wt％的再次浓缩后的玉米浆，随后，将所述再次浓缩后的玉米浆降温至60℃-75℃，得到降温后的玉米浆；

(2)将所述降温后的玉米浆通过如下(2a)和(2b)两种方式之一进行进一步的处理：

(2a)将所述降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为38wt％-50wt％，然后进一步降温至45℃-75℃，进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相，将所述第一轻相泵入储罐直接用作玉米浆成品或与烘干玉米皮混合制成饲料；

(2b)将所述降温后的玉米浆在60℃-75℃下直接进行第一次离心分离，得到第一轻相和第一固相，将所述第一轻相在60℃-75℃下进一步浓缩至干物质浓度为38wt％-50wt％，得到浓缩后的第一轻相，并将所述浓缩后的第一轻相用作玉米浆成品或与烘干玉米皮混合制成饲料；

(3)将所述第一固相通过如下(3a)和(3b)两种方式之一进行进一步的处理：

(3a)将所述第一固相直接进行干燥，得到蛋白成品；

(3b)将所述第一固相经过水洗步骤处理后进行第二次离心分离，得到第二轻相和第二固相，将所述第二固相进行干燥，得到蛋白成品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，将所述初步浓缩后的玉米浆加热至71℃-85℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，将所述初步浓缩后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为23wt％-36wt％，得到所述再次浓缩后的玉米浆。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤(2)的方式(2a)中，将所述降温后的玉米浆进一步浓缩至干物质浓度为38wt％-50wt％；和/或所述第一次离心分离在60℃-75℃的温度下进行。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤(3)的方式(3b)中，所述水洗步骤中使用的水的质量为所述第一固相质量的5倍以下；和/或所述水洗步骤中使用的水的温度为10℃-45℃。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述第一固相和所述第二固相各自独立地在管束干燥机中进行干燥。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一次离心分离和所述第二次离心分离各自独立地在2000-6000的分离因数下进行。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一次离心分离和所述第二次离心分离各自独立地采用卧螺离心机、蝶式分离机、或二者的组合进行。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述蛋白成品中的蛋白质含量以干重计为30wt％-70wt％。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述蛋白成品包含的蛋白质中，分子量为27kDa的蛋白质的密度值与分子量为3kDa-70kDa的蛋白质的总密度值之比为15％-30％。