CN108314743B - 一种新型湿法玉米浸泡工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型湿法玉米浸泡工艺，包括如下步骤：将去胚玉米粉碎至20‑40目，加入水和磁性富勒烯固定化酶，于30‑50℃下搅拌浸泡5‑8小时后，通过磁分离回收磁性富勒烯固定化酶后，余下的浸泡混合物转入粉碎机中细粉碎，过200目筛后滤液静置过夜、离心分离、干燥得玉米淀粉。

Description

一种新型湿法玉米浸泡工艺
技术领域
本发明属于玉米淀粉提取领域，具体涉及一种新型湿法玉米浸泡工艺。
背景技术
传统玉米淀粉提取工艺在浸泡罐中使用老浆与新酸(0.2％左右的亚硫酸溶液)协同浸泡，其完整的浸泡过程包括在新装罐中加老浆，浸泡时间长的玉米加新酸，罐与罐之间有规律的循环。这种循环过程可使玉米和浸泡液中的可溶性物质保持一定浓度差，把玉米中可溶性物质浸泡出来。但传统浸泡过程中产生的二氧化硫是酸雨的主要成分，会造成环境污染，同时亚硫酸还会腐蚀设备和管道，增加生产成本。在最终产品中，二氧化硫的残留会影响淀粉产品的质量和副产物的利用，降低经济效益。因此，寻找一个新的、可替代亚硫酸的浸泡提取工艺成为当务之急。
发明内容
本发明提供一种磁性富勒烯固定化酶，其特征在于所述磁性富勒烯固定化酶的制备方法包括如下步骤：
(1)取富勒烯加入体积分数为30-50％的乙醇溶液，超声分散0.5h后，在搅拌下加入亚铁盐和铁盐，持续搅拌30分钟后，于60℃至回流温度下反应2-3小时后，加氨水调pH至11，继续搅拌1-2小时后，通过磁分离、水洗、干燥得富勒烯/Fe3O4复合磁性材料；
(2)将步骤(1)得到的富勒烯/Fe3O4复合磁性材料与木瓜蛋白酶置于磷酸盐缓冲溶液中，超声30-45min后，通过磁分离、水洗、干燥得所述磁性富勒烯固定化酶。
步骤(1)所述亚铁盐优选氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁或其水合物中的一种或几种，所述铁盐优选氯化铁、硫酸铁、硝酸铁或其水合物中的一种或几种；每克富勒烯使用乙醇溶液40-60mL，使用亚铁盐1.5-2.5mmol；其中亚铁盐与铁盐的摩尔比1：2；所述富勒烯优选C60、C70。
步骤(2)中富勒烯/Fe3O4复合磁性材料与木瓜蛋白酶的质量比为10:0.3-0.5，磷酸盐缓冲溶液的pH优选6-7，每克富勒烯/Fe3O4复合磁性材料使用磷酸盐缓冲溶液80-100mL；
步骤(1)与(2)中超声的频率优选30-40KHz。
本发明的另一实施方案提供上述磁性富勒烯固定化酶的制备方法，包括上述步骤。
本发明的另一实施方案提供一种湿法浸泡提取玉米淀粉的工艺，其特征在于包括如下步骤：
将去胚玉米粉碎至20-40目，加入水和上述磁性富勒烯固定化酶，于30-50℃下搅拌浸泡5-8小时后，通过磁分离回收磁性富勒烯固定化酶后，余下的浸泡混合物转入粉碎机中细粉碎，过200目筛后滤液静置过夜、离心分离、干燥得玉米淀粉。
所述去胚玉米可以是市售去胚玉米，也可以是经玉米脱胚机去胚得到的；
水的用量为去胚玉米质量的3-5倍，磁性富勒烯固定化酶的用量为去胚玉米质量0.2-0.3％。
本发明的另一实施方案提供上述磁性富勒烯固定化酶在玉米淀粉提取中的应用。
与现有技术相比：本发明通过使用磁性富勒烯固定化酶提取玉米淀粉，克服了传统工艺中的诸多缺点，玉米淀粉得率高，蛋白质含量低，磁性富勒烯固定化酶用量少，且循环使用10次后，玉米淀粉得率、产品质量基本不变。
具体实施方式
为了便于对本发明的进一步理解，下面提供的实施例对其做了更详细的说明。但是这些实施例仅供更好的理解发明而并非用来限定本发明的范围或实施原则，本发明的实施方式不限于以下内容。
实施例1
(1)取10g C60富勒烯加入体积分数为30％的乙醇溶液600mL，30KHz超声分散0.5h后，在搅拌下加入氯化亚铁(15mmol)和氯化铁(30mmol)，持续搅拌30分钟后，于60℃下反应3小时后，加氨水调pH至11，继续搅拌1小时后，通过磁分离、水洗、干燥得C60/Fe3O4复合磁性材料；
(2)取步骤(1)得到的C60/Fe3O4复合磁性材料(1.0g)与木瓜蛋白酶(30mg)置于80mL磷酸盐缓冲溶液pH 6.0中，30KHz超声45min后，通过磁分离、水洗、干燥得所述磁性富勒烯固定化酶(以下简称产品A，酶的固定率为89.2％)。
实施例2
(1)取10g C70富勒烯加入体积分数为50％的乙醇溶液400mL，40KHz超声分散0.5h后，在搅拌下加入硫酸亚铁(25mmol)和硫酸铁(50mmol)，持续搅拌30分钟后，于回流温度下反应2小时后，加氨水调pH至11，继续搅拌2小时后，通过磁分离、水洗、干燥得C70/Fe3O4复合磁性材料；
(2)取步骤(1)得到的C70/Fe3O4复合磁性材料(1.0g)与木瓜蛋白酶(50mg)置于100mL磷酸盐缓冲溶液pH 7.0中，40KHz超声30min后，通过磁分离、水洗、干燥得所述磁性富勒烯固定化酶(以下简称产品B，酶的固定率为88.0％)。
实施例3
将市售去胚玉米(100kg)粉碎至20-40目，加入水(300kg)和产品A(200g)，于50℃下搅拌浸泡5小时后，通过磁分离回收磁性富勒烯固定化酶(回收率99.1％)后，余下的浸泡混合物转入粉碎机中细粉碎，过200目筛后滤液静置过夜、离心分离、干燥得玉米淀粉69.2kg(蛋白质≤0.4％)。
实施例4
将去胚玉米(100kg)粉碎至20-40目，加入水(500kg)和产品B(300g)，于30℃下搅拌浸泡8小时后，通过磁分离回收磁性富勒烯固定化酶(回收率98.3％)后，余下的浸泡混合物转入粉碎机中细粉碎，过200目筛后滤液静置过夜、离心分离、干燥得玉米淀粉70.0kg(蛋白质≤0.4％)。
实施例5
将去胚玉米(100kg)粉碎至20-40目，加入水(300kg)和木瓜蛋白酶(6g)，于50℃下搅拌浸泡5小时后，转入粉碎机中细粉碎，过200目筛后滤液静置过夜、离心分离、干燥得到的产品(玉米淀粉)中含有大量蛋白质(约4.2-4.4％)，表明木瓜蛋白酶未能充分破坏蛋白质，淀粉不能完全析出，淀粉得率及纯度大大下降。
实施例6
将市售去胚玉米(10kg)粉碎至20-40目，加入水(30kg)和回收使用10次后的产品A(20g)，于50℃下搅拌浸泡5小时后，通过磁分离回收磁性富勒烯固定化酶后，余下的浸泡混合物转入粉碎机中细粉碎，过200目筛后滤液静置过夜、离心分离、干燥得玉米淀粉6.8kg(蛋白质≤0.4％)。
综上所述，本发明通过使用磁性富勒烯固定化酶，可使玉米淀粉与蛋白质快速分离，工艺步骤简单、玉米淀粉得率高，蛋白质含量低，且磁性富勒烯固定化酶循环使用10次后，玉米淀粉得率、产品质量基本不变。

Claims (6)

1.一种湿法浸泡提取玉米淀粉的工艺，其特征在于包括如下步骤：
将去胚玉米粉碎至20-40目，加入水和磁性富勒烯固定化酶，于30-50℃下搅拌浸泡5-8小时后，通过磁分离回收磁性富勒烯固定化酶后，余下的浸泡混合物转入粉碎机中细粉碎，过200目筛后滤液静置过夜、离心分离、干燥得玉米淀粉；所述磁性富勒烯固定化酶由如下方法制备：
(1)取富勒烯加入体积分数为30-50％的乙醇溶液，超声分散0.5h后，在搅拌下加入亚铁盐和铁盐，持续搅拌30分钟后，于60℃至回流温度下反应2-3小时后，加氨水调pH至11，继续搅拌1-2小时后，通过磁分离、水洗、干燥得富勒烯/Fe3O4复合磁性材料；
(2)将步骤(1)得到的富勒烯/Fe3O4复合磁性材料与木瓜蛋白酶置于磷酸盐缓冲溶液中，超声30-45min后，通过磁分离、水洗、干燥得所述磁性富勒烯固定化酶；
步骤(1)所述亚铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁或其水合物中的一种或几种，所述铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁或其水合物中的一种或几种；每克富勒烯使用乙醇溶液40-60mL，使用亚铁盐1.5-2.5mmol；其中亚铁盐与铁盐的摩尔比1：2；
步骤(2)中富勒烯/Fe3O4复合磁性材料与木瓜蛋白酶的质量比为10:0.3-0.5，磷酸盐缓冲溶液的pH为6-7，每克富勒烯/Fe3O4复合磁性材料使用磷酸盐缓冲溶液80-100mL。
2.权利要求1所述的工艺，其特征在于所述富勒烯选自C60或C70。
3.权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(1)与(2)中超声的频率为30-40KHz。
4.权利要求1所述的工艺，其特征在于水的用量为去胚玉米质量的3-5倍。
5.权利要求1所述的工艺，其特征在于磁性富勒烯固定化酶的用量为去胚玉米质量0.2-0.3％。
6.磁性富勒烯固定化酶在玉米淀粉提取中的应用，其特征在于所述磁性富勒烯固定化酶由如下方法制备：
(1)取富勒烯加入体积分数为30-50％的乙醇溶液，超声分散0.5h后，在搅拌下加入亚铁盐和铁盐，持续搅拌30分钟后，于60℃至回流温度下反应2-3小时后，加氨水调pH至11，继续搅拌1-2小时后，通过磁分离、水洗、干燥得富勒烯/Fe3O4复合磁性材料；
(2)将步骤(1)得到的富勒烯/Fe3O4复合磁性材料与木瓜蛋白酶置于磷酸盐缓冲溶液中，超声30-45min后，通过磁分离、水洗、干燥得所述磁性富勒烯固定化酶；
步骤(1)所述亚铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁或其水合物中的一种或几种，所述铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁或其水合物中的一种或几种；每克富勒烯使用乙醇溶液40-60mL，使用亚铁盐1.5-2.5mmol；其中亚铁盐与铁盐的摩尔比1：2；
步骤(2)中富勒烯/Fe3O4复合磁性材料与木瓜蛋白酶的质量比为10:0.3-0.5，磷酸盐缓冲溶液的pH为6-7，每克富勒烯/Fe3O4复合磁性材料使用磷酸盐缓冲溶液80-100mL。
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