CN109077182A - 玉米浆无毒化处理方法 - Google Patents

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李学军
郑炜
韩文祥
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Abstract

本发明公开了一种玉米浆无毒化处理方法，包括以下步骤：第一步：在玉米浆中加氢氧化钠使其pH值调至6‑7，反应温度控制在30℃‑40℃，搅拌均匀，使玉米浆中的亚硫酸降解转换成硫酸根；第二步：调整后的浆液加注氧化剂进行强氧化处理，使玉米浆中的毒素降解；第三步：在强氧化处理后的浆液中添加多孔吸附剂，搅拌循环反应，使其毒素吸附；第四步：采用干燥设备进行干燥，得到高蛋白产品。利用本发明的处理方法对玉米浆进行深加工处理，能够显著去除玉米浆中的有毒成分，制成高蛋白饲料。工艺简单、成本低廉，适合于工业化大面积推广。

Description

玉米浆无毒化处理方法
技术领域
本发明总体涉及食品和饲料加工领域，具体涉及一种玉米浆无毒化处理方法。
背景技术
玉米浆是玉米淀粉加工中的副产品，是生产玉米淀粉时浸泡玉米粒的废水，蒸汽高压浓缩后形成。玉米浆中含有多种有益成分:粗蛋白、氨基酸、多肽、粗脂肪、粗纤维、糖分。但也同时含有多种有害成分：亚硫酸、黄曲霉毒素、呕吐毒素、伏马毒素、玉米赤霉烯酮等。
如何提高玉米浆的经济价值和环保效益，开发玉米浆的综合利用及深加工技术，是食品及饲料生产行业的一大难题。中国专利CN102550937A公开了一种利用玉米浸泡液制备速溶玉米浆干粉的方法，该发明利用超滤膜分离技术，分离玉米浸泡液为截留液和透过液两部分；采用石灰乳中和沉淀的方法对上一步骤中所述的透过液进行处理制备肌醇，同时产生上清液；采用“四效蒸发”浓缩工艺对截留液和所述上清液的混合液进行浓缩处理，之后对浓缩后的混合液添加一定量麦芽糊精，采用喷雾干燥法制备微胶囊化速溶玉米浆干粉。该方法虽然能够得到玉米浆干粉，但需要添加麦芽糊精作为助干剂以能够成粉，成本较大，同时提取肌醇后玉米浆的营养价值下降，降低了玉米浆的应用价值，因加入糊精，会增加发酵培养基的粘度，不利于发酵于发酵的正常进行，也给后续精制处理造成困难，因此该发明工业应用价值有限。中国专利CN102660595A公开的一种玉米浆的制备方法，将玉米粒经亚硫酸浸泡，浓缩后得到玉米浸泡液，玉米浸泡液用孔径为0.05-0.1μm的滤膜微滤，得到的滤清液浓缩后即得玉米浆。该发明虽然有对玉米浸泡液进行微滤，但其目的在于截留微生物，高温灭菌后即可用于氨基酸发酵，减小了玉米浆用于氨基酸发酵时染菌程度。
上述现有技术对玉米浆的后处理大多采用超滤膜技术来进行深加工，处理效率较低、成本较高、应用面窄，有较大的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种玉米浆无毒化处理方法，工艺简单、成本较低，可大批量处理玉米浆。
本发明的玉米浆无毒化处理方法，包括以下步骤：
第一步：加添氢氧化钠使其pH值调至6-7，反应温度控制在30℃-40℃，搅拌均匀，使玉米浆中的亚硫酸降解转换成硫酸根；
第二步：调整后的浆液加注氧化剂进行强氧化处理，使玉米浆中的毒素降解；
第三步：在强氧化处理后的浆液中添加多孔吸附剂，搅拌循环反应，使其毒素吸附；
第四步：采用干燥设备进行干燥，得到高蛋白产品。
优选情况下，其中第二步中的氧化剂为双氧水或臭氧气体。
优选情况下，其中第二步反应是在氧化反应装置中进行，该氧化反应装置包括氧化池和臭氧发生装置，氧化池的底部安装有布气管道；布气管道上安装有多个鼓泡器；氧化池的一侧底部设有开口；开口内设有连接管道，连接管道一端连接布气管道，另一端连接臭氧发生装置。通过这种鼓泡器的方式加注臭氧，无需机械搅拌，并且臭氧气体能够在氧化池中形成旋流，促进与玉米浆中的毒素进行充分反应。
优选情况下，其中第三步中的多孔吸附剂为沸石或蒙脱石多孔颗粒。进一步优选情况下，沸石或蒙脱石多孔颗粒预先用二氯甲烷溶液进行浸泡处理，再用氢氧化钠溶液进行浸泡处理，使其孔道表面形成硅羟基，从而对玉米浆中的毒素具有亲附性，从而大大提高吸附效率。
优选情况下，其中在第三步结束后，加入过滤步骤，将吸附毒素的多孔吸附剂滤去，同时降低玉米浆中灰分。
利用本发明的处理方法对玉米浆进行深加工处理，能够显著去除玉米浆中的有毒成分，制成高蛋白饲料。工艺简单、成本低廉，适合于工业化大面积推广。
附图说明
图1为本发明中所采用的氧化反应装置。
图2为本发明中所采用的鼓泡器的整体结构示意图。
图3为本发明中所采用的鼓泡器的剖视结构示意图。
具体实施方式
为充分说明本发明的特性以及实施本发明的方式，下面给出实施例。
实施例1
步骤一：
取100kg浸泡玉米原浆放置反应罐中，用pH仪表测定玉米浆的pH值，按照数值进行酸碱调节，加入火碱(氢氧化钠)5wt％-7wt％左右，搅拌均匀，调整pH值至6-7，反应罐温度控制在30℃-40℃，搅拌器要求不间断搅拌，需用时间30分钟，使浆与火碱均匀反应，使玉米浆中的亚硫酸降解转换成硫酸根。
步骤二：
在pH值调整好的玉米浆中加入双氧水(2wt％)，对玉米浆进行强氧化处理，搅拌时间为30分钟，使玉米浆中的毒素降解。
步骤三：
在强氧化后的玉米浆中加入1wt％沸石或蒙脱石，对玉米浆中的毒素进行吸附，使毒素稳定吸附在沸石或蒙脱石中。在反应器中需经12小时反应，使玉米浆中的毒素缓慢降解吸附。
步骤四：
反应充分后对玉米浆进行过滤处理。
步骤五：
玉米浆生产干燥，得到高蛋白饲料，如：水溶性蛋白粉、蛋白纤维、蛋白胚芽粕等。
实施例2
步骤一：
取100kg浸泡玉米原浆放置反应罐中，用pH仪表测定玉米浆的pH值，按照数值进行酸碱调节，加入火碱(氢氧化钠)5wt％-7wt％左右，搅拌均匀，调整pH值至6-7，反应罐温度控制在30℃-40℃，搅拌器要求不间断搅拌，需用时间30分钟，使浆与火碱均匀反应，使玉米浆中的亚硫酸降解转换成硫酸根。
步骤二：
在pH值调整好的玉米浆中转入氧化反应装置中，采用臭氧气体对玉米浆进行强氧化处理，反应时间为30分钟，使玉米浆中的毒素降解。
步骤三：
在强氧化后的玉米浆中加入1wt％经预先处理的沸石或蒙脱石，对玉米浆中的毒素进行吸附，使毒素稳定吸附在沸石或蒙脱石中。处理6小时，使玉米浆中的毒素降解吸附。
步骤四：
反应充分后对玉米浆进行过滤处理。
步骤五：
玉米浆生产干燥，得到高蛋白饲料，如：水溶性蛋白粉、蛋白纤维、蛋白胚芽粕等。
其中，步骤二中的氧化反应装置的具体结构和反应过程如下所述。
参见图1，氧化反应装置包括氧化池1和臭氧发生装置2，氧化池1的底部安装有布气管道5；布气管道5上安装有多个鼓泡器4；氧化池1的一侧底部设有开口；开口内设有连接管道3，连接管道3一端连接布气管道5，另一端连接臭氧发生装置2。
图2-3示出了本发明所采用的鼓泡器4的具体结构。在该具体实施例中，鼓泡器4由3个部分组成，包括接入管口41、半球形腔体42和喷射头43。其中接入管口41是一个接入管411以切线的方式结合在一个圆柱形腔体412的周壁上，接入管411的轴向与圆柱形腔体412的直径方向平行。接入管411的末端带有连接螺纹413，用来与布气管道连接。半球形腔体42具有直径敞口端421和球顶开孔端422。圆柱形腔体412的一侧415与半球形腔体42的直径敞口端421连通，另一侧414封闭。喷射头43具有固定端431和喷射端432，喷射孔433从固定端431贯穿到喷射端432，孔径从固定端431到喷射端432逐渐增大，例如是一个圆锥形孔，孔的展开角可以为15-45°，特别优选为30°。喷射头43的固定端431与半球形腔体42的球顶开孔端422连接。喷射头43既可以与半球形腔体42为分体件通过安装组合在一起，也可以为一体成型件。
鼓泡器4通过接入管口41接入布气管道5，臭氧发生装置2产生的臭氧气体经过连接管道3、布气管道5和接入管口41进入内部腔体，在腔体内部形成旋流，由一头的喷射孔433向外喷出，形成均匀的微细气泡流体。在无需外加搅拌的方式下，保证臭氧与玉米浆中的毒素充分反应。
对处理前后的玉米浆进行成分检测，主要检测标准如下。
1、GB13078-2001亚硫酸盐允许量﹤15μg/mL以下。
2、黄曲霉毒素﹤50ppb,检测方法GB/T17480-2008,液相色谱法测定，检测仪器：酶标仪。
3、玉米赤霉烯酮﹤500PPb，检测方法：GB/T19540-2004，液相色谱法测定，检测仪器：酶标仪。
4、呕吐毒素﹤1ppm，检测方法：检测方法：GB/T8381.4-2005，酶标仪液相色谱法测定，检测仪器：酶标仪。
5、伏马毒素﹤60ppm检测方法：GB5009.240-2006，液相色谱法测定，检测仪器：酶标仪。
实施例1和2的检测结果如表1所示。
表1：玉米浆处理前后的成分对比表
注：处理前是玉米原浆进行检测、处理后是干燥产品进行检测。

Claims (5)

1.一种玉米浆无毒化处理方法，包括以下步骤：
第一步：在玉米浆中加氢氧化钠使其pH值调至6-7，反应温度控制在30℃-40℃，搅拌均匀，使玉米浆中的亚硫酸降解转换成硫酸根；
第二步：调整后的浆液加注氧化剂进行强氧化处理，使玉米浆中的毒素降解；
第三步：在强氧化处理后的浆液中添加多孔吸附剂，搅拌循环反应，使其毒素吸附；
第四步：采用干燥设备进行干燥，得到高蛋白产品。
2.根据权利要求1所述的玉米浆无毒化处理方法，其中第二步中的氧化剂为双氧水或臭氧气体。
3.根据权利要求1所述的玉米浆无毒化处理方法，其中第二步反应是在氧化反应装置中进行，该氧化反应装置包括氧化池和臭氧发生装置，氧化池的底部安装有布气管道；布气管道上安装有多个鼓泡器；氧化池的一侧底部设有开口；开口内设有连接管道，连接管道一端连接布气管道，另一端连接臭氧发生装置。
4.根据权利要求1所述的玉米浆无毒化处理方法，其中第三步中的多孔吸附剂为沸石或蒙脱石多孔颗粒。
5.根据权利要求1所述的玉米浆无毒化处理方法，其中在第三步结束后，加入过滤步骤，将吸附毒素的多孔吸附剂滤去。
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