CN112998128A - 利用玉米糖渣生产饲料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用玉米糖渣生产饲料的方法，以玉米糖渣为原料，利用皂化反应将玉米糖渣中的脂肪分解为游离脂肪酸，然后将其进一步转化为脂肪酸钙，并利用密度离心的方式将脂肪酸钙与玉米蛋白分离，将分离得到的脂肪酸钙、玉米蛋白用于饲料的制备。本发明通过脱脂工艺将玉米糖渣中价值最高，同时也是最不利于生产、仓储、运输的脂肪从糖渣中除去，并单独生产出脂肪酸钙这种高能量的饲料添加剂。同时糖渣中的其余成分可以直接送入玉米蛋白车间用于生产玉米蛋白，从而实现了糖渣主要成分的充分利用。本发明可实现工业化生产，为市场提供高脂肪能量蛋白饲料与蛋白饲料，为相关的生产企业带来可观的经济效益。

Description

利用玉米糖渣生产饲料的方法
技术领域
本发明涉及玉米深加工技术领域，具体地说，涉及一种利用玉米糖渣生产饲料的方法。
背景技术
玉米深加工行业在长达数十年的发展中已经日趋成熟，各项工艺技术也已十分完善。但是随着近年基因工程技术的发展，发酵法生产氨基酸、核苷酸、有机酸、亲水胶体等食品或饲料添加剂变得愈加普遍。工业化发酵系统除依赖高效的菌种外，也需要为各种工程菌提供优质的碳源和氮源，而葡萄糖作为最直接的碳源可通过淀粉制得，因此玉米淀粉的糖化水解工艺成为玉米深加工企业和工业化发酵企业之间的纽带。
为了节约能源、降低成本、提高收率，玉米深加工企业通常将湿磨法提取的粗淀粉乳送往糖化车间进行淀粉的液化和糖化操作。由于使用粗淀粉乳，就不可避免地在反应体系中出现蛋白和脂肪等杂质。在高浓度的糖化液中，蛋白和脂肪通常以漂浮的不溶物的形式存在，并在淀粉糖化的最后一道工序中由板框分离机或真空转鼓除去，该被除去的不溶性杂质被称作玉米淀粉糖渣(简称玉米糖渣)。通过对玉米糖渣的成分分析可知其主要成分是蛋白、脂肪和碳水化合物，这些成分均来源于玉米也因此具有较高的饲用价值。但在实际生产中，玉米糖渣因其高蛋白和碳水化合物的含量导致其烘干过程中会发生严重的美拉德反应，从而影响饲用价值，同时玉米糖渣较高的脂肪含量也使其在烘干、仓储、应用等条件下表现出易燃、易氧化等诸多不利特性，再结合其本身有限的产量就进一步的限制了其大规模的高价值应用。正是由于以上原因，并结合多方面成本和效益的考量，现阶段玉米深加工企业普遍将未经烘干的糖渣直接出售。这不但会平添大量的运输成本，也让企业错失了一部分玉米糖渣本身具有的高价值所带来的利润。
目前尚缺乏行之有效的玉米糖渣的处理方式，主流的方法是将玉米糖渣饲料化、肥料化或以发酵底物的形式进行酱油等其他产品的发酵。这几种处理方式都主要依赖于玉米糖渣的高蛋白特性，而糖渣中更具价值的脂肪往往在这几种处理方式中因易燃、分层等问题而充当不利因素。
目前处理玉米糖渣最简单的方式就是将其烘干用做饲料，CN1879496A公开了玉米糖渣利用气流干燥设备干燥的工艺，但该工艺更适合使用助滤剂(即低品质)的玉米糖渣干燥，使用不添加助滤剂的糖渣会出现黏壁、易燃等问题，在烘干过程中也会发生很大程度的美拉德反应，从而降低观感和饲用价值，此外直接烘干对糖渣的仓储与运输过程中的保存也提出了较高的要求，需要密封保存以防糖渣中的脂肪氧化自燃。CN102511658B也采用类似的思路，将糖渣与玉米麸质水混合生产蛋白饲料，这些工艺可能会遇到类似的问题。
处理玉米糖渣的另一种主流方式是以其为原料生产有机肥，此类方法(CN104513076B、CN108794091A、CN111807912A)多是将玉米糖渣与秸秆、动物粪便、添加剂等混合发酵后生产简易农家肥。此类工艺一方面没有发挥糖渣中蛋白和脂肪的高价值，也由于原料供货不稳定，无法做到大规模的生产，因此仅能作为少量玉米糖渣的处理方式。
将玉米糖渣用作酱油等风味产品发酵底物的方法也被多次报道(CN101843328B、CN1054032C、CN104738519A)，该工艺能够利用特定的米曲霉发酵糖渣生产出有特定风味的酱油产品。由于糖渣本身成分受上游工艺调整较大，而酱油发酵周期较长，对原料的稳定性要求极高，因此糖渣发酵酱油的生产规模难以扩大，产品品质的均一性也较难把控。
从以上几种现有的糖渣用途可以看出，目前糖渣的利用均属于小规模、高工艺控制要求的方式，糖渣中脂肪成分的高价值均未有效发挥，以上工艺均不具备大规模生产与高价值利用的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用玉米糖渣生产饲料的方法。
本发明构思如下：使用湿磨法玉米淀粉提取技术生产的粗淀粉乳会不可避免地混入玉米蛋白和胚芽碎片等杂质成分，在粗淀粉乳应用双酶法制取葡萄糖的工艺中这些杂质以不溶物的形式混杂在糖化液中，并在糖化工段的最后一道工序中由板框分离机或真空转鼓分离机分离，最终以干物质含量20％-70％的亮黄色玉米糖渣的形式存在。玉米糖渣中蛋白质占干物质的30％-40％，脂肪占干物质的20-35％，其中的高脂肪含量会在烘干和长期储存中氧化，为产品带来自燃风险。因此本发明利用皂化工艺将糖渣中的脂肪以脂肪酸的形式进行分离后制备脂肪酸钙，其余成分制成玉米蛋白，从而避免玉米糖渣在各个生产环节中潜在的着火风险。
为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种利用玉米糖渣生产饲料的方法，以玉米糖渣为原料，利用皂化反应将玉米糖渣中的脂肪分解为游离脂肪酸，然后将其进一步转化为脂肪酸钙，并利用密度离心的方式将脂肪酸钙与玉米蛋白分离，将分离得到的脂肪酸钙、玉米蛋白用于饲料的制备。
所述方法包括以下步骤：
A、将玉米糖渣粉碎至10mm以下，加入玉米糖渣3-6倍重量的水或2-3倍的盐水，得到糖渣液；其中，所述盐水的密度为1.22-1.25g/cm3；
B、向糖渣液中加入碱进行皂化反应；
C、用滤布分离或离心分离对皂化反应产物进行分离，分别收集离心所得固形物和清液；
D、依据不同生产方案向步骤B中的糖渣液或步骤C中的清液中加入氯化钙溶液，并用分离机分离沉淀；
E、分别洗涤步骤C得到的玉米蛋白沉淀以及步骤C或步骤D得到的脂肪酸钙沉淀，烘干后用于饲料的制备。
进一步地，在特定生产方案中，步骤B～C之间还包括用氯化钠和/或水将皂化反应产物中清液的的密度调整至1.22-1.25g/cm3的步骤。
前述的方法，皂化反应中使用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氧化钙等；其中，氢氧化钠、氢氧化钾以碱液的形式添加至反应体系中，氢氧化钙、氧化钙以粉末的形式添加至反应体系中。
前述的方法，皂化反应过程中将反应体系的pH值控制在7-10，反应温度控制在50-70℃。
前述的方法，还包括向皂化反应的反应体系中引入短链醇的步骤(以加快皂化反应速度)，短链醇的添加量为玉米糖渣重量的0.01-10％。
优选地，所述短链醇为乙醇。
前述的方法，步骤C中进行滤布分离所用滤布的孔径小于200目，滤渣干物质占比控制在20％-70％；离心分离的转速为2500-4000g。
前述的方法，步骤D中氯化钙的添加量为恰好与糖渣中脂肪酸完全反应所需添加量质量的1.1-1.5倍，反应时间1-1.5h，反应温度30-50℃，pH控制在7-7.5。
前述的方法，步骤E中烘干的温度条件为45-50℃，干燥后物料的水分控制在7％以下。
在本发明的一个具体实施方式中，利用玉米糖渣生产饲料的方法包括以下步骤：
(1)将干物质含量为39％的玉米糖渣粉碎至4mm以下颗粒，并与玉米糖渣4倍重量的水进行混合，得到玉米糖渣匀浆；
(2)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至8-8.5，并使用35％氢氧化钠溶液保持该pH值至反应结束；
(3)向反应体系中加入2％的乙醇，并将混合体系加热至60-62℃反应6h；
(4)使用板框分离机配合500目滤布将玉米糖渣匀浆分离成玉米蛋白滤渣和含有游离脂肪酸的滤清液两部分，其中分离后玉米蛋白滤渣在板框中用水原位洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下，将洗涤后的玉米蛋白滤渣进行烘干；
(5)向滤清液中加入恰好与游离脂肪酸完全反应所需氯化钙量1.1-1.5倍的饱和氯化钙溶液，混合1h后静置30min，使用分离机在3000g的条件下进行分离，并用水洗涤脂肪酸钙沉淀至洗水密度1.02g/cm3以下；
(6)将洗净的脂肪酸钙沉淀进行烘干，烘干条件为45℃，控制产品湿度为4.5％。
在本发明的另一个具体实施方式中，利用玉米糖渣生产饲料的方法包括以下步骤：
(1)将干物质含量为41％的玉米糖渣粉碎至5mm以下颗粒，并与玉米糖渣2倍重量的密度为1.23g/cm3浓盐水进行混合，得到玉米糖渣匀浆；
(2)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至7.5-8.0并使用生石灰保持该pH值至反应结束；
(3)向反应体系中加入5％的乙醇，并将混合体系加热至58-61℃反应10h；
(4)利用氯化钠将步骤(3)所得反应产物中清液的密度调整至1.22-1.25g/cm3；
(5)将步骤(4)调整好的糖渣匀浆进行离心分离，离心条件为5000g，15min，分别收集含有游离脂肪酸的上清液以及玉米蛋白沉淀；
(6)向上清液中加入恰好与游离脂肪酸完全反应所需氯化钙量1.1-1.5倍的饱和氯化钙溶液，混合1h后静置30min，使用分离机在3000g的条件下进行分离，收集脂肪酸钙沉淀；
(7)将步骤(5)得到的玉米蛋白沉淀、步骤(6)得到的脂肪酸钙沉淀分别置于离心分离机中用水洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下；
(8)将洗净的脂肪酸钙沉淀、玉米蛋白沉淀进行烘干，烘干条件为45℃，控制产品湿度为4.3％。
在本发明的又一个具体实施方式中，利用玉米糖渣生产饲料的方法包括以下步骤：
(1)将干物质含量为35％的玉米糖渣粉碎至5mm以下颗粒，并与玉米糖渣3倍重量的密度为1.23g/cm3浓盐水进行混合，得到玉米糖渣匀浆；
(2)向匀浆中加入恰好与游离脂肪酸完全反应所需氯化钙量1.1-1.5倍的氯化钙饱和溶液并混合均匀；
(3)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至7.0-7.5并保持该pH值至反应结束；
(4)向反应体系中加入1％的乙醇，并将液体加热至65-70℃反应6h；
(5)利用氯化钠将步骤(4)所得反应产物中清液的密度调整至1.22-1.25g/cm3；
(6)将步骤(5)调整好的糖渣匀浆进行离心分离，离心条件为5000g，15min，分别收集上层脂肪酸钙固形物及下层玉米蛋白沉淀；
(7)将步骤(6)得到的玉米蛋白沉淀、脂肪酸钙固形物分别置于离心分离机中用水洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下；
(8)将洗净的脂肪酸钙沉淀、玉米蛋白沉淀进行烘干，烘干条件为48℃，控制产品湿度为4.0％。
本发明中，玉米糖渣的性状为淡黄色松软潮湿固体，主要成分为：水分40-70％，蛋白10-20％，脂肪5-15％，淀粉10-20％，灰分0.2-1.5％。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：
本发明从玉米糖渣的成分特性角度出发，通过一系列的分离提取工艺，将玉米糖渣中的脂肪与其他成分进行分离，生产出玉米蛋白和可作为高价值能量饲料添加剂的脂肪酸钙。本发明能够解决玉米深加工企业处理糖渣的困境，进一步提高其经济价值并降低运输成本，同时也为饲料养殖企业提供高品质的能量饲料添加剂。
本发明通过脱脂工艺将玉米糖渣中价值最高，同时也是最不利于生产、仓储、运输的脂肪从糖渣中除去，并单独生产出脂肪酸钙这种高能量的饲料添加剂。同时糖渣中的其余成分可以直接送入玉米蛋白车间用于生产玉米蛋白，从而实现了糖渣主要成分的充分利用。本发明可实现工业化生产，为市场提供高脂肪能量蛋白饲料与蛋白饲料，彻底解决困扰深加工企业玉米糖渣的处理问题和高价值利用问题，为相关的生产企业带来可观的经济效益。
具体实施方式
本发明采用种不同的技术路线将玉米糖渣中的脂肪进行分离，三种方法互有优劣，可根据实际需求进行选择。
方法一：将玉米糖渣均匀地分散在玉米糖渣3-6倍重量的水中，按一定比例加入少量乙醇，用氢氧化钠或氢氧化钾维持碱性环境，在一定温度下充分反应。反应后使用细孔径滤布或离心机分离沉淀，洗涤后沉淀即为玉米蛋白，可直接输送至玉米蛋白车间进行烘干。分离的清液与氯化钙反应，混合均匀后离心将沉淀离心分离，沉淀洗涤后烘干即可得到脂肪酸钙，分离的上清液可直接回用于溶解糖渣。
方法二：将玉米糖渣均匀地分散在玉米糖渣2-3倍重量的浓盐水中，按一定比例加入少量乙醇，用氢氧化钠或氢氧化钾将pH调至7-10，在一定温度下开始反应，反应过程中使用氧化钙或氢氧化钙维持体系的pH。反应结束后调节溶液密度值1.22-1.25g/cm3，使用离心机对料液进行分离，下层沉淀即为玉米蛋白，洗涤后可直接输送至玉米蛋白车间进行烘干，上层固体为脂肪酸钙，洗涤后烘干即可包装，中间层清液可直接回用于溶解糖渣。
方法三：将玉米糖渣均匀地分散在玉米糖渣2-3倍重量的浓盐水中，按一定比例加入氯化钙和少量乙醇，用氢氧化钠或氢氧化钾维持碱性环境，在一定温度下充分反应。反应结束后调节溶液密度值1.22-1.25g/cm3，使用离心机对料液进行分离，下层沉淀即为玉米蛋白，洗涤后可直接输送至玉米蛋白车间进行烘干，上层固体为脂肪酸钙，洗涤后烘干即可包装，中间层清液可回用直接用于溶解糖渣。
以上三种方法中第一种方法最为简单易行，但对搅拌的功率要求较高；第二种成本最低，但方法反应时间较长，并有可能会受生石灰或氢氧化钙本身纯度或长时间放置的影响而是产品中的灰分含量较高；第三种方法反应全程对搅拌功率的要求都不高，但对pH调节操作的要求较高，需要防止局部的高pH导致氢氧化钙的析出从而造成反应进行不完全。以上三种方法各有优劣，不同生产条件的车间应酌情选择相应的生产方式，以达到最高的生产效率和产品的稳定性。
本发明以玉米糖渣为原料，利用皂化反应将糖渣中的脂肪分解为游离脂肪酸，后将其进一步转化为脂肪酸钙，并利用密度离心的方式将脂肪酸钙与玉米蛋白分离，从而达到玉米糖渣高价值利用的目的。本发明的产品为以脂肪酸钙为主要成分的能量饲料和以玉米蛋白为主要成分的蛋白饲料，两种产品均具有广泛的畜牧生产应用价值。
因此，本发明的第一个目的在于提供一种玉米糖渣中脂肪/脂肪酸与其他组分分离的方法。
本发明的第二个目的在于提供一种以玉米糖渣为主要原料的生产脂肪酸钙的方法。
本发明的第三个目的在于提供一种以环境友好的方式解决玉米深加工副产品高价值利用并降低运输成本的方法。
本发明的第四个目的在于提供一种安全高效的玉米糖渣烘干方式，使其在一定程度上降低玉米糖渣烘干和储存中的火灾风险。
本发明采用如下技术方案：
利用玉米糖渣生产脂肪酸钙和玉米蛋白饲料的方法，包括以下步骤：
(1)糖渣溶解：板框分离机或真空转鼓分离机分离下的块状糖渣经皮带运输至粉碎机，由粉碎机将糖渣粉碎至10mm以下，后将粉碎后的糖渣颗粒投入已经加入液体并开启搅拌的调浆罐内，保持投入全程搅拌功率能够保证糖渣在调浆罐中不沉淀、不结块。并最终满足糖渣匀浆为淡黄色均匀溶液，没有明显颗粒。
(2)皂化：皂化过程是整个糖渣脱脂工艺的关键，其原理是利用强碱对甘油三脂的分解作用，将玉米糖渣中的甘油三酯分解成甘油和脂肪酸，从而使得玉米糖渣中的脂肪成分溶解在水中。在本发明中使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氧化钙作为皂化反应中的强碱，在整个反应中持续添加，以维持整个反应体系pH为7-12，其中氢氧化钠采用液碱的方式添加，而氢氧化钙和氧化钙以粉末的形式直接添加。在皂化过程除需要维持pH外还需利用调浆罐的温度调节系统维持反应全程的温度为40-85℃，并添加乙醇或其他类似有机溶剂0-20％以加快反应速度。反应全程调浆罐的搅拌设备也需要保证罐内各处充分混合。
(3)密度控制(可选)：在分离前利用氯化钠和水对匀浆中的液体成分进行调整。首先在匀浆罐中取样，将取得样品在离心机中4000g离心20min，取澄清液体测定密度，通过计算后将液体密度调整至1.22-1.25g/cm3所需添加的氯化钠或水的比例，并在调整后重新取样验证。
(4)分离：根据不同的工艺要求，本发明中的分离工艺可采用滤布分离或离心分离。其中滤布分离可采用板框分离机或真空转鼓分离机，滤布孔径小于200目，滤渣干物质占比控制在20％-70％。其中离心分离可根据现有条件选择连续型或非连续型离心机，将离心力控制在1000g以上，离心时间以液体澄清为准。
(5)氯化钙沉淀(可选)：当采用方法一进行生产时需对分离后澄清液体中的脂肪酸进行氯化钙沉淀，氯化钙的添加方式采用饱和氯化钙溶液添加，添加比例为理论值的1.05倍以上。脂肪酸与氯化钙反应全程需要维持搅拌，整个反应时间控制在1h以上，反应温度60℃以下，pH值控制在6.5以上。充分反应后离心，取沉淀即为脂肪酸钙。
(6)洗涤：本工艺中初次分离的玉米蛋白和脂肪酸钙均需洗涤后送入后续工段。洗涤可在分离机中进行，具体步骤为首先将分离的沉淀打入分离机中，并在其中高速旋转，向沉淀表面喷洒纯净水，待分离机排出水的密度在0.99-1.05g/cm3之间时即可认为洗涤干净，此时玉米蛋白组分中的灰分比例占干物质的7％以下，脂肪酸钙中的灰分占干物质的25％以下。
(7)烘干：本发明中的产物玉米蛋白可直接输送至玉米蛋白车间，并使用常规的玉米蛋白烘干工艺进行烘干。本发明中的产物脂肪酸钙在洗涤后使用双锥烘干机进行烘干，烘干条件为80℃以下，水分控制在10％以下。
优选地，在所述步骤(1)中，为保证生产效率，可将糖渣的粉碎粒度控制在5mm以下。
优选地，在所述步骤(2)中，皂化反应过程中的pH值控制在7-10之间，反应温度控制在50-70℃之间，有机溶剂的添加比例控制在0-10％之间
优选地，在所述步骤(3)中，使用氯化钠或水将液体密度调整至1.22-1.23g/cm3。
优选地，在所述步骤(4)中，滤渣干物质占比控制在30％-60％，离心机转速控制在2500-4000g之间。
优选地，在所述步骤(5)中，氯化钙的添加比例控制在理论值的1.1-1.3倍之间，反应时间1-1.5h，反应温度30-50℃，pH控制在7-7.5之间。
优选地，在所述步骤(6)中，分离机排出水的密度在0.99-1.02g/cm3之间时即可认为洗涤干净，玉米蛋白组分中的灰分比例占干物质的5％以下，脂肪酸钙中的灰分占干物质的20％以下。
优选地，在所述步骤(7)中，烘干条件为45-50℃，水分控制在7％以下。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
以下实施例中所用玉米糖渣来自通辽梅花氨基酸有限公司，具体成分为水分59％，蛋白15％，脂肪10％，淀粉15％，灰分0.6％等。
以下实施例中所用板框分离机购自衡水大凯环保有限公司，型号Y12/450，真空转鼓分离机购自南阳固德威机械装备有限公司，型号GDTS05，双锥烘干机购自杭州钱江干燥设备有限公司，型号SZG750。
实施例1利用玉米糖渣生产饲料的方法
利用方法一进行脂肪酸钙与玉米蛋白的生产，包括如下步骤：(1)将干物质含量为39％的玉米糖渣粉碎至4mm以下颗粒，并与玉米糖渣4倍重量的水进行充分混合；(2)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至8-8.5并使用35％氢氧化钠保持该pH值至反应结束；(3)在反应体系内加入2％的乙醇，并将液体加热至60-62℃反应6h；(4)使用板框分离机配合500目滤布将糖渣匀浆分离成玉米蛋白和脂肪酸溶液两部分，其中分离后玉米蛋白在板框中用水原位洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下，将滤渣玉米蛋白送入相应车间进行烘干；(5)向滤清液中加入理论值1.15倍(即恰好能够与糖渣中全部脂肪酸完全反应的氯化钙量的1.15倍)的饱和氯化钙溶液，混合1h后静置30min，使用分离机在3000g的条件下进行分离，并用水洗涤沉淀至洗水密度1.02g/cm3以下；(6)将洗净的脂肪酸钙使用双锥烘干机进行烘干，烘干条件为45℃，控制产品湿度为4.5％。实施例1中烘干后的玉米蛋白与脂肪酸钙的产品指标见表1：
表1
指标 烘干脂肪酸钙 烘干玉米蛋白
水分 4.5％ 3.4％
粗蛋白 1.3％ 50.1％
粗脂肪 80.4％ 2.3％
粗灰分 13.2％ 2.1％
收率 90.7％ 93.2％
产品性状 淡黄色粉末 黄色颗粒
实施例2利用玉米糖渣生产饲料的方法
利用方法二进行脂肪酸钙与玉米蛋白的生产，包括如下步骤：(1)将干物质含量为41％的玉米糖渣粉碎至5mm以下颗粒，并与玉米糖渣2倍重量的密度约为1.23g/cm3浓盐水进行充分混合；(2)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至7.5-8.0并使用生石灰保持该pH值至反应结束；(3)在反应体系内加入5％的乙醇，并将液体加热至58-61℃反应10h；(4)利用氯化钠将匀浆中清液的密度调整至1.23g/cm3；(5)将调整好的糖渣匀浆使用离心机进行分离，条件为5000g 15min，将离心的上层脂肪酸钙与下层玉米蛋白分别收集，分离的清液用于下次溶解玉米糖渣；(6)将分离的脂肪酸钙和玉米蛋白分别置于离心分离机中洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下，玉米蛋白送入相应车间进行烘干；(7)将洗净的脂肪酸钙使用双锥烘干机进行烘干，烘干条件为45℃，控制产品湿度为4.3％。实施例2中烘干后的玉米蛋白与脂肪酸钙的产品指标见表2：
表2
指标 烘干脂肪酸钙 烘干玉米蛋白
水分 4.3％ 4.1％
粗蛋白 0.9％ 48.1％
粗脂肪 80.1％ 2.0％
粗灰分 14.5％ 4.8％
收率 93.7％ 96.2％
产品性状 淡黄色粉末 黄色颗粒
实施例3利用玉米糖渣生产饲料的方法
利用方法三进行脂肪酸钙与玉米蛋白的生产，包括如下步骤：(1)将干物质含量为35％的玉米糖渣粉碎至5mm以下颗粒，并与玉米糖渣3倍重量的密度约为1.23g/cm3浓盐水进行充分混合；(2)向匀浆中加入理论值1.2倍(即恰好能够与糖渣中全部脂肪酸完全反应的氯化钙量的1.2倍)的氯化钙饱和溶液并混合均匀；(3)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至7.0-7.5并保持该pH值至反应结束；(4)在反应体系内加入1％的乙醇，并将液体加热至65-70℃反应6h；(5)利用氯化钠将匀浆中清液的密度调整至1.23g/cm3；(6)将调整好的糖渣匀浆使用离心机进行分离，条件为5000g 15min，将离心的上层脂肪酸钙与下层玉米蛋白分别收集，分离的清液用于下次溶解玉米糖渣；(7)将分离的脂肪酸钙和玉米蛋白分别置于离心分离机中洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下，玉米蛋白送入相应车间进行烘干；(8)将洗净的脂肪酸钙使用双锥烘干机进行烘干，烘干条件为48℃，控制产品湿度为4.0％。实施例3中烘干后的玉米蛋白与脂肪酸钙的产品指标见表3：
表3
指标 烘干脂肪酸钙 烘干玉米蛋白
水分 4.0％ 3.9％
粗蛋白 1.0％ 53.2％
粗脂肪 78.7％ 1.6％
粗灰分 16.1％ 4.8％
收率 92.2％ 90.1％
产品性状 淡黄色粉末 黄色颗粒
以上三个实施例的结果表明，本发明中的技术手段具有简单易行的特点，可将玉米糖渣加工成市面主流认可的饲料添加剂产品，没有污染物和副产品排放。从以上结果可以看出由玉米糖渣分离出了脂肪酸钙具有较高的收率，较好的产品性状，且具体指标符合目前市面主流脂肪酸钙的产品指标，而分离所得的玉米蛋白其蛋白含量略低于市面产品，但明显高于豆粕的蛋白含量，也可将其与常规玉米蛋白混合后销售，相比糖渣直接销售能够大幅提高产品价值，从而为玉米深加工企业带了大量的经济效益，也为饲料养殖企业提供更多的高品质饲料原料。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.利用玉米糖渣生产饲料的方法，其特征在于，以玉米糖渣为原料，利用皂化反应将玉米糖渣中的脂肪分解为游离脂肪酸，然后将其进一步转化为脂肪酸钙，并利用密度离心的方式将脂肪酸钙与玉米蛋白分离，将分离得到的脂肪酸钙、玉米蛋白用于饲料的制备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将玉米糖渣粉碎至10mm以下，加入玉米糖渣2-6倍重量的水或2-3倍重量的盐水，得到糖渣液；其中，所述盐水的密度为1.22-1.25g/cm3；
B、向糖渣液中加入碱进行皂化反应；
C、用滤布分离或离心分离对皂化反应产物进行分离，分别收集离心所得固形物和清液；
D、依据不同生产方案向步骤B中的糖渣液或步骤C中的清液中加入氯化钙溶液，并用分离机分离沉淀；
E、分别洗涤步骤C得到的玉米蛋白沉淀以及步骤C或步骤D得到的脂肪酸钙沉淀，烘干后用于饲料的制备。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在特定生产方案中，步骤B～C之间还包括用氯化钠和/或水将皂化反应产物中清液的密度调整至1.22-1.25g/cm3的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，皂化反应中使用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氧化钙；其中，氢氧化钠、氢氧化钾以碱液的形式添加至反应体系中，氢氧化钙、氧化钙以粉末的形式添加至反应体系中。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，皂化反应过程中将反应体系的pH值控制在7-10，反应温度控制在50-70℃。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括向皂化反应的反应体系中引入短链醇的步骤，短链醇的添加量为玉米糖渣重量的0.01-10％；
优选地，所述短链醇为乙醇。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中进行滤布分离所用滤布的孔径小于200目，滤渣干物质占比控制在20％-70％；离心分离的转速为2500-4000g；和/或
步骤D中氯化钙的添加量为恰好与糖渣中脂肪酸完全反应所需添加量质量的1.1-1.5倍，反应时间1-1.5h，反应温度30-50℃，pH控制在7-7.5；和/或
步骤E中烘干的温度条件为45-50℃，干燥后物料的水分控制在7％以下。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将干物质含量为39％的玉米糖渣粉碎至4mm以下颗粒，并与玉米糖渣4倍重量的水进行混合，得到玉米糖渣匀浆；
(2)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至8-8.5，并使用35％氢氧化钠溶液保持该pH值至反应结束；
(3)向反应体系中加入2％的乙醇，并将混合体系加热至60-62℃反应6h；
(4)使用板框分离机配合500目滤布将玉米糖渣匀浆分离成玉米蛋白滤渣和含有游离脂肪酸的滤清液两部分，其中分离后玉米蛋白滤渣在板框中用水原位洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下，将洗涤后的玉米蛋白滤渣进行烘干；
(5)向滤清液中加入恰好与游离脂肪酸完全反应所需氯化钙量1.1-1.5倍的饱和氯化钙溶液，混合1h后静置30min，使用分离机在3000g的条件下进行分离，并用水洗涤脂肪酸钙沉淀至洗水密度1.02g/cm3以下；
(6)将洗净的脂肪酸钙沉淀进行烘干，烘干条件为45℃，控制产品湿度为4.5％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将干物质含量为41％的玉米糖渣粉碎至5mm以下颗粒，并与玉米糖渣2倍重量的密度为1.23g/cm3浓盐水进行混合，得到玉米糖渣匀浆；
(2)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至7.5-8.0并使用生石灰保持该pH值至反应结束；
(3)向反应体系中加入5％的乙醇，并将混合体系加热至58-61℃反应10h；
(4)利用氯化钠将步骤(3)所得反应产物中清液的密度调整至1.22-1.25g/cm3；
(5)将步骤(4)调整好的糖渣匀浆进行离心分离，离心条件为5000g，15min，分别收集含有游离脂肪酸的上清液以及玉米蛋白沉淀；
(6)向上清液中加入恰好与游离脂肪酸完全反应所需氯化钙量1.1-1.5倍的饱和氯化钙溶液，混合1h后静置30min，使用分离机在3000g的条件下进行分离，收集脂肪酸钙沉淀；
(7)将步骤(5)得到的玉米蛋白沉淀、步骤(6)得到的脂肪酸钙沉淀分别置于离心分离机中用水洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下；
(8)将洗净的脂肪酸钙沉淀、玉米蛋白沉淀进行烘干，烘干条件为45℃，控制产品湿度为4.3％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将干物质含量为35％的玉米糖渣粉碎至5mm以下颗粒，并与玉米糖渣3倍重量的密度为1.23g/cm3浓盐水进行混合，得到玉米糖渣匀浆；
(2)向匀浆中加入恰好与游离脂肪酸完全反应所需氯化钙量1.1-1.5倍的氯化钙饱和溶液并混合均匀；
(3)利用35％氢氧化钠溶液将玉米糖渣匀浆pH值调至7.0-7.5并保持该pH值至反应结束；
(4)向反应体系中加入1％的乙醇，并将液体加热至65-70℃反应6h；
(5)利用氯化钠将步骤(4)所得反应产物中清液的密度调整至1.22-1.25g/cm3；
(6)将步骤(5)调整好的糖渣匀浆进行离心分离，离心条件为5000g，15min，分别收集上层脂肪酸钙固形物及下层玉米蛋白沉淀；
(7)将步骤(6)得到的玉米蛋白沉淀、脂肪酸钙固形物分别置于离心分离机中用水洗涤至洗水密度1.02g/cm3以下；
(8)将洗净的脂肪酸钙沉淀、玉米蛋白沉淀进行烘干，烘干条件为48℃，控制产品湿度为4.0％。
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