CN113278664A - 一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺 - Google Patents

一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺，包括下述步骤：酸浸；破碎；提取；针磨；筛分；洗涤降解：在洗涤槽内加入纤维素酶，反应时间为30‑180min，反应温度37‑60℃，反应pH4.5，干物浓度4‑6%，添加量0.03‑0.1千克/吨玉米，筛下料液从七级洗涤槽作为洗涤水陆续送至二级筛下后，进入原浆罐；最后脱水烘干。本发明能够提高玉米纤维的洗涤过程中淀粉、蛋白质的收率，同时降低玉米纤维中的水分含量，减少烘干过程中的蒸汽消耗量，达到了增加收益、降低成本的目的。

Description

一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺
技术领域
本发明属于植物油测温设备技术领域，具体涉及一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺。
背景技术
玉米表皮纤维，是玉米深加工企业生产的一种副产品。即将玉米颗粒经过浸泡后进入淀粉生产过程，后经洗涤、挤水、烘干等工序加工而成。其主要成分是纤维、淀粉、蛋白质等。玉米表皮中蛋白质、淀粉含量较高，主要用于饲料行业；玉米皮中的玉米纤维（CornFiber)经过添加玉米浆后干燥而成的产品即为加浆纤维，蛋白含量可达16%（干基）以上，主要用于生产饲料。
玉米经过浸泡、破碎后分离出来的玉米表皮纤维，其水分、蛋白质、淀粉含量较高。玉米纤维中水分过高导致管束烘干时蒸汽消耗较高，进而增加企业的生产成本，淀粉和蛋白残留在玉米纤维中只能以远低于其价值的价格销售，使得淀粉及蛋白收率降低，无形中降低了企业的收益。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺，来改变现有技术中的不足。
本发明一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺，包括下述步骤：
酸浸、破碎、提取、针磨、筛分、洗涤降解和脱水烘干；
步骤一酸浸：用亚硫酸对玉米颗粒进行浸泡，浸泡后捞出玉米备用；
步骤二破碎：将经过亚硫酸浸泡好的玉米与水混合通过破碎磨，将玉米各组织部分破碎分开；
步骤三提取：将破碎后物料送入胚芽旋流器提取胚芽，再经压力曲筛分出细浆和粗浆；
步骤四针磨：将粗浆物料送入针磨机粉碎后，料液中蛋白粉与淀粉颗粒成游离状态；
步骤五筛分：使用压力曲筛进行玉米纤维物质分离，筛下料液进入原浆罐，筛上物料进入针磨机，经针磨冲击粉碎进入细浆罐，用细浆泵送至纤维洗涤一级压力曲筛进行筛分，筛上物料进入洗涤槽，筛下料液进入原浆罐；
步骤六洗涤降解：在洗涤槽内加入纤维素酶，反应时间为30-180min，反应温度37-60℃，反应pH4.5，干物浓度（基于纤维计算）4-6%，添加量 0.03-0.1千克/吨玉米，进入洗涤槽内的筛上物料经过逆流式纤维洗涤，洗涤水从第五、六级加入，纤维物料从二级筛上依次进行洗涤，送至七级洗涤槽，筛下料液从七级洗涤槽作为洗涤水陆续送至二级筛下后，进入原浆罐；
步骤七脱水烘干：将与洗涤水混合后的物料泵送至脱水烘干机进行脱水烘干。
本发明能够提高玉米纤维的洗涤过程中淀粉、蛋白质的收率，同时降低玉米纤维中的水分含量，减少烘干过程中的蒸汽消耗量，达到了增加收益、降低成本的目的。充分发挥现有设备的生产能力并降低单位淀粉生产的成本，同时实现了节能降耗，符合清洁生产的环境保护策略，使公司的生产成本在行业内更具优势，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
图1为本发明不同反应时间对酶解效果的对比图；
图2为本发明不同反应温度对酶解效果的对比图；
图3为本发明中纤维素酶添加量对酶解效果的对比图。
具体实施方式
实施例一
本发明一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺，包括下述步骤：
酸浸、破碎、提取、针磨、筛分、洗涤降解和脱水烘干；
步骤一酸浸：用亚硫酸对玉米颗粒进行浸泡，浸泡后捞出玉米备用；
步骤二破碎：将经过亚硫酸浸泡好的玉米与水混合通过破碎磨，将玉米各组织部分破碎分开；
步骤三提取：将破碎后物料送入胚芽旋流器提取胚芽，再经压力曲筛分出细浆和粗浆；
步骤四针磨：将粗浆物料送入针磨机粉碎后，料液中蛋白粉与淀粉颗粒成游离状态；
步骤五筛分：使用压力曲筛进行玉米纤维物质分离，筛下料液进入原浆罐，筛上物料进入针磨机，经针磨冲击粉碎进入细浆罐，用细浆泵送至纤维洗涤一级压力曲筛进行筛分，筛上物料进入洗涤槽，筛下料液进入原浆罐；
步骤六洗涤降解：在洗涤槽内加入纤维素酶，反应时间为30min，反应温度60℃，反应pH4.5，干物浓度（基于纤维计算）6%，添加量 0.1千克/吨玉米，进入洗涤槽内的筛上物料经过逆流式纤维洗涤，洗涤水从第五、六级加入，纤维物料从二级筛上依次进行洗涤，送至七级洗涤槽，筛下料液从七级洗涤槽作为洗涤水陆续送至二级筛下后，进入原浆罐；
步骤七脱水烘干：将与洗涤水混合后的物料泵送至脱水烘干机进行脱水烘干。
实施例二
本发明一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺，包括下述步骤：
酸浸、破碎、提取、针磨、筛分、洗涤降解和脱水烘干；
步骤一酸浸：用亚硫酸对玉米颗粒进行浸泡，浸泡后捞出玉米备用；
步骤二破碎：将经过亚硫酸浸泡好的玉米与水混合通过破碎磨，将玉米各组织部分破碎分开；
步骤三提取：将破碎后物料送入胚芽旋流器提取胚芽，再经压力曲筛分出细浆和粗浆；
步骤四针磨：将粗浆物料送入针磨机粉碎后，料液中蛋白粉与淀粉颗粒成游离状态；
步骤五筛分：使用压力曲筛进行玉米纤维物质分离，筛下料液进入原浆罐，筛上物料进入针磨机，经针磨冲击粉碎进入细浆罐，用细浆泵送至纤维洗涤一级压力曲筛进行筛分，筛上物料进入洗涤槽，筛下料液进入原浆罐；
步骤六洗涤降解：在洗涤槽内加入纤维素酶，反应时间为150min，反应温度40℃，反应pH4.5，干物浓度（基于纤维计算）5%，添加量 0.03千克/吨玉米，进入洗涤槽内的筛上物料经过逆流式纤维洗涤，洗涤水从第五、六级加入，纤维物料从二级筛上依次进行洗涤，送至七级洗涤槽，筛下料液从七级洗涤槽作为洗涤水陆续送至二级筛下后，进入原浆罐；
步骤七脱水烘干：将与洗涤水混合后的物料泵送至脱水烘干机进行脱水烘干。
实施例三
本发明一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺，包括下述步骤：
酸浸、破碎、提取、针磨、筛分、洗涤降解和脱水烘干；
步骤一酸浸：用亚硫酸对玉米颗粒进行浸泡，浸泡后捞出玉米备用；
步骤二破碎：将经过亚硫酸浸泡好的玉米与水混合通过破碎磨，将玉米各组织部分破碎分开；
步骤三提取：将破碎后物料送入胚芽旋流器提取胚芽，再经压力曲筛分出细浆和粗浆；
步骤四针磨：将粗浆物料送入针磨机粉碎后，料液中蛋白粉与淀粉颗粒成游离状态；
步骤五筛分：使用压力曲筛进行玉米纤维物质分离，筛下料液进入原浆罐，筛上物料进入针磨机，经针磨冲击粉碎进入细浆罐，用细浆泵送至纤维洗涤一级压力曲筛进行筛分，筛上物料进入洗涤槽，筛下料液进入原浆罐；
步骤六洗涤降解：在洗涤槽内加入纤维素酶，反应时间为180min，反应温度37℃，反应pH4.5，干物浓度（基于纤维计算）4%，添加量 0.05千克/吨玉米，进入洗涤槽内的筛上物料经过逆流式纤维洗涤，洗涤水从第五、六级加入，纤维物料从二级筛上依次进行洗涤，送至七级洗涤槽，筛下料液从七级洗涤槽作为洗涤水陆续送至二级筛下后，进入原浆罐；
步骤七脱水烘干：将与洗涤水混合后的物料泵送至脱水烘干机进行脱水烘干。
实施例四
建立实验组和对照组，实验组为纤维洗涤阶段添加纤维素酶，对照组为纤维洗涤阶段不添加纤维素酶，其余同实验组。
图1为不同酶反应时间对酶解过程的影响。仅改变纤维素酶的反应时间，分别设置为：30min，60min，90min，120min，150min，180min，其余同实验组。考察不同反应时间对玉米纤维酶解过程的影响。如图1所示，当酶促反应时间达到2h时，酶解效果明显降低，挤干机纤维水分含量57.6%，总淀粉含量13.5%。
图2为不同反应温度对酶解过程的影响。仅改变纤维素酶的反应温度，分别设置为：37℃，40℃，45℃，50℃，55℃，60℃，其余同实验组。考察不同反应温度对酶解过程的影响。如图2所示，当酶反应温度40℃时，酶解效果明显降低，挤干机纤维水分含量57.2%，总淀粉含量13.2%。
图3为不同纤维素酶的添加量对酶解过程的影响。仅改变纤维素酶的添加量，分别设置为：0.03kg/t，0.04kg/t，0.05kg/t，0.06kg/t，0.07kg/t，0.08kg/t，0.09kg/t，0.1kg/t，其余同实验组。考察不同添加量对酶解过程的影响。如图3所示，使用纤维素酶添加量为0.05 kg/t，挤干机纤维水分55.3%，总淀粉含量12.3%，较工厂不使用酶制剂的情况下挤干机纤维水分降低5%，总淀粉含量降低3.1%。
本发明使用的为诺维信佳得纤维素酶，可以降解纤维素，释放被包裹在玉米纤维内部、无法通过单纯的机械作用所分离的淀粉、蛋白和水，提高淀粉、蛋白收率，并降低副产品的干燥成本。同时降低玉米纤维中的水分含量，减少烘干过程中的蒸汽消耗量，达到了增加收益、降低成本的目的。充分发挥现有设备的生产能力并降低单位淀粉生产的成本，同时实现了节能降耗，符合清洁生产的环境保护策略，使公司的生产成本在行业内更具优势，具有广阔的推广应用前景。

Claims (1)

1.一种纤维素酶降解玉米表皮纤维的工艺，其特征是包括下述步骤：
酸浸、破碎、提取、针磨、筛分、洗涤降解和脱水烘干；
步骤一酸浸：用亚硫酸对玉米颗粒进行浸泡，浸泡后捞出玉米备用；
步骤二破碎：将经过亚硫酸浸泡好的玉米与水混合通过破碎磨，将玉米各组织部分破碎分开；
步骤三提取：将破碎后物料送入胚芽旋流器提取胚芽，再经压力曲筛分出细浆和粗浆；
步骤四针磨：将粗浆物料送入针磨机粉碎后，料液中蛋白粉与淀粉颗粒成游离状态；
步骤五筛分：使用压力曲筛进行玉米纤维物质分离，筛下料液进入原浆罐，筛上物料进入针磨机，经针磨冲击粉碎进入细浆罐，用细浆泵送至纤维洗涤一级压力曲筛进行筛分，筛上物料进入洗涤槽，筛下料液进入原浆罐；
步骤六洗涤降解：在洗涤槽内加入纤维素酶，反应时间为30-180min，反应温度37-60℃，反应pH4.5，干物浓度（基于纤维计算）4-6%，添加量 0.03-0.1千克/吨玉米，进入洗涤槽内的筛上物料经过逆流式纤维洗涤，洗涤水从第五、六级加入，纤维物料从二级筛上依次进行洗涤，送至七级洗涤槽，筛下料液从七级洗涤槽作为洗涤水陆续送至二级筛下后，进入原浆罐；
步骤七脱水烘干：将与洗涤水混合后的物料泵送至脱水烘干机进行脱水烘干。
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