CN114100731B - 一种高效分离玉米纤维的洗涤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到玉米加工淀粉技术领域，具体涉及到一种高效分离玉米纤维的洗涤方法。该方法通过以下步骤实现：首先配置促进剂溶液，然后将促进剂溶液注入纤维悬浮液中，然后将纤维‑淀粉分离物悬浮液进行筛分、冲洗分离后烘干即可。本发明工艺过程简单，省略了七次提浆和部分曲筛，节约了动力消耗，实现了玉米纤维（麸皮）的高效分离和洗涤，提高了淀粉收率。
Description
技术领域
本发明涉及到玉米加工淀粉技术领域，具体涉及到一种高效分离玉米纤维的洗涤方法。
背景技术
我国是玉米淀粉生产大国，提高淀粉收率，节约动力消耗是事关经济效益的重大技术问题。
玉米淀粉加工过程中，玉米纤维（麸皮）的分离和洗涤是提高淀粉收率和降低动力消耗的重要环节。以往玉米纤维（麸皮）的分离和洗涤一直采用七次提浆和七次曲筛分离工艺，工艺过程相当复杂，动力消耗大。由于玉米皮含有坚实的角质分子结构，与淀粉分子的粘结很牢固，很难分离，因此筛分出的纤维（麸皮）中仍含有11-12%的淀粉，被当做废弃物廉价处理。近年来，在玉米纤维分离过程中，加入纤维素酶，通过生物催化反应，降解纤维素，减弱纤维和淀粉的粘结力，促进纤维和淀粉的分离，收到一定效果，但纤维中仍含有10%左右的淀粉。研究一种工艺流程简单、快速高效的玉米纤维分离洗涤方法成为了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高效分离玉米纤维的洗涤方法。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：
本发明提供了一种高效分离玉米纤维的洗涤方法，包括如下步骤：
（1）配制促进剂溶液：称取纤维素酶、脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬烯、聚乙二醇，混合后加水配制成促进剂溶液；
（2）将促进剂溶液用计量泵按纤维悬浮液的体积比1%注入带搅拌桨的反应釜内，搅拌均匀，得纤维-淀粉分离物悬浮液；
（3）将纤维-淀粉分离物悬浮液进行筛分、冲洗分离后烘干即可。
进一步的，步骤（1）中，所述纤维素酶、脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬烯、聚乙二醇的质量比为2：0.9：0.1：2；所述促进剂溶液的质量浓度为20%。
进一步的，步骤（2）中，所述反应釜设为2台，容积分别为30m3，悬浮液装入量为20m3，每台停留反应时间为40分钟。
进一步的，步骤（3）中的具体过程如下：将纤维-淀粉分离物悬浮液用离心泵打入一级波纹形滤板曲面振动筛上方，通过喷头喷洒在波纹形曲面上，同时来自三级筛筛下稀淀粉液通过喷头喷洒在顺势滚动的纤维-淀粉混合物上面，冲洗分离出的淀粉细小颗粒，穿透波纹板的微孔；筛下物淀粉液进入沉淀池，筛上物纤维-淀粉混合物落入位置低于2米的二级波纹板曲面振动筛，来自管网的自来水通过喷头喷洒在纤维-淀粉混合物上，进一步冲洗分离的淀粉细小颗粒穿透波纹板微孔，筛下物淀粉悬浮液排入沉淀池，筛上物纤维和少量分离开的淀粉颗粒顺势落入低于2米的三级筛筛面上，来自管网的自来水通过喷头喷洒在滚动下滑的纤维和淀粉混合物上，第三次冲洗分离出的细小淀粉颗粒，筛下物稀淀粉液用泵打入一级筛上方喷头作冲洗液，筛上物纤维用输送机输送去烘干机，烘干后作为粗饲料处理，排入沉淀池的一级和二级筛下物经沉淀进入分离和烘干岗位。
本发明所提供的技术方案，首先在反应釜内，将促进剂与纤维-淀粉混合悬浮液进行生物催化反应加快纤维与淀粉的分离，再通过三级波纹滤板曲面振动筛，冲刷洗涤被分离的淀粉颗粒。本发明选用纤维素酶作为纤维素降解催化剂，选用脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬烯进行复配，作为渗透剂，选用聚乙二醇作为分散剂，配制成玉米纤维（麸皮）分离洗涤的促进剂溶液。按适当的比例注入玉米纤维悬浮液中渗透至纤维与淀粉分子之间，促进玉米纤维角质分子结构的降解，并促使淀粉颗粒分散于水中，利用反应釜搅拌桨的快速转动，悬浮液剧烈翻腾，纤维（麸皮）之间相互揉搓,纤维（麸皮）和淀粉快速高效分离。然后自上而下通过三级位置高度不同的波纹滤板曲面振动筛，玉米纤维（麸皮）和淀粉混合物通过振动的波纹形滤板时不断翻滚，用自来水和稀淀粉液冲刷洗涤，淀粉颗粒穿透滤孔被分离，一二级筛筛下物为淀粉悬浮液排入淀粉沉淀池，三级筛筛下物稀淀粉液作一级筛的冲洗液，筛上物纤维烘干作为粗饲料。
本发明的有益效果为：本发明工艺过程简单，省略了七次提浆和部分曲筛，节约了动力消耗，实现了玉米纤维（麸皮）的高效分离和洗涤，提高了淀粉收率。
附图说明
图1为玉米纤维(麸皮)分离洗涤方法的工艺流程示意图，其中：
1为分离促进剂溶液配制槽，2为计量泵，3为反应釜Ⅰ，4为反应釜Ⅱ，5为纤维悬浮液输送泵，6为纤维-淀粉混合悬浮液喷头，7为一级波纹振动曲面筛，8为二级波纹振动曲面筛，9为淀粉沉淀池，10为三级波纹振动曲面筛，11为稀淀粉液输送泵，12为稀淀粉液喷头，13为二级筛自来水喷头，14为三级筛自来水喷头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种玉米纤维（麸皮）高效分离洗涤的方法，做进一步说明。
实施例1
1、按2:0.9:1:2质量比分别称取纤维素酶、脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬烯和聚乙二醇，投入分离剂溶液配制槽1内，计量加水配制成20%的溶液，搅拌10分钟，获得具有渗透、降解、分散的纤维分离促进剂溶液；
2、将过程1获得的纤维分离促进剂溶液，用计量泵2按时间顺序先后注入反应釜Ⅰ3和反应釜Ⅱ4，两个反应釜按时间顺序自动轮流切换运行，每个反应釜的容积均为30m3，纤维悬浮液装入量为20m3，悬浮液浓度为35%，其中固含量中纤维约占10-11%，淀粉含量82-84%，其余为蛋白粉和胚芽等，纤维-淀粉悬浮液在每个釜内停留反应时间为40分钟（包括切换排出注入时间），计量泵的设置流量为10L/min，促进剂溶液加入量占纤维悬浮液的体积的1%；
纤维分离促进剂渗透到纤维和淀粉分子之间促进纤维角质分子结构的降解，减弱了纤维和淀粉分子之间的粘合力，加快了纤维与淀粉的分离，在分散剂的作用下，淀粉颗粒很快分散到水中。反应釜搅拌转速为200r/min，在搅拌驱动下，悬浮液剧烈翻腾，纤维和淀粉颗粒之间相互揉搓摩擦，更加快了纤维和淀粉的分离，所有的淀粉颗粒基本全部与纤维分离，形成淀粉和纤维分离混合物的悬浮液。
3、将步骤2得到的纤维和淀粉分离的混合物悬浮液其中淀粉和蛋白含量约为88%，粒度10-40μm，纤维含量约为10-11%，纤维（麸皮）粒度约为0.2-0.5mm，用离心泵5输送并通过喷头6喷洒在放置高度6.5米的一级波纹形滤板曲面振动筛7表面。所述波纹形滤板曲面振动筛7是用40目不锈钢筛板冲压制成波纹曲面滤板安装在振动床架上，当纤维和淀粉混合悬浮液通过波纹形曲面时，在喷出动力和振动力的作用下，混合物在不断翻滚中下滑，上方由来自第三级振动筛筛下物的稀淀粉液（压力0.2MPa）通过喷头喷洒混合物表面，冲刷洗涤分离开的纤维和淀粉，细小的淀粉颗粒随水穿过筛孔，排入淀粉沉淀池9，筛上物为纤维（麸皮）和部分未被冲洗掉的淀粉颗粒，落入放置高度为4.5米的二级波纹形筛板曲面振动筛8（结构与一级振动筛相同），纤维-淀粉混合物通过波纹形曲面，在喷出动力和振动力的作用下不断翻滚下滑，上方来自管网的自来水（压力0.2MPa）通过喷头13喷洒在混合物表面，细小的淀粉颗粒第二次被水冲刷，随水穿过筛板孔，排入淀粉沉淀池9。筛上物为纤维和少量未被冲洗掉的淀粉颗粒，落入放置高度为2.5米的三级波纹形筛板曲面振动筛10，所述三级振动筛其结构同于一级和二级振动筛6、7。当纤维和少量淀粉通过第三级波纹形曲面时，被上方来自管网的自来水（压力0.2MPa）通过喷头14喷洒，进行第三次冲洗，未被分离的淀粉颗粒基本完全被冲洗干净。筛下物稀淀粉液用泵11打入稀淀粉喷头12用作一级振动筛7的冲洗液。筛上物纤维和极少量未被分离和冲洗掉的淀粉，用输送机送去烘干作为粗饲料处理，烘干后的纤维中淀粉含量降至1.2%。所述进入沉淀池9的一级筛7和二级筛8筛下物淀粉悬浮液经沉淀后，进入分离和干燥岗位。
通过实施例1提供的方法，经多次试验后，制备得到的纤维中淀粉含量降至1-1.5%
对比例1
1、按2:2质量比分别称取纤维素酶、聚乙二醇，投入分离剂溶液配制槽1内，计量加水配制成20%的溶液，搅拌10分钟，获得具有渗透、降解、分散的纤维分离促进剂溶液；
2、将过程1获得的纤维分离促进剂溶液，用计量泵2按时间顺序先后注入反应釜Ⅰ3和反应釜Ⅱ4，两个反应釜按时间顺序自动轮流切换运行，每个反应釜的容积均为30m3，纤维悬浮液装入量为20m3，悬浮液浓度为35%，其中固含量中纤维约占10-11%，淀粉含量82-84%，其余为蛋白粉和胚芽等，纤维-淀粉悬浮液在每个釜内停留反应时间为40分钟（包括切换排出注入时间），计量泵的设置流量为10L/min，促进剂溶液加入量占纤维悬浮液的体积的1%；
步骤（3）同实施例1。
当改变促进剂溶液的组成时，对比例1提供的方法，经筛分分离后，烘干后的纤维中淀粉含量降至2.1-2.4%。同时，当渗透剂仅采用脂肪醇聚氧乙烯醚时，纤维中的淀粉含量为1.8-1.9%。
Claims (2)
1.一种高效分离玉米纤维的洗涤方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）配制促进剂溶液：称取纤维素酶、脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬烯、聚乙二醇，混合后加水配制成促进剂溶液；
（2）将促进剂溶液用计量泵按纤维悬浮液的体积比1%注入带搅拌桨的反应釜内，搅拌均匀，得纤维-淀粉分离物悬浮液；
（3）将纤维-淀粉分离物悬浮液用离心泵打入一级波纹板曲面振动筛上方，通过喷头喷洒在波纹形曲面上，同时来自三级筛筛下稀淀粉液通过喷头喷洒在顺势滚动的纤维-淀粉混合物上面，冲洗分离出的淀粉细小颗粒，穿透一级波纹板的微孔；筛下物淀粉液进入沉淀池，筛上物纤维-淀粉混合物落入位置低于2米的二级波纹板曲面振动筛，来自管网的自来水通过喷头喷洒在纤维-淀粉混合物上，进一步冲洗分离的淀粉细小颗粒穿透二级波纹板微孔，筛下物淀粉悬浮液排入沉淀池，筛上物纤维和少量分离开的淀粉颗粒顺势落入低于2米的三级筛筛面上，来自管网的自来水通过喷头喷洒在滚动下滑的纤维-淀粉混合物上，第三次冲洗分离出的细小淀粉颗粒，筛下物稀淀粉液用泵打入一级筛上方喷头作冲洗液，筛上物纤维用输送机输送去烘干机，烘干后作为粗饲料处理，排入沉淀池的一级和二级筛下物经沉淀进入分离和烘干岗位；
步骤（1）中，所述纤维素酶、脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬烯、聚乙二醇的质量比为2：0.9：0.1：2；所述促进剂溶液的质量浓度为20%。
2.根据权利要求1所述的洗涤方法，其特征在于，步骤（2）中，所述反应釜设为2台，容积分别为30m3，悬浮液装入量为20m3，每台停留反应时间为40分钟。
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| GR01 | Patent grant | ||
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