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玉米深加工副产品开发利用大有文章可做

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玉米深加工副产品开发利用大有文章可做

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2015/09/28 14:49
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    据有关部门统计,年加工100万吨玉米,副产品玉米蛋白、玉米胚芽、玉米浆、玉米皮的产值合计仅约4.67亿元,还不到玉米淀粉产值(13.6亿元)13,不到玉米原料(13亿元)35%。美国较好的玉米加工企业,其副产品附加值为玉米原料的60%以上。造成这种差距的主要原因是我国玉米深加工综合利用技术水平低,开发的产品附加值不高。尽管国内资源、人力成本均低于国外,一些产品质量能够达到国际先进水平,但由于综合利用技术水平跟不上,也造成了产品开发成本高,国际市场竞争力差。

    从目前玉米深加工现状来看,玉米资源仅利用了70%的玉米淀粉,还有30%的非淀粉部分没有得到充分利用。国内玉米深加工产品主要是淀粉、淀粉糖、糖醇及发酵产品等。玉米深加工副产品玉米胚芽、玉米皮、玉米蛋白、玉米浆等主要用于饲料工业或以废液形式被排放掉,不仅造成极大的浪费,还污染了环境。以2005年为例,全国玉米淀粉产量约900万吨,用玉米近1500万吨,副产品玉米胚芽、100-120万吨,玉米皮100-120万吨,玉米蛋白100-120万吨,玉米浆100-110万吨。这些副产品约占玉米重量的30%,作为饲料工业的重要原料来源,价格低廉,附加值不高。

    因此,既要把玉米30%的副产物变废为宝,使玉米原料利用更加充分,又要在节水、节能方面有新的突破,做到资源节约和循环利用,减轻环境的污染。

   玉米淀粉生产过程中工艺水的再利用

    在 有些企业的玉米淀粉生产中,根据循环经济、节约资源的发展思路,已能做到了充分回收利用资源。比如,把玉米蛋白分离后的废水用于玉米胚芽、玉米纤维的洗 涤,玉米浸泡用酸的制备及玉米的投料输送;车间烘干设备排出的余热收集后到三效浓缩系统进行二次利用,玉米浸泡水可利用二次蒸汽进行浓缩,1吨淀粉可节约蒸汽0.06吨;玉米浸泡水浓缩后喷到玉米纤维中,提高玉米纤维饲料的蛋白质含量;泵用冷却水实行闭路循环;回收烘干设备的蒸汽冷凝水,收集后直接与自来水混合用于淀粉的旋流洗涤;蛋白分离后的工艺水可回用于生产中,实现资源的最大化利用。

    玉米浸泡水浓缩和玉米投料过程中产生工艺水可用于生产单细胞蛋白,且水可以重复使用,生产单细胞蛋白后的废水再进行污水处理。这样不仅做到了资源最大化利用,还可以提高玉米的附加值,增加企业经济效益。

    单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。其中,蛋白质含量高达40%-80%,比大豆高10%-20%,比肉、鱼、奶酪高20%以上;氨基酸的组成较为齐全,含有人体必需的8种氨基酸,尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。一般成年人每天食用10-15g干酵母,就能满足对氨基酸的需要量。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质,以及丰富的酶类和生物活性物质,如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。因此,该项目可使工艺水作为单细胞蛋白的重要生产原料,增加玉米深加工副产品的附加值,也符合国家发展循环经济的政策。

    玉米胚芽的再利用

    玉米胚芽是玉米淀粉生产的副产品,在我国直接用于饲料销售,价格约为2700/吨。玉米胚芽经干燥后,脂肪和蛋白质含量较高,脂肪占35%-40%,蛋白质占18%-20%。据资料分析,玉米胚芽蛋白是一种全价蛋白,易于消化吸收,是一种优质蛋白质。但目前只有国外生产该产品。据预测,玉米胚芽蛋白的市场价格约为20000元吨,经济效益潜力巨大。

    此外,常见的玉米胚芽利用方式就是生产玉米胚芽油。玉米胚芽油富含大量人体有益物质,不饱和脂肪酸含量在80%以上,富含维生素E、赖氨酸、优质蛋白、磷脂和其他多种氨基酸等,容易被消化吸收,在欧美等发达国家享有“健康油”、“长寿油”等美誉。长期食用玉米油能增强肌肉和心血管机能,具有预防皮肤病、提高肌体免疫力、促进伤口愈合等效果;同时,玉米油还有维生素E之美称,具有“柔肌肤、美容貌”作用。玉米胚芽油价格在7000元/吨左右。据有关专家预测,5-8年内,国内玉米胚芽油销量将达到400万吨,因此,利用玉米胚芽生产玉米胚芽油的市场前景也十分广阔。

    玉米皮和玉米浸泡水的综合利用

    玉米皮是玉米加工淀粉的副产品,约占玉米总重量的7%-10%。玉米皮中脂肪含量6%,可用溶剂提取玉米脂肪即得玉米纤维油,含植物甾醇高达10%-15%,具有很强的抗氧化能力。

    玉米皮中纤维素、半纤维素含量丰富,其中纤维素11%,半纤维素35%,葡萄糖32%(其中23%是残留淀粉产生的),可作为生产功能糖木糖、木糖醇产品的原料,且生产功能糖后的残渣可用于发酵生产燃料乙醇,实现玉米皮的全部利用,可使每吨玉米皮新增产值8000多元。

    玉米浸泡水用量为加工玉米总量的45%,经浓缩后玉米浆的成分为:固形物40%-50%,蛋白质16%-30%,氨基酸8%-12%,还原糖5%-7%,维生素0.7-1mgL,总酸8%-13%,乳酸7%-12%,磷4%-4.5%,钾2%-2.5%。有些企业把玉米爱泡水浓缩至含固形物20%左右,再和玉米皮混合生产成加浆玉米皮,作为饲料原料出售。但玉米浆难干燥,含有二氧化硫、曲霉毒素、木聚糖等有毒或抗营养因子,在饲料中添加量有限,大部分玉米浸泡水直接排放到污水处理厂处理。

    玉 米浸泡水含有丰富的蛋白质、可溶性氨基酸和糖类,直接排放不但造成资源浪费,很不经济,而且有机物对环境造成很大的污染。玉米浸泡水是整个行业都急需解决 的难题。我们利用浸泡水中的资源、丰富的营养因子和玉米皮水解液中的碳源,采用酵母发酵生产高蛋白饲料酵母,可实现对玉米浸泡水和玉米皮的综合利用,实现 清洁生产。

    高蛋白饲料酵母(酵母单细胞蛋白)是解决饲料蛋白紧缺的主要途径。酵母蛋白质含量丰富,氨基酸齐全,配比组成合理,且含丰富的B族 维生素、矿物元素、微量元素、酶、碳水化合物、生理活性物质及生长促进因子,是一种营养价值高且能替代鱼粉的优质蛋白。它具有营养、诱食及益生菌增殖多种 功能,促进畜禽新陈代谢,增强禽畜抗病能力,提高禽畜生长速度、繁殖能力、肉质和皮毛质量。因此利用玉米浸泡水和玉米皮发酵生产饲料酵母,意义重大,不仅 使整个生产过程废水排放大大减少,实现了资源利用最大化,还具有重大的经济效益和社会效益。此外,玉米浆生产酵母的同时,还可以从玉米浆中分离提取各种生 理活性物质,如肌醇等,也可提高玉米浆的附加值。

    玉米蛋白的综合利用

    玉米蛋白中含有60%的蛋白质,其中醇溶蛋白和谷氨酸含量较高。玉米蛋白呈现黄色,是因为含有玉米黄色素。玉米蛋白现主要作为饲料销售,价格在3000/吨左右。但如果把玉米蛋白用于功能性原料的生产中,将会带来更大的经济效益。

    玉米黄色素作为天然色素,目前国内外开发都较热,价格在200000/吨,提取率可达5%。玉米黄色素是一种天然的食用着色剂,它既是一种天然色素,又是生产保健食品的添加剂,作为天然色素已被欧美等许多国家批准为食用色素。玉米醇溶蛋白可以作为被膜剂、药物的长效囊膜,价格在120000/吨,提取率30%左右。玉米黄色素和玉米醇溶蛋白可同时从玉米蛋白中提取得到。因此,利用玉米蛋白生产玉米黄色素和玉米醇溶蛋白产品,经济效益非常显著,每吨玉米蛋白可新增43000元吨。山东中协食品添加剂研发中心利用玉米蛋白生产玉米高F值低聚肽技术已完成小试,生产的低聚肽的分子量在200-1500道尔顿之间,游离氨基酸含量4.8%F值为21.4,低聚肽含量大于70%

    此外,玉米蛋白中谷氨酸含量较高,可用于生产高档特鲜酱油。增加我国高档酱油的新品种。

    综上所述,玉米深加工副产品开发利用大有文章可做,可以促使我国食品市场上增加许多新品种,可以改善高蛋白饲料的短缺现状,可以大大增加玉米深加工企业的经济效益,做到资源的最大化利用,也符合国家循环经济的发展方向,具有重大的社会效益和环保效益

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