探討淀粉工藝中水蛋白回收工藝

摘 要：玉米是我國大部分地區的主要農作物。玉米除了直接食用外，主要功能就是生產淀粉，我國淀粉的年產量已超過1000萬噸，淀粉提取過程中會產生大量的工藝廢水，據統計有近200萬噸的工藝廢水，淀粉廢水中含有蛋白質有機物，開發利用價值不容小覷，但很多加工部門將淀粉廢水直接排放，不僅浪費，還會造成環境污染。采用水蛋白回收工藝，不僅可以保證水資源循環利用，還可以提高蛋白的回收率，保證淀粉的商品質量。

關鍵詞：淀粉工藝；水蛋白；回收工藝

引言

我們將通過各種物理化學知識原理和手段，經過一系類的制作過程把玉米粒中的淀粉提煉出來的過程稱為玉米淀粉的提煉加工過程。而在玉米淀粉的提煉加工過程中必不可少的就是水，玉米淀粉的生成過程中的洗滌浸泡以及流送和加工過程中副產品的分離等一系列步驟都離不開水的輔助，水的消耗量往往高出玉米用量的幾倍乃至十幾倍。粗略統計，正常情況下水的消耗量是玉米的八至十倍。玉米淀粉的生產過程中會產生開放式的新水和封閉式的工藝水兩種不同特點的過程水。目前我國玉米淀粉的提煉加工過程中主要使用的是可以回收再利用的封閉式工藝水，玉米淀粉的加工過程中可以獲取更多的淀粉以及副產品，水資源還可以循環利用，一舉兩得。如何運用更合理的方法對工藝水中的蛋白質有機物進行提取加工成為值得研究的問題。文章針對淀粉工藝中水蛋白回收工藝進行了研究。

1 玉米淀粉的主要設備流程和回收

1.1 玉米淀粉生產工藝的設備

玉米淀粉生產制作中必不可少的就是關于玉米原料的存放和運輸的設備，除此之外還有玉米的清洗凈化粉碎分離等一系類步驟，提高產品質量和回收率。我們需要借助十七種設備再提煉玉米淀粉的過程中，其中包括除砂石器、浸泡玉米容器、一道磨、二道磨、沖擊磨石器、分離副產品器、除去淀粉中砂石的機器、玉米淀粉的分離機、、副產品脫水機、副產品干燥機、淀粉干燥機以及各種玉米淀粉副產品的分離機等。

1.2 玉米淀粉生產工藝的一般流程

采用物理的手段將玉米的各個主要成分進行分離，在針對最終成品進行分別加工的過程就是玉米濕磨。通過玉米濕磨可以獲取五種成分，玉米皮、蛋白質、玉米蛋白胚芽、淀粉。在玉米中占有最大比例的成分就是淀粉，通常占有干基的百分之七十左右，淀粉就是玉米的主產品，除了主產品外的其他所有產品都是副產品。

首先，先將玉米粒清洗干凈然后經過制酸和長時間的浸泡后，用專門的粉碎玉米粒的機器吧玉米粒粉碎，再用分離機把各種半產品或雜質分離開，將有利用價值的進行清洗篩選分離，從中分離出蛋白質，再徹底清洗分離出可溶性物質，進行脫水干燥就得到了淀粉。

2 玉米淀粉生產過程中的回收

傳統的生產方式是在淀粉精致清洗這一環節加入大量開放式新鮮的水，而副產品的獲得是在加工環節通過加入封閉式的工業水然后分離洗滌制酸形成的。

一方面，采用封閉式的工藝流程，可以提高有用物質的回收率，而且減少廢水的排放量，環境污染程度較小。但從另一方面，工藝水的再利用也有很多弊端：（1）采用這種工藝制作會減緩濃縮操作。麩質是密度小且小顆粒的物質，在用這種處理時，麩質會漂浮在水面上，濃縮機運作過程中會有一部分的麩質流失，麩質水的濃縮操作就會比較難以制作。（2）采用這種工藝制作，在一定程度上會增加能源的浪費并且增加工藝水的排放量。在制酸這一流程中，采用工藝水制作，而工藝水中固體物質含量較多的話，會減少液體的流動性和吸收程度，制酸工藝中采用的亞硫酸的濃度變化比較大。在這一流程中會消耗大量的水和蒸汽量，造成浪費。（3）采用這種工藝使得制作的濃度調控難以控制。工藝用水的來源主要有兩種：一是麩質濃縮機溢流水；二是分離機溢流水。兩種都集中在工藝水罐中，然后用水泵吸出用于生產系統中。工藝水會在生產系統中長期積累，這樣的情況下就會產生很多固體物質，固體物質的含量高的話不利于工藝水的分離而且會使麩質濃縮機的進料濃度難以調控，對工藝水造成一定的影響，固體物質的含量就會升高。（4）采用這種工藝會污染環境。工藝水運用到玉米水利輸送環節，在這個環節中工藝水是不斷循環的，于是工藝水中的固體物質越來越多，工藝水的濃度增加，廢水中的固體物質不能回收廢水的排放指標也會增加，不利于環境保護。（5）采用這種工藝會降低麩質蛋白粉的生產效率。在生產制作過程中。工藝水也充當著清洗機器中濾布的角色，工藝水是不斷循環利用的，于是工藝水中的固體物質會不斷增加，濃度也會增加，長此以往，濾布會喪失功效，過濾效果不如從前，降低麩質蛋白粉的生產效率。

3 玉米淀粉制作過程中蛋白的回收

淀粉是玉米中占有分量最大的物質，也是玉米淀粉制作過程中最后產生的物質，因此淀粉的分離在整個生產工資中是十分重要的。蛋白質的濃縮需要大量的工藝水，這對淀粉以及麩質的產量和質量也造成一定影響，因此，蛋白分離和麩質濃縮也成為生產過程中需要嚴格管理和控制的環節，如果實行好的方法，整個生產過程不僅僅會增加蛋白產量，還會減少污染物的排放，大大增加工藝水利用價值。經過對相關企業事件調查進行了如下改進：大部分傳統企業制作玉米淀粉大多使用濃縮機濃縮蛋白，采用與麩質分離原理相同的制作工藝，麩質濃縮較為困難，因為濃度比較低，提取困難。為解決這一難題我們可以在主分離機前再增加一個濃縮分離機，使得進料濃度提升，讓淀粉和蛋白完全分離，同時也可以提高麩質濃縮機的進料濃度，工藝水中的固體物質也在一定程度上降低，可以提高濃度，這樣提取就比較容易了。通過加汽浮槽分離也可以進一步提高蛋白的回收率。汽浮槽是借鑒了冶金行業的經驗產生的淀粉加工設備，80年代引進的一項新技術，設備本身構造簡單，主體呈長方形，前端有玻璃球布料器，在槽體的流動過程中，經過射流器混合空氣后的物料，我們可以根據密度不同的原理將蛋白質和淀粉分離，利用汽浮槽一組，將主分離機和預濃縮機分離的溢流直接傳輸到浮槽進行汽浮分離，隨后運用汽浮分離的方法將工藝水中的干物質分離出來，沉淀下來的淀粉乳送至工藝水罐應用于工藝系統，漂浮于上部的蛋白送至濃麩質罐，同時將汽浮的中流水送至工藝水罐應用于生產工藝系統。形成了從上到下的高效率生產工藝系統。

安裝一套漿液除砂系統可以將工藝水底部的干物輸送至纖維干燥系統，溢流回到原系統繼續輸送玉米，這樣可循環回收輸送玉米工藝水的干物，溢流水可再次使用，達到一定程度后將水送至蒸發器蒸發，使排放水中的干物含量由原來的1.2g/L降到0.8g/L，降低了廢水中的COD值，減輕了污水處理廠的壓力，緩解日趨嚴峻的環境壓力。同時我們將提取的干物加入到蛋白粉中，提高了蛋白粉的收率。

4 結束語

作為我國重要的農產品之一玉米是我國主要種植的農作物之一，玉米淀粉生產必須重視副產品的回收和利用。玉米淀粉的副產品價值占耗用玉米價值的30%-50%，很多富有營養價值的物質都包含在副產物中。工藝水中可回收的蛋白數量十分可觀，蛋白的回收利用提高了主副產品的質量和收率，降低了污染物的排放，減少了環境污染，同時節約成本和能源。實現工藝水中蛋白合理回收利用，可謂變廢為寶，去害成利，化腐朽為神奇，對企業降低生產成本，提高經濟效益大有裨益，改進工藝的同時又能獲得良好的環境，達到了經濟效益和社會效益雙贏戰略目標。

參考文獻

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