用小麦淀粉生产过程中产生的溢流物提取超细淀粉的方法

摘要

本发明涉及一种利用小麦淀粉生产过程中产生的溢流物提取超细淀粉的生产工艺，具有以下步骤：(1)将小麦淀粉生产过程中产生的含有小颗粒淀粉及其他物质的溢流物收集起来；(2)将收集到的溢流物浓度浓缩至10％～15％；(3)调整浓缩后溢流物的pH值至3.0～3.5；(4)加入浓缩后溢流物中固形物重量0.5～1.0‰的纤维素复合酶，在35～55℃下搅拌保温1～3小时；(5)将溢流物分离至固态状时注入清水进行离心清洗；(6)最后对分离出的超细淀粉进行干燥处理。通过本发明工艺提取的超细淀粉粒径90％左右在2～8μm之间，粒径小于11.11μm的占93.11％，最大不超过18.98μm。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用小麦淀粉生产过程中产生的浓度低且淀粉含量低、颗粒比较细、难分离的物料提取超细淀粉的工艺。

背景技术

因超细淀粉颗粒比较小，其用途比较广泛，主要表现在以下几个方面：

1、用做共混型可生物降解塑料薄膜的填充主材。超细淀粉能够满足较薄膜生产的要求，控制淀粉颗粒的最大粒径，能够提高膜表面的平滑度，改善热合性和印刷性，使膜厚检测更加精确。再者，由于超细淀粉分散性好，可以在制膜过程中加大添加量，由于淀粉添加量大而且分散性好，所以在发生生物降解而使得留下的空洞比添加普通淀粉增大了几个数量级，从而造成了表面积增大使PE更加容易氧化降解。

2、制作超细淀粉聚合物。取代炭黑或二氧化硅，作为轮胎填料能明显降低轮胎的滚动阻力。据意大利Goodrich公司介绍，采用此新填料的Biotred轮胎与采用二氧化硅为填料的轮胎比较，滚动阻力可降低25％，燃料可节省5％，相当于每行驶1km，可少释放7克CO2，寿命可延长19％。此外还可减少噪音和刹车牵引力。

3、制作无碳复写纸及打印纸等。淀粉颗粒与外有包囊的碳溶珠一起附着在纸的表面上。淀粉粒层对碳溶珠起保护作用，防止碳溶珠破裂，直至受到笔尖压迫为止。由于超细淀粉颗粒比较小，与碳溶珠混合比较均匀，做出的纸具有抗拉性、光滑性及书写均衡性等特点。另外，超细淀粉还可以用在化妆品、脂肪代用品、变性淀粉、纺织、医药、涂料、黏合剂等行业上。

目前国内外生产超细淀粉多用其他大颗粒淀粉进行机械破碎法，仅破碎一项吨成本就增加800元左右。用破碎法生产的超细淀粉粒度分布不均匀。现以潍坊生产破碎玉米细淀粉为例，经BT-9300型激光粒度分布仪检测，粒径小于11.11μm的仅占75.08％，最大的为26.17μm。

小麦淀粉生产过程中产生的溢流物干基含量一般为3～5％，干基中纯淀粉为65～75％，蛋白含量为8～10％，聚戊糖含量为3～6％，10～15％为可溶性物质，2～4％为脂肪、纤维、灰份及其他物质。由于该产品中淀粉绝大部分与蛋白、聚戊糖以结合态存在，故精制存在很大困难且成本很高。对于该溢流物处理，国内外普遍使用以下方式：

1、直接作为废水排放，大大增加了水处理费用，以固形物含量3％计，经厌氧好氧处理后，吨废水处理费用大概在8元左右，吨干基效益则达-267元。

2、喷雾干燥作为饲料填充物，仍以3％干基计，吨成品费用大致为2000元左右，若以1600元/吨出售，吨效益为-400元。

3、与其它淀粉混合作为发酵产品的生产原料，因其内淀粉大多与聚戊糖、蛋白等物质以结合态存在，粉糖转化率很低，间接增加了固定费用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用小麦淀粉溢流物含细淀粉的特性，通过解除结合态结构、降低黏度进而分离出超细淀粉的生产工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用小麦淀粉生产过程中产生的溢流物提取超细淀粉的生产工艺，具有以下步骤：

(1)将小麦淀粉生产过程中产生的含有小颗粒淀粉及其他物质的溢流物收集起来；

(2)将收集到的溢流物浓度浓缩至10％～15％；

(3)调整浓缩后溢流物的PH值至3.0～3.5；

(4)因淀粉生产具有连续性，淀粉温度会持续升高，经浓缩后的物料温度一般在37℃以上，此时加入浓缩后溢流物中固形物重量0.5～1.0‰的纤维素复合酶，在35～55℃下搅拌保温1～3小时；

(5)将溢流物分离至固态状时注入清水进行离心清洗；

(6)最后对分离出的超细淀粉进行干燥处理。

在步骤(2)中，采用高速离心机对收集的溢流物进行浓缩。

在步骤(3)中，浓缩后溢流物的PH值调整是通过将浓缩后物料进行SO2吸收实现的。

所述的纤维素复合酶采用聚戊糖酶、β-葡聚糖酶、木糖酶、葡聚糖酶中的其中一种或几种的复合。

本发明利用小麦淀粉溢流物含细淀粉的特性，通过加入纤维素复合酶在PH＝3.0～3.5条件下解除结合态结构、降低黏度进而分离出超细淀粉，浓缩溢流物干基收率为5～10％(相对于面粉干基)，超细淀粉收率≥80％(相对于溢流物中淀粉)，产品蛋白含量≤1.0％(DS/DS)，产品淀粉粒径90％左右在2～8μm之间，粒径小于11.11μm的占93.11％，最大不超过18.98％μm。这种方法同时具有以下优点：1、由于直接把溢流物收集走，解决了小麦淀粉生产过程中溢流物过多而影响生产连续性的难题。2、解决了小麦淀粉生产废水排放问题。3、解决了长期以来小麦淀粉生产过程中结合态淀粉难提取的问题，间接增加了高附加值淀粉的收率。与排废水比较，把3％的溢流物浓缩到10％，其轻相(即溢流物经离心机处理后得到的清液，又称为顶流)可以作为工艺水回用。如莲花集团目前年加工小麦面粉28万吨，固含量为3％的溢流物年产约65万吨，若走厌氧好氧处理，年费用为520万元。利用本发明后，预计可年产超细淀粉1.2万吨，吨附加成本为323元，考虑到可产生固含量为2.8％的废水14.4万吨，水处理费用为110.9万元，超细淀粉按目前售价2750元/吨计，则年利润为2801.5万元。

具体实施方式

实施例1：

(1)、接收小麦淀粉生产过程中产生固含量为3.1％的溢流物993.6吨。(2)、利用高速离心机将溢流物浓缩后得到固含物为10.2％(其中淀粉含量为71.2％)物料226.8吨，其余物料(底流)作为工艺水进入淀粉生产系统。(3)、将浓缩物进行SO2吸收至PH值为3.2。(4)此时物料温度为38℃，加入浓缩后溢流物中固形物重量0.5‰的纤维素复合酶后保温搅拌2小时。(5)将反应过的物料离心分离清洗后得到固含量为63.9％的湿料21.5吨。(6)将分离后得到的湿料进行气流干燥后得到超细淀粉15.8吨。经产品检验：水分含量为13.2％、蛋白含量为0.65％、纯淀粉收率为81.6％，超细淀粉粒径2～10μm。

实施例2：

(1)、接收小麦淀粉生产过程中产生固含量为3.1％的溢流物993.6吨。(2)、利用高速离心机将溢流物浓缩后得到固含物为12％(其中淀粉含量为79.4％)物料226.8吨，其余物料(底流)作为工艺水进入淀粉生产系统。(3)、将浓缩物进行SO2吸收至PH值为3.0。(4)此时物料温度为35℃，加入浓缩后溢流物中固形物重量0.8‰的纤维素复合酶后保温搅拌1小时。(5)将反应过的物料离心分离清洗后得到固含量为65.2％的湿料18.4吨。(6)将分离后得到的湿料进行气流干燥后得到超细淀粉13.8吨。经产品检验：水分含量为13.2％、蛋白含量为0.65％、纯淀粉收率为81.6％，超细淀粉粒径2～10μm。

实施例3：

(1)、接收小麦淀粉生产过程中产生固含量为3.1％的溢流物993.6吨。(2)、利用高速离心机将溢流物浓缩后得到固含物为15％(其中淀粉含量为71.2％)物料117.8吨，其余物料(顶流)作为工艺水进入淀粉生产系统。(3)、将浓缩物进行SO2吸收至PH值为3.5。(4)此时物料温度为55℃，加入浓缩后溢流物中固形物重量1‰的纤维素复合酶后保温搅拌3小时。(5)将反应过的物料离心分离清洗后得到固含量为64.8％的湿料19.1吨。(6)将分离后得到的湿料进行气流干燥后得到超细淀粉14.3吨。经产品检验：水分含量为13.2％、蛋白含量为0.65％、纯淀粉收率为81.6％，超细淀粉粒径2～10μm。

以上实施例中的纤维素复合酶为非淀粉质类多糖分解酶，可以采用聚戊糖酶、β-葡聚糖酶、木糖酶、葡聚糖酶中的其中一种或其中几种的复合。