一种麸质水的处理方法

摘要

一种麸质水的处理方法，该方法包括将麸质水浓缩，其中，所述将麸质水浓缩的方法包括：(1)将麸质水进行一次浓缩，得到第一浓相和第一水相，一次浓缩的条件使得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量小于0.3重量％；(2)将第一浓相进行二次浓缩，得到第二浓相和第二水相，二次浓缩的条件使得到的第二浓相中含蛋白质的固形物的含量为10重量％以上。与现有技术的一次浓缩的方法相比，本发明的方法得到的产品即第二浓相(浓麸质)与现有技术得到的浓缩物的浓度相当，甚至更高，且得到的第一水相的水质明显优于现有技术的一次浓缩得到的水相，而且需进行二次处理的第二水相的体积相对较小，也更容易处理。

说明书

技术领域

本发明涉及一种麸质水的处理方法。

背景技术

淀粉的提取过程是玉米粒的主要组成部分分离的过程，玉米粒各组成部分的分离有干法和湿法两种，而且分离操作主要的是磨碎，因此，有干磨和湿磨之分。

湿磨是当前玉米淀粉行业通用的工艺，主要为浸渍后玉米经过破碎、脱胚、精磨以及筛分，以分出胚芽、纤维渣，制得粗制淀粉乳的过程。淀粉经磨筛工序提取后，所得淀粉乳仍然为粗淀粉乳，尚含有大量含蛋白质的固形物及可溶性物质，且粉浆的浓度也比较稀，需要进行精制和浓缩，为最后加工和深加工提供纯净的精淀粉乳。

精制的方法是利用离心分离的原理，对粗淀粉乳进行分离，分出轻相和重相，轻相为含有含蛋白质的固形物的水，即麸质水，重相为淀粉乳，再用纯净水洗涤除去淀粉乳中残余的可溶性物质，即得精淀粉乳。而分离出的麸质水再次利用离心分离的方法进行浓缩，得到浓缩物和工艺水，将浓缩物进行脱水干燥后，即得麸质蛋白粉。分离得到的工艺水，可以直接循环回用到玉米浸泡工艺或者淀粉乳的洗涤工艺中。

但是，采用现有技术的方法对麸质水再次利用离心分离的方法进行浓缩的工艺不足以使含蛋白质的固形物充分分离出来，分离效率较低，导致麸质蛋白粉的产率不高，而且分离得到的工艺水中仍然含有一定量的含蛋白质的固形物，不但会造成麸质蛋白粉的产率降低，而且如果将工艺水直接循环回用到玉米浸泡工艺和胚芽、纤维洗涤工艺中后，玉米的浸泡效果以及产品质量也会变差。

发明内容

本发明的目的在于克服采用现有技术的麸质水的处理方法得到的麸质蛋白粉的产率不高以及将工艺水直接循环回用到玉米浸泡工艺和胚芽、纤维洗涤工艺中后，玉米的浸泡效果以及产品质量变差的缺陷，提供一种既能够提高麸质蛋白粉产率并同时得到符合回用要求的工艺水，即可以直接将高质量的工艺水回用，以改善工艺水循环回用至玉米浸泡工艺的玉米浸泡效果和循环回用至胚芽、纤维洗涤工艺的淀粉洗涤效果的麸质水的处理方法。

本发明的发明人发现，采用现有技术的方法对麸质水再次利用离心分离的方法不足以使含蛋白质的固形物充分分离出来，分离效率较低，因此得到的浓缩物中的含蛋白质的固形物的含量不高，导致麸质蛋白粉的产率不高，此外，浓缩后得到的工艺水中还含有大量固形物，如果将工艺水直接循环回用到玉米浸泡工艺，由于工艺水中的蛋白质含量较高，因此无法充分将玉米中的可溶性蛋白质浸泡出来并溶入水中，而影响后续的分离工艺，同样，现有技术得到的工艺水直接循环回用到胚芽、纤维洗涤工艺中后，也无法充分将胚芽、纤维中的可溶性物质充分洗涤出来，而会影响产品的质量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种麸质水的处理方法，该方法包括将麸质水浓缩，其中，所述将麸质水浓缩的方法包括：

(1)将麸质水进行一次浓缩，得到第一浓相和第一水相，一次浓缩的条件使得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量小于0.3重量％；

(2)将第一浓相进行二次浓缩，得到第二浓相和第二水相，二次浓缩的条件使得到的第二浓相中含蛋白质的固形物的含量为10重量％以上。

本发明采用二次浓缩的方法，先将麸质水进行一次浓缩，控制得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量较低，而后，将第一浓相进行二次浓缩，控制得到的第二浓相中含蛋白质的固形物的含量较高，从而实现含蛋白质的固形物的有效分离，在将该第二浓相中的含蛋白质的固形物分离并脱水干燥后，达到大大提高麸质蛋白粉的产率的目的。同时，控制得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量较低，还能够使得到的第一水相达到直接回到工艺系统使用的要求，即，在将所述第一水相再次回用循环对玉米进行浸泡以及对胚芽、纤维进行洗涤，能够基本达到与用新鲜水浸泡和洗涤的效果。弥补了现有技术的方法对麸质水进行处理的工艺的不足以使含蛋白质的固形物能够充分分离出来。与现有技术的一次浓缩的方法相比，本发明的方法得到的产品即第二浓相(浓麸质)与现有技术得到的浓缩物的浓度相当，甚至更高，且得到的第一水相的水质明显优于现有技术的一次浓缩得到的水相，而且需进行二次处理的第二水相的体积相对较小，也更容易处理。

具体实施方式

按照本发明，所述麸质水的处理方法包括将麸质水浓缩，其中，所述将麸质水浓缩的方法包括：

(1)将麸质水进行一次浓缩，得到第一浓相和第一水相，一次浓缩的条件使得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量小于0.3重量％；

(2)将第一浓相进行二次浓缩，得到第二浓相和第二水相，二次浓缩的条件使得到的第二浓相中含蛋白质的固形物的含量为10重量％以上。

优选情况下，在步骤(1)中，一次浓缩的条件使得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量为0.1-0.3重量％；在步骤(2)中，二次浓缩的条件使得到的第二浓相中含蛋白质的固形物的含量达到10-12重量％。

本发明的发明人发现，与现有技术的一次浓缩后即得到浓缩物和工艺水的方法相比，在将麸质水进行一次浓缩时，控制得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量小于0.3重量％，优选为0.1-0.3重量％，即能够先保证第一水相中仅含有少量的含蛋白质的固形物；而后，将一次浓缩后得到的第一浓相进行二次浓缩时，控制得到的第二浓相中含蛋白质的固形物的含量在10重量％以上，优选为10-12重量％，即又保证了得到的第二浓相中含有大量的含蛋白质的固形物，也就是说，采用本发明的方法对麸质水进行浓缩后，能够同时得到质量较高的、含蛋白质的固形物的含量较少的可以直接回用的水相，而无需再对得到的水相进行后续处理，同时得到可直接进行下一步麸质蛋白粉制备的含蛋白质的固形物含量较高的浓相。

按照本发明，控制得到的第一水相中含蛋白质的固形物的含量小于0.3重量％，优选为0.1-0.3重量％，可以通过控制一次浓缩时得到的第一浓相的浓缩比，所述第一浓相的浓缩比为一次浓缩麸质水的进料体积与第一浓相体积的比值；第一浓相中含蛋白质的固形物的浓度较低，那么即可以保证第一水相中蛋白质含量较低，因此，优选情况下，第一浓相的浓缩比可以为2-3∶1，更优选为2.3-2.8∶1。反之亦然，控制得到的第二浓相中含蛋白质的固形物的含量在10重量％以上，优选为10-12重量％，可以通过控制二次浓缩时得到的第二浓相的浓缩比，所述二次浓缩第一浓相的进料体积与第二浓相体积的比值；第二水相中含蛋白质的固形物的浓度较高，即可以保证第二浓相中蛋白质含量较高，因此，优选情况下，第二浓相的浓缩比可以为3-4∶1，更优选为3.3-3.7∶1。

按照本发明，将麸质水浓缩的方法可以为本领域公知的各种浓缩方式，例如，利用离心分离的原理，采用分离机将麸质水进行浓缩，浓缩物从底流流出，工艺水从顶流流出。因此，本发明所述方法优选采用离心分离的方法进行所述一次浓缩和所述二次浓缩。

按照本发明，浓缩的条件一般包括离心分离的转速以及进料流量和离心分离的温度等，上述条件的可调节范围均较宽，也即，一次浓缩的条件只要保证第一水相中含蛋白质的固形物含量即可，优选一次浓缩的条件使得第一浓相的浓缩比在本发明优选的范围内即可；同时，二次浓缩的条件只要保证第二浓相中含蛋白质的固形物的含量即可，优选二次浓缩的条件使得第二浓相的浓缩比在本发明优选的范围内即可。由于不同的离心分离设备的尺寸、直径不同，转速也就不同，因此，可以根据实际的需要选择适当的设备，其转速也就相应确定了，同时也就可以根据实际需要选择适当的进料量。离心分离的温度一般可以为35-45℃。

所述分离第二浓相中的含蛋白质的固形物的方法可以采用本领域技术人员所公知的常规方法，例如，可以通过离心机进行固液分离或者直接进行过滤分离。其具体操作方法和条件为本领域技术人员所公知，在这里不再赘述。例如，在本发明的具体实施方式中可以采用板框压滤机进行过滤，过滤的条件包括板框单板型号125cm×125cm，板框最大工作压力0.4Mpa，单板滤布过滤面积通常为1.5平方米，758型号滤布。

按照本发明，该方法还包括将从第二浓相中分离出的含蛋白质的固形物并脱水干燥的步骤。

所述脱水干燥的方法和条件均可以采用本领域公知的方法和条件进行。例如，干燥的方式可以为自然干燥，鼓风干燥，真空干燥等各种常规的干燥方式。所述干燥的条件可以包括干燥温度为100℃以上，如100-150℃；干燥时间可以为0.5-1.5小时。

在本发明中，所述麸质水指将玉米粗淀粉乳进行分离后得到的轻相含有含蛋白质的固形物质的水。

下面将通过具体实施例对本发明进行进一步的详细描述，以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

下述实施例中采用碟片式分离机将麸质水进行浓缩或者进行固液分离，浓相从底流流出，水相从顶流流出；所用碟片式离心分离机的型号为SDA260。

使麸质水进行浓缩后得到的水相中含蛋白质的固形物的浓度的测定方法为烘箱法。

采用GB/T 5009.5-1985测定将滤饼干燥后得到的饲料中的蛋白含量(以饲料的干基为基准)。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的麸质水的处理方法。

(1)按350m³/h的总流量将稀麸质水(含蛋白质的固形物的浓度为1.7重量％)平均送入二台碟片式分离机中同时对稀麸质水进行一次浓缩(稀麸质水的总进料量为350m³/h，每一台进料量为175m³/h，离心分离的转速分别为3400转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第一水相的总流量为200m³/h(第一水相中含蛋白质的固形物的含量为0.3重量％)和第一浓相的总流量为150m³/h(每一台分离机的浓相流量分别为75m³/h)(第一浓相中含蛋白质的固形物含量为3.8重量％)；将第一浓相再次送入一台碟片式分离机中进行二次浓缩(第一浓相的进料流量为150m³/h，离心分离的转速为3500转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第二水相流量为106m³/h和第二浓相流量为44m³/h(第二浓相中含蛋白质的固形物含量为12.1重量％)；

(2)将步骤(1)得到的第二浓相置入板框过滤机中进行过滤，得到滤饼(含水50重量％)；将得到的滤饼在120℃烘干得到饲料(水分含量10重量％)，以干基计测得饲料中的蛋白含量为62％(m/m)。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的麸质水的处理方法。

(1)按380m³/h的总流量将稀麸质水(含蛋白质的固形物的浓度为1.5重量％)平均送入两台碟片式分离机中同时对稀麸质水进行一次浓缩(稀麸质水的总进料量为380m³/h，每一台进料量为190m³/h，离心分离的转速分别为3300转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第一水相的总流量为234m³/h(第一水相中含蛋白质的固形物的含量为0.28重量％)和第一浓相的总流量为146m³/h(每一台分离机的浓相流量分别为73m³/h)(第一浓相中含蛋白质的固形物含量为3.5重量％)；将第一浓相再次送入一台碟片式分离机中进行二次浓缩(第一浓相的进料流量为146m³/h，离心分离的转速为3400转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第二水相流量为102m³/h和第二浓相流量为44m³/h(第二浓相中含蛋白质的固形物含量为11重量％)；

(2)将步骤(1)得到的第二浓相置入板框过滤机中进行过滤，得到滤饼(含水50重量％)；将得到的滤饼在120℃烘干得到饲料(水分含量10重量％)，以干基计测得饲料中的蛋白含量为60％(m/m)。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的麸质水的处理方法。

(1)按360m³/h的总流量将稀麸质水(含蛋白质的固形物的浓度为1.6重量％)平均送入两台碟片式分离机中同时对稀麸质水进行一次浓缩(稀麸质水的总进料量为360m³/h，每一台进料量为180m³/h，离心分离的转速分别为3300转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第一水相的总流量为231m³/h(第一水相中含蛋白质的固形物的含量为0.31重量％)和第一浓相的总流量为129m³/h(每一台分离机的浓相流量分别为64.5m³/h)(第一浓相中含蛋白质的固形物的含量为3.9重量％)；将第一浓相再次送入一台碟片式分离机中进行二次浓缩(第一浓相的进料流量为129m³/h，离心分离的转速为3400转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第二水相流量为92m³/h和第二浓相流量为37m³/h(第二浓相中含蛋白质的固形物的含量为12.3重量％)；

(2)将步骤(1)得到的第二浓相置入板框过滤机中进行过滤，得到滤饼(含水50重量％)；将得到的滤饼在120℃烘干得到饲料(水分含量10重量％)，以干基计测得饲料中的蛋白含量为61％(m/m)。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的麸质水的处理方法。

(1)按380m³/h的总流量将稀麸质水(含蛋白质的固形物的浓度为1.7重量％)平均送入两台碟片式分离机中同时对稀麸质水进行一次浓缩(稀麸质水的总进料量为380m³/h，每一台进料量为190m³/h，离心分离的转速分别为3300转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第一水相的总流量为228m³/h(第一水相中含蛋白质的固形物的含量为0.29重量％)和第一浓相的总流量为152m³/h(每一台分离机的浓相流量分别为76m³/h)(第一浓相中含蛋白质的固形物的含量为3.8重量％)；将第一浓相再次送入一台碟片式分离机中进行二次浓缩(第一浓相的进料流量为152m³/h，离心分离的转速为3400转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到第二水相流量为110m³/h和第二浓相流量为42m³/h(第二浓相中固形物含量为11.8重量％)；

(2)将步骤(1)得到的第二浓相置入真空转鼓过滤机中进行过滤，得到滤饼(含水50重量％)；将得到的滤饼在120℃烘干得到饲料(水分含量10重量％)，以干基计测得饲料中的蛋白含量为61％(m/m)。

对比例1

本对比例用于说明现有技术的麸质水的处理方法。

(1)按350m³/h的流量将总稀麸质水(含蛋白质的固形物浓度为1.7重量％)平均送入两台碟片式分离机中同时对麸质水进行浓缩(麸质水的总进料流量为350m³/h，每一台进料量为175m³/h，离心分离的转速分别为3300转/分钟，离心分离的温度为45℃)，得到工艺水的总流量为310m³/h(每一台分离机的工艺水流量为155m³/h)(工艺水中含蛋白质的固形物含量为0.76重量％)和浓缩物的总流量为40m³/h(每一台分离机的浓缩物流量为20m³/h)(浓缩物中含蛋白质的固形物含量为9重量％)；

(2)将步骤(1)得到的浓缩物置入板框过滤机中进行过滤，得到滤饼(含水50重量％)；将得到的滤饼在120℃烘干得到饲料(水分含量10重量％)，以干基计测得饲料中的蛋白含量为55％(m/m)。

由上述实施例1-4和对比例1的对比可以看出，采用本发明的方法能够有效的对麸质水进行浓缩，并同时得到满足直接回用标准的工艺水(第一水中含蛋白质的固形物含量小于0.3重量％)和含有含蛋白质的固形物含量较高的浓缩物(第二浓相中含蛋白质的固形物含量大于11重量％)，一方面，工艺水再次回用循环对玉米进行浸泡以及对胚芽、纤维进行洗涤，另一方面，可以提高麸质蛋白粉的产率。