一種玉米浸泡水提取菲汀的方法
2023-06-02 13:33:01
專利名稱：一種玉米浸泡水提取菲汀的方法
技術領域：
本發明涉及一種提取菲汀的方法，具體涉及一種玉米浸泡水提取菲汀的方法。
背景技術：
菲汀亦稱植酸鈣鎂，是重要的醫藥化工原料，用它可生產肌醇、植酸及醫藥植酸鈣等。菲汀的工業生產已有很長的歷史，在利用玉米浸泡水生產菲汀的工藝問世以前，均是從米糠中提取菲汀。自1986年利用玉米浸泡水生產菲汀工藝問世後，該工藝深受澱粉生產企業的歡迎。這不僅解決了玉米浸泡水的排放問題，而且變廢為寶並獲得了相當可觀的經濟效益。目前通行的溼玉米澱粉生產過程中，需要採用稀亞硫酸溶液在50°C左右對玉米進行48-72h的浸泡。浸泡水的體積與被浸泡的玉米體積幾乎相等，經過一定過程的循環使用後排出。據分析，在浸泡過程中玉米顆粒中的球蛋白(約佔總蛋白的27重量％)幾乎全部轉入浸泡水中；浸泡液中還含有約18重量％的乳酸、I重量％的植酸及大量的多種胺基酸和可溶性糖。其中植酸與金屬離子鈣、鎂等形成的鹽稱為菲汀。現有技術的工藝直接將玉米浸泡水加熱至60°C，然後過濾除去固形物，再在液體中加入石灰乳進行中和，調PH為5-7，經板框壓濾機壓濾後收集濾餅，即為粗菲汀。該工藝所得菲汀中的有機磷含量一般不會超過26重量％(菲汀中有機磷含量是菲汀質量的最主要的指標)，純度差，效益不高，這樣的菲汀水解後所生成的肌醇中雜質多，回收困難，肌醇收率會很低。玉米浸泡水生產菲汀的關鍵是除去其中大量的可溶性蛋白質和澱粉，可以顯著提聞菲汀的品質。生產菲汀以後所得的濾液同樣適合用於生產濃縮玉米蛋白飼料，而且色澤更好。生產菲汀的同時，不僅除去了其中的菲汀這種抗營養因子，而且除去了其中的硫酸鹽、亞硫酸鹽及其它重金屬，作為飼料其營養價值更高。現有技術存在的缺陷I、提取菲汀的過程中，由於大量蛋白質的存在，導致磷含量降低，菲汀的質量等級下降；2、玉米浸泡水中的蛋白質沒有很好的回收利用，造成資源浪費。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷而提供一種玉米浸泡水提取菲汀的方法。本發明提供了一種玉米浸泡水提取菲汀的方法，其中，該方法包括，在絮凝條件下，將玉米浸泡水與複合絮凝劑混合併靜置；並將絮凝後的混合物進行固液分離，得到液體部分和固體部分；所述液體部分用於提取菲汀；所述複合絮凝劑含有聚丙烯酸鈉、羧甲基殼聚糖、蒙脫石和硅藻土。、
發明人發現，本發明提供的玉米浸泡水提取菲汀的方法所採用的複合絮凝劑中的各個組分能夠相輔相成地起到良好的協同作用，從而能夠對玉米浸泡水中的蛋白質和其他固形物起到很好的絮凝作用，除去玉米浸泡水中大量蛋白質和其他固形物，由此提取的菲汀相比於現有技術提取的菲汀，磷含量明顯提高，從而顯著提高了菲汀的品質。使用該方法具有以下優點1、浸泡水提取蛋白後，後續提取菲汀的磷含量明顯提高；2、複合絮凝劑環保、無毒，可以用在蛋白飼料中；3、浸泡水提取蛋白後，回收的蛋白及其他固形物可做成高蛋白飼料，帶來一定的附加經濟效益。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。
具體實施例方式以下對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。本發明提供了一種玉米浸泡水提取菲汀的方法，其中，該方法包括，在絮凝條件下，將玉米浸泡水與複合絮凝劑混合併靜置；並將絮凝後的混合物進行固液分離，得到液體部分和固體部分；所述液體部分用於提取菲汀；所述複合絮凝劑含有聚丙烯酸鈉、羧甲基殼聚糖、蒙脫石和硅藻土。本發明的發明人發現，在所述複合絮凝劑中，所含的聚丙烯酸鈉、羧甲基殼聚糖、蒙脫石和硅藻土之間能夠相輔相成地起到良好的協同作用，因此，含有上述幾種物質的複合絮凝劑更容易使玉米浸泡水中的蛋白質和其他固形物聚集形成顆粒較大的懸浮物，當懸浮物顆粒長大到一定程度的時候，便能夠從浸泡水中沉降下來，進行固液分離後實現除去蛋白質和其他固形物的同時將蛋白質和其他固形物回收利用的目的。根據本發明提供的方法，在所述複合絮凝劑中，所述羧甲基殼聚糖增加了複合絮凝劑的水溶性，使絮凝劑更好地溶解在玉米浸泡水中並與所述玉米浸泡水中的蛋白質和其他固形物發生絮凝，有利於蛋白質和其他固形物的回收利用。根據本發明提供的方法，在所述複合絮凝劑中，所述蒙脫石和硅藻土能使絮凝過程中產生的大顆粒懸浮物更好的沉降，並能有效的縮短絮凝時間、提高絮凝效率。根據本發明提供的方法，在所述複合絮凝劑中，所述聚丙烯酸鈉、羧甲基殼聚糖、蒙脫石和硅藻土的含量可以在較寬範圍內進行選擇，並可以在較寬範圍內對於四者之間的比例進行調整，優選情況下，為了更好地實現它們的協同作用，以所述複合絮凝劑的總重量為基準，聚丙烯酸鈉的含量為70-90重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 1-1重量％、蒙脫石的含量為8-15重量％、娃藻土的含量為1-15重量％ ;進一步優選,聚丙烯酸鈉的含量為75-85重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 3-0. 6重量％、蒙脫石的含量為10-15重量％、硅藻土的含量為2-10重量％。在本發明提供的複合絮凝劑中，所述聚丙烯酸鈉的數均分子量範圍可以為500萬-3000萬，優選為800萬-1200萬；所述羧甲基殼聚糖的動力粘度可以為700-1000mPas，優選為750-850mPas (用Brookfield Dv型粘度計測量)；所述蒙脫石的顆粒直徑可以為0. 2-1微米，所述硅藻土的顆粒直徑可以為12-120微米。根據本發明提供的方法，所述複合絮凝劑的用量範圍較寬，例如，可以根據所述玉米浸泡水中的蛋白質和其他固形物的含量來調節複合絮凝劑的用量。為了能夠充分除去玉米浸泡水中所含的蛋白質和其他固形物，並避免使絮凝後的混合物粘度增大而影響後續的固液分離步驟，優選情況下，以每立方米玉米浸泡水為基準，所述複合絮凝劑的用量可以為0. 1-lkg，進一步優選為 0. 2-0. 6kg。本發明所述玉米浸泡水可以來自於本領域技術人員公知的玉米浸泡工藝，通常情況下，所述玉米浸泡水中蛋白質的含量為2-4重量％ (包括可溶性蛋白和不溶性蛋白)，所述其他固形物的含量通常為4. 5-5. 5重量％。根據本發明提供的方法， 所述絮凝條件一般包括混合併靜置的溫度以及靜置時間。所述溫度和時間範圍較寬，為了達到更好的絮凝效果，避免由於玉米浸泡水的粘度增加產生對絮凝體的撕裂作用而使絮凝體變得細小，導致不易分離的情況；同時避免形成的絮凝體細小使絮凝體的水合作用增加，而產生的絮凝體的含水量高、體積大、難處理的情況，優選，所述混合併靜置的溫度為50-60°C，靜置的時間為30-40分鐘。根據本發明提供的方法，所述玉米浸泡水與複合絮凝劑的混合優選在攪拌下進行，且所述攪拌的轉速和時間可以根據實際情況進行調整，只要保證玉米浸泡水與複合絮凝劑混合均勻即可。為了使絮凝劑與玉米浸泡水充分接觸，增加顆粒碰撞速率，同時避免將大顆粒的固體攪碎成小顆粒而將能夠沉澱的顆粒攪碎成不能沉澱的顆粒的情況，同時避免由於絮凝劑不能與固體顆粒充分接觸而導致絮凝劑難以捕集膠體顆粒，且絮凝劑的濃度分布也不均勻的情況,優選,攪拌速度為30-40轉/min (相對於IOm3的玉米浸泡水),混合攪拌的時間為1-2分鐘。根據本發明提供的處理方法，所述對絮凝後的混合物進行固液分離的方式沒有特別限制，可以採用本領域各種常規的方式，例如，過濾或離心。但是，由於下層絮凝液的粘度比上層清液更大，因此，採用離心的方式進行固液分離更方便，例如，可以將所述絮凝後的混合物通過臥螺離心機進行固液分離，其具體操作方法和條件為本領域技術人員所公知，在這裡不再贅述。本發明提供的方法還可以包括將所述固液分離後得到的固體部分進行乾燥，所述乾燥的方法和條件均可以採用本領域公知的方法和條件進行。例如，乾燥的方式可以為自然乾燥、鼓風乾燥、真空乾燥等各種常規的乾燥方式，優選通過滾筒烘乾；乾燥的溫度可以為30-150°C，優選為50-120°C。乾燥後的固體部分可做成高蛋白飼料。本發明中所述提取菲汀可採用本領域各種常規的方法，例如鹼沉澱法，採用調節PH值的方法，使玉米漿中的菲汀析出。將溶液pH值調節至5-7 (—般採用石灰乳、氫氧化鎂、氨水中一種或多種)，然後進行固液分離，將所得固體在70-90°C下烘乾即為粗菲汀。菲汀中的磷含量是菲汀質量的最主要的指標，本發明所得菲汀，以P2O5計，磷含量約為36-39重量％，而現有技術中玉米浸泡水提取的菲汀，以P2O5計，磷含量約為23-26重量％，可以看出經過本發明方法提取的菲汀磷含量明顯提高。以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。下面將通過具體實施例對本發明進行進一步的詳細描述，以下實施例僅用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。下述實施例中所用的玉米浸泡水來自中糧生化，聚丙烯酸鈉(數均分子量為800萬-1200萬)、羧甲基殼聚糖(動力粘度為700-1000mPas)、蒙脫石(含量> 95重量％，顆粒直徑為0. 2-1微米)、硅藻土 (顆粒直徑為12-120微米)均購自濟南瑞東實業。採用GB/T 17767. 2-2010 (有機-無機復混肥料的測定方法第2部分總磷含量)測定菲汀中磷(以P2O5計)的含量。實施例I
本實施例用於說明本發明提供的玉米浸泡水提取菲汀的方法。將IOm3玉米浸泡水加熱至52°C，加入複合絮凝劑2kg(聚丙烯酸鈉的含量為85重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 5重量％、蒙脫石的含量為10重量％、硅藻土的含量為4. 5重量％)，以30轉/min攪拌2分鐘後，停止攪拌。在52°C下靜置絮凝30分鐘後，將絮凝後混合物底部的固液混合物溢流至臥螺機中進行固液分離。所得固體部分通過滾筒烘乾，烘乾溫度為60°C，包裝後做成高蛋白飼料。所得液體部分約9. 5m3，加入石灰乳，調節pH=6，壓濾收集濾餅，在75°C烘箱中烘乾得到菲汀製品，質量為286. 9kg，其中，以P2O5計，磷含量為38. 4重量％。實施例2本實施例用於說明本發明提供的玉米浸泡水提取菲汀的方法。將IOm3玉米浸泡水加熱至58°C，加入複合絮凝劑6kg(聚丙烯酸鈉的含量為75重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 6重量％、蒙脫石的含量為14. 4重量％、硅藻土的含量為10重量％)，以40轉/min攪拌2分鐘後，停止攪拌。在58°C下靜置絮凝35分鐘後，將絮凝後混合物底部的固液混合物溢流至臥螺機中進行固液分離。所得固體部分通過滾筒烘乾，烘乾溫度為65°C，包裝後做成高蛋白飼料。所得液體部分約9. 5m3，加入石灰乳，調節pH=6，壓濾收集濾餅，在75°C烘箱中烘乾得到菲汀製品，質量為289. 7kg，其中P2O5含量為38. 2重量％。實施例3本實施例用於說明本發明提供的玉米浸泡水提取菲汀的方法。將IOm3玉米浸泡水加熱至52°C，加入複合絮凝劑6kg(聚丙烯酸鈉的含量為80重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 3重量％、蒙脫石的含量為12. 7重量％、硅藻土的含量為7重量％)，以40轉/min攪拌2分鐘後，停止攪拌。在52°C下靜置絮凝30分鐘後，將絮凝後混合物底部的固液混合物溢流至臥螺機中進行固液分離。所得固體部分通過滾筒烘乾，烘乾溫度為60°C，包裝後做成高蛋白飼料。所得液體部分約9. 5m3，加入石灰乳，調節pH=6，壓濾收集濾餅，在75°C烘箱中烘乾得到菲汀製品，質量為286. 3kg，其中P2O5含量為38. 5重量％。實施例4本實施例用於說明本發明提供的玉米浸泡水提取菲汀的方法。將IOm3玉米浸泡水加熱至52°C，加入複合絮凝劑8kg(聚丙烯酸鈉的含量為70重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 2重量％、蒙脫石的含量為15重量％、硅藻土的含量為14. 8重量％)，以40轉/min攪拌2分鐘後，停止攪拌。在52°C下靜置絮凝30分鐘後，將絮凝後混合物底部的固液混合物溢流至臥螺機中進行固液分離。所得固體部分通過滾筒烘乾，烘乾溫度為60°C，包裝後做成高蛋白飼料。所得液體部分約9. 5m3，加入石灰乳，調節pH=6，壓濾收集濾餅，在75°C烘箱中烘乾得到菲汀製品，質量為295. 1kg，其中P2O5含量為37. 4重量％。實施例5本實施例用於說明本發明提供的玉米浸泡水提取菲汀的方法。將IOm3玉米浸泡水加熱至58°C，加入複合絮凝劑lkg(聚丙烯酸鈉的含量為90重量％、羧甲基殼聚糖的含量為I重量％、蒙脫石的含量為8重量％、硅藻土的含量為I重量％)，以40轉/min攪拌2分鐘後，停止攪拌。在58°C下靜置絮凝40分鐘後，將絮凝後混合物底部的固液混合物溢流至臥螺機中進行固液分離。所得固體部分通過滾筒烘乾，烘乾溫度為60°C，包裝後做成高蛋白飼料。所得液體部分約9. 5m3，加入石灰乳，調節pH=6，壓濾收集濾餅，在75°C烘箱中烘乾得到菲汀製品，質量為298. 7kg，其中P2O5含量為36. 9重量％。對比例I本對比例用於說明現有技術中玉米浸泡水提取菲汀的方法。將IOm3玉米浸泡水，加熱至60°C，過濾除去固形物，液體中加入石灰乳進行中和，調節pH=6，壓濾收集濾餅，在75°C烘箱中烘乾得到菲汀製品，質量為440. 9kg，其中P2O5含量為24. 5重量％。從實施例1-5以及對比例I的結果可以看出，採用本發明方法可除去玉米浸泡水中大量蛋白質和其他固形物，由此提取的菲汀相比於現有技術提取的菲汀，磷含量明顯提聞，從而顯者提聞了菲汀的品質。權利要求
1.一種玉米浸泡水提取菲汀的方法，其特徵在於，該方法包括在絮凝條件下，將玉米浸泡水與複合絮凝劑混合併靜置；並將絮凝後的混合物進行固液分離，得到液體部分和固體部分；所述液體部分用於提取菲汀；所述複合絮凝劑含有聚丙烯酸鈉、羧甲基殼聚糖、蒙脫石和硅藻土。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，以所述複合絮凝劑的總重量為基準，聚丙烯酸鈉的含量為70-90重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 1-1重量％、蒙脫石的含量為8-15重量％、娃藻土的含量為1-15重量％。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，以所述複合絮凝劑的總重量為基準，聚丙烯酸鈉的含量為75-85重量％、羧甲基殼聚糖的含量為0. 3-0. 6重量％、蒙脫石的含量為10-15重量％、娃藻土的含量為2-10重量％。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述聚丙烯酸鈉的數均分子量為500萬-3000萬，所述羧甲基殼聚糖的動力粘度為700-1000mPas，所述蒙脫石的顆粒直徑為 0. 2-1微米，所述硅藻土的顆粒直徑為12-120微米。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述聚丙烯酸鈉的數均分子量為800萬-1200萬；所述羧甲基殼聚糖的動力粘度為750-850mPas。
6.根據權利要求I所述的方法，其中，以每立方米所述玉米浸泡水為基準，所述複合絮凝劑的用量為0. I-Ikgo
7.根據權利要求I或6所述的方法，其中，以每立方米所述玉米浸泡水為基準，所述複合絮凝劑的用量為0. 2-0. 6kg。
8.根據權利要求I所述的方法，其中，所述絮凝條件包括所述混合併靜置的溫度為50-60°C，所述靜置的時間為30-40分鐘。
9.根據權利要求I所述的方法，其中，所述將玉米浸泡水與複合絮凝劑的混合在攪拌下進行。
10.根據權利要求I所述的方法，其中，所述液體部分採用鹼沉澱法提取菲汀。
全文摘要
本發明提供了一種玉米浸泡水提取菲汀的方法，其中，該方法包括，在絮凝條件下，將玉米浸泡水與複合絮凝劑混合併靜置；並將絮凝後的混合物進行固液分離，得到液體部分和固體部分；所述液體部分用於提取菲汀；所述複合絮凝劑含有聚丙烯酸鈉、羧甲基殼聚糖、蒙脫石和硅藻土。採用本發明方法可除去玉米浸泡水中大量蛋白質和其他固形物，由此提取的菲汀相比於現有技術提取的菲汀，磷含量明顯提高，從而顯著提高了菲汀的品質。
文檔編號A23K1/16GK102746332SQ201210251819
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者馮志菲, 吳師, 周勇, 廖四祥, 馬靜 申請人:中糧生物化學(安徽)股份有限公司