玉米蛋白粉和酵母饲料的生产技术

玉米蛋白粉和酵母饲料的生产技术吉林新源玉米开发有限公司　白　坤　王亚平　王世元 在生产玉米淀粉的同时,还会产生淀粉渣、麸质粉和浸泡水等几种副产品,若用这三种副产品按比例配合后,加入适量的辅助材料,再用蛋白酶、α-淀粉酶和糖化酶处理,能得到含蛋白质达65%的玉米蛋白粉。

若用得到的糖化液接入要求的酵母菌进行发酵,能得到含蛋白质达42%的酵母饲料。

这种酵母饲料是家禽的优质饲料,对家禽的增肉、产蛋、生长期有优于植物蛋白质饲料的作用。

玉米蛋白粉得率为53.6%,酵母得率为21.5%,这两种产品都具有较高的经济价值,是中小型淀粉厂和饲料行业发展的方向。

1　材料和方法1.1　材料1.1.1　主要材料:淀粉渣、麸质粉、浸泡水,以上三种原料来自吉林省和黑龙江省的多家淀粉厂。

原料各种化学成分如表1。

表1　原料化学成分表(%DS,mg/100gDS,%)　淀粉渣麸质粉浸泡水水分65～7566～8092～94淀粉25.3～26.428.1～38.4———总糖10.1～12.513.6～16.322.4～37.0还原糖0.34～0.510.62～1.0221.35～35.96五碳糖 2.42～3.18 3.82～5.1121.37～35.99蛋白质9.6～10.531.5～40.345.1～55.6氨基酸 1.45～3.18 2.85～3.6940.2～51.3纤维31.6～40.20.23～0.670.35～0.89脂肪 2.05～3.410.81～1.06 2.25～2.86p H值 5.4～6.0 5.0～5.6 4.8～5.3灰分 1.03～1.26 1.89～2.418.35～12.86磷21.3～25.318.6～23.246.3～52.1钾 3.4～5.8 2.6～4.123.6～32.5 1.1.2　辅助材料AS-1398中性蛋白酶,酶活1.5万单位,天津酶制剂厂生产。

BF-7658α-淀粉酶,酶活2000单位,无锡星达生物工程有限公司生产。

AS-34309糖化酶,酶活5万单位,黑龙江肇东酶制剂厂生产。

麦芽,吉林松源食品工业公司生产。

琼脂、磷酸二氢钾、硫铵、盐酸、氢氧化钠、硫酸镁等均为市场购进。

1.1.3　菌种　产朊假丝酵母菌(Candida u2 tilis)1.2　检测方法所有样品取样后,首先检测波美浓度、p H 值,然后使用烘干法干燥计算出水分的百分含量。

之后再进行各种化学成分的检测,并计算出各种成分在绝干样品中百分含量。

1.2.1　淀粉和还原糖的测定　用稀酸水解后,用碱中和,适当稀释,用DNS法测定还原糖,然后按系数计算出淀粉和还原糖的含量。

1.2.2　蛋白质的测定　凯氏定氮法,精确称取样品与复合催化剂、硫酸混合,然后加热,使其完全水解,待冷却后进行蒸馏,然后使用硫酸标准液滴定,计算蛋白质的含量。

1.2.3　氨基酸的测定　使用自动色谱法,在缺乏空气的条件下,用盐酸水解样品,然后使用自动氨基酸分析仪(BC200型)测其含量。

1.2.4　脂肪的测定　精确称取样品,并用干燥过的脱脂滤纸将样品包好,放入滤纸筒中,然后一同放入索氏提取器的抽提筒内,将抽提筒与干燥的抽提瓶连接好,将定量乙醚倒入抽提筒内。

并将乙醚虹吸两次,然后装上冷却管,在60℃水浴锅上连续抽提4小时。

取出滤纸筒,将乙醚除去,进行恒温干燥至恒量,计算出含量。

1.2.5　纤维的测定　使用稀盐酸处理样品后,洗去其水解的物质后,干燥计算含量。

1.2.6　灰分的测定　用已知恒重的坩埚精确称取样品,先于电炉上炭化,然后再放入马福炉中灼烧至无黑色炭粒为止,降温后取出坩埚置于干燥器内冷却,称重计算含量。

1.2.7　磷的测定　称取配制好的溶液样品1～2ml ,于25ml 比色管中,以空白试剂溶液为参比,按标准管制备显色,使用72型(或721型)光电比色计比色测定样品的光密度,由标准曲线查得样品的含磷量,计算出磷的含量。

1.3　生产方法1.3.1　工艺流程此工艺采用的是液体流程,液体处理,液体发酵,见流程图:淀粉渣││麸质粉││水││化工原料││浸泡水│↓ └─————→↓←————─┘ ┌─——→↓←—处理配料①│配料②│↓│││↓ 蛋白酶 —————————处　理│││　发　酵←———┐ │↓↓　│↓一级种子 α-淀粉酶 —————————水　解│││分　离│↑│↓↓　│↓活　化液　化│││干　燥│↑│↓│↓酵母菌过　滤│　│││酵母饲料↓　↓│水洗 母液│ │││↓ ↓│干燥 糖化│ ↑　——————————┘↓ │粉碎 糖化酶│ ↓ 玉米蛋白粉 1.3.2　工艺说明:配料①:取淀粉渣和麸质粉各31%和69%,调浆浓度达15波美度(即含干物为27%),不密闭加热至98℃,1小时,降温至45℃,调p H 值为7.0。

水解:配好的物料保温44±1℃,按每克蛋白质用120酶活单位加入中性蛋白酶,水解3.5小时。

然后加温至90℃。

调p H 值为6.2。

液化:经过水解后的物料保温90±1℃,按每克淀粉用23酶活单位加入α-淀粉酶液化1小时左右(用碘液检法测DE 值达20～25为止)。

然后立即升温至100℃,10分钟,以达到杀死全部微生物的目的。

过滤:使用板框过滤机或三足离心过滤,得到含蛋白质较高的滤渣和糖母液,滤渣加2倍的水洗涤一次,然后干燥、粉碎、包装,得到含蛋白质达65%左右的玉米蛋白粉。

得到的糖母液降温至60℃,调节p H 值至4.5。

糖化:糖母液保温59±1℃,按每克淀粉用150酶活单位加入糖化酶,糖化时间为3小时左右,当DE值达90时为止。

配料②:浸泡水加热煮沸(或直接使用玉米浆),按糖化液60%～70%、浸泡水30%～40%、磷酸二氢钾0.06%配制成含糖9%(还原糖为8%)、p H值为4.6的发酵培养液,在3kg/ 蒸汽条件下灭菌1小时(糖化液可不灭菌,直接使用)。

发酵:按发酵培养液的10%接入一级种子,经过22小时左右的培养,当发酵液的p H 值上升到5.2以上,光密度达0.8左右,含糖降为0.3%以下,而且在一定的时间内p H变化很慢,含糖不再明显下降时,停止发酵。

分离:使用高速离心分离机将发酵液中的酵母和水分离,得到含水为50%～55%左右的湿酵母固体。

干燥:使用干燥机或干燥间对湿酵母进行干燥、粉碎、包装,得到酵母。

酵母菌:使用麦芽汁琼脂在1.0kg/ 蒸汽条件下灭菌30分钟制成培养基,接入酵母菌,在30±1℃的恒温箱内培养48～60小时待用。

一级种子:培养基配方如下:麦芽汁65%,糖化液35%,磷酸二氢钾0.06%,硫酸铵0.15%,硫酸镁0.06%,p H值5.4,在1.0kg/ 蒸汽条件下灭菌20分钟,接入酵母菌。

在30±1℃往复摇床(105次/分,冲程80mm)振荡培养10～11小时。

当光密度(O.D值)达0.3以上,p H值下降至4.5以下,镜检菌体整齐,粗状,无杂菌时为止。

1.4　主要生产设备(见表2)2　结果及讨论2.1　产品质量2.1.1　玉米蛋白粉质量外观:黄色,水份≤12%,蛋白质≤65%DS,灰份≤20%DS,灰分≤1.5%,纤维≤12%DS。

2.1.2　酵母质量外观:棕黄色,水分≤10%,蛋白质≤42% DS,灰分≤3.0%。

表2　主要生产设备序　号名　称规　格台　数1贮罐20m332水解罐15m313液化罐15m314糖化罐15m315离心分离机Q=3m326配料罐15m327发酵罐15m338干燥机50m329粉碎机Q=1t110泵Q=4m2/h311泵Q=4m2/h512罐5m3,7m31013输送机Q=1t214包装机Q=2t215合　计382.2　讨论由于使用的三种原料品质不高,且含有一定有害物质,所以原料的预处理、水解、液化较为复杂和重要,在配料前准确测出每批原料的各种成份,计算出配料的比例,配完料后,进行升温处理是关键的一步。

因为有害的气体和物质在此过程中要全部除去,才能保证下步工序正常进行。

一般在经过液化、糖化后得到的液体成份应达到如下的指标,见表3。

表3　液化液、糖化液成分表(%) 成　分液化液糖化液总糖 6.5～8.39.5～13.8还原糖 1.4～2.08.0～11.6DE值20～2590～95蛋白质0.5～1.1 在水解、液化和糖化工序完成后,每次都要升温灭酶,灭酶的目的即是杀死活的微生物,同时也能提高产品的蛋白质含量,而且也会为以后的发酵提供营养物质。

在完成液化后,过滤和水洗工序是决定产品得率的重要环节,过滤即可使用三足离心机,也可使用板框过滤机,过滤后得到的糖母液杂质含量要少,蛋白质含量也要适量,否则对以后的糖化和发酵都会不利。

只有得到符合要求的糖母液,才能进行良好的酵母发酵。

得到的滤渣洗涤也较为重要,只有洗涤正确,才能得到含有高蛋白质、低糖分的玉米蛋白粉。

浸泡水的预处理也是重要的。

因为浸泡水中含有丰富的有机氮和生物素,但也含有有害的硫和大量的灰分,所以,对浸泡水的预处理要达到有害物质全部除去,营养物质损失较少,这样对发酵更为有利。

酵母菌的培养是该技术的最重要一环,因为微生物必须在该种培养基上具有较高的适应性、发酵性、繁殖性等特性后,才能使发酵顺利,酵母得率较高。

酵母菌生产的工序要求也是严格的经过活化、斜面培养、摇瓶培养、种子培养。

在这个过程中要挑选好的菌种使用,不好的就环环淘汰不再进入下一道工序。

在酵母菌的培养训化过程中,要进行大量反复的筛选、复壮工作,只有性能优良的菌才可以保存下来,并投入到生产中使用,经过很多次的检验、测试,最后选定了的酵母菌是产朊假丝酵母菌(Candida utilis)。

酵母得率较高,蛋白质含量也较高。

真空系统和冷凝系统在羽毛粉生产工艺中的应用上海大江(集团)股份有限公司　夏志强　胡敏析 当前国内各地对家禽废弃物———羽毛的开发利用作了大量生产性研究工作,用物理法在加压、加热条件下对羽毛水解蒸煮,生产出高蛋白、高消化率的羽毛粉。

但在实际生产中还面临许多问题,羽毛在加压水解后排出的大量含有机物的臭气,污染周围空气,影响工人的身心健康,此外生产周期长,蒸发干燥慢,能耗高等等。

这些都是目前急需解决的问题。

1　真空干燥及冷凝除臭工艺及设备简介在羽毛粉生产中要将含水量70%左右的湿羽毛加工成含水量低于10%的羽毛粉,其中干燥过程是生产中能耗最大部分。

一般的方法是在羽毛保温、排汽卸压后,利用风机在常压下直接抽吸含有机臭味的水蒸汽排放到室外空气中。

这样不仅污染了周围的空气且干燥时间长。

为此围绕改善环境,降低能耗,缩短干燥周期,经研究改进工艺如下(可参见工艺流程图):投料→升温→保温→排汽→冷凝除臭→出料→气流干燥→筛粉→成品打包1.1　组成系统简介:冷凝系统由换热器、水泵、冷却塔及循环水池组成。