一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用间歇脉冲加压和复合酶联合浸泡从而缩短玉米淀粉生产过程中玉米浸泡时间的方法。在压力1.5～5Mpa、蛋白酶加入量400～1200IU/g玉米、纤维素酶加入量20～40IU/g、浸泡温度40～50℃、浸泡时间10～12h条件下，浸泡后玉米含水量42.3％～46.7％，玉米淀粉得率73.9％～75.1％，浸泡液中干物质含量4.5％～5.0％，蛋白质含量0.030～0.038mg/mL。本发明方法克服了传统浸泡工艺存在的浸泡时间过长、能源消耗过大、SO2气体污染环境等缺点，首次将间歇式脉冲增压方法与酶法浸泡结合，会极大地减少浸泡时间，降低能量消耗，节约浸泡用水，降低成本，减少污染。因此，对玉米淀粉的提取具有极其重要的意义。
【专利说明】—种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于玉米深加工领域，具体涉及一种利用脉冲增压和复合酶联合浸泡法从而缩短玉米淀粉生产过程中玉米浸泡时间的方法。
【背景技术】
[0002]目前，玉米淀粉湿法加工工艺是国际上采用的主要工艺，在加工过程中所涉及的第一道工序是玉米浸泡工序，浸泡效果的好坏、浸泡时间的长短直接影响加工中淀粉成品和其他副产品的收率、质量和生产成本。传统玉米浸泡工艺普遍采用亚硫酸浸泡36~48h，该方法存在浸泡时间长，生产成本高、生产效率低，耗能高，废水排放量大等缺点，同时所释放SO2气体污染环境，亚硫酸对设备和管道有强烈腐蚀作用，因此需要进行浸泡工艺技术革新。
[0003]酶法湿磨工艺的好处在于它比传统浸泡工艺减少了大约70 %的浸泡时间，酶可以把玉米中包绕淀粉的蛋白质充分溶解，使淀粉最大限度地游离出来，而且生产的淀粉产量和质量优于或相当于传统工艺。
[0004]加压浸泡工艺可以通过减少水合时间，提高扩散速度来减少浸泡时间，例如Gunasekaran和Farkas发现在压强为1400Psi下加压作用5min,能使浸泡时间从36h减少到12h，而脉冲增压是一种既不消耗功率而又构造简单且成本低的好方法，本发明首次将间歇式脉冲增压方法与酶法浸泡结合，会极大地减少浸泡提取过程中的能量消耗，节约浸泡用水，降低成本，减少污染。因此，对玉米淀粉的提取具有极其重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种采用间歇脉冲加压和复合酶联合浸泡的工艺，有效地缩短玉米浸泡时间，从而实现玉米深加工低成本、高效率、低能耗、环境友好的生产技术突破，使我国玉米深加工产业技术发生重大变革，增强我国玉米深加工产业在国际市场的竞争力，具有较好社会效益和经济效益。
[0006]本发明采取的步骤是:
[0007]a)浸泡前预处理:选颗粒饱满，无虫蛀，无霉变的玉米，除去杂质，清洗3~5次，淋干过夜后，放入到多功能反应釜中；
[0008]b)浸泡:按与玉米质量比为I~2:1加入自来水后，按400~1200IU/g玉米加入蛋白酶，按20~40IU/g玉米加入纤维素酶，搅拌均匀，盖上多功能反应釜盖；
[0009]c)打开间歇脉冲增压系统，使多功能反应釜压力升至1.5~5MPa，每次增压时间20-50min，平均增压2-5次，采用蒸汽发生器和反应釜夹套中冷却装置调节反应釜内浸泡温度40~50°C，浸泡10~12h。
[0010]上述方法中所述的蛋白酶为碱性蛋白酶、酸性蛋白酶或菠萝蛋白酶。
[0011]按上述条件浸泡后的效果检测:经测定浸泡后玉米含水量42.3%~46.7%，玉米淀粉得率73.9%~75.1 %，浸泡液中干物质含量4.5%~5.0%，蛋白质含量0.030~0.038mg/mL。
[0012]本发明涉及的实验方法:
[0013]1、浸泡后玉米水分含量的测定:
[0014]用吸水纸除去浸泡后玉米表面上的水分，精确称取样品2~5g，置于烘至恒重的称量瓶中，置于105±2°C的烘箱中，干燥至恒重，放入干燥器内，冷却至室温，直至前后两次不超过0.0Olg为止,称重计算。
[0015]2、浸泡液中干物质含量的测定:
[0016]用恒重的锡纸盒称取一定量的样品(称量锡纸盒以及装入样品锡纸盒的重量Hi1和m2)，置于105±2°C的烘箱中，烘至恒重，放入干燥器内，冷却至室温，称量重量m3，(m3 一ml/m2 - ml) X 100%即为干物质的含量。
[0017]3、浸泡液中蛋白质含量的测定:
[0018](一)考马斯亮蓝试剂的制备:考马斯亮蓝G-250100mg溶于50mL95%乙醇，加入100mL85% H3PO4,用蒸懼水稀释至1000mL,滤纸过滤。
[0019]( 二 )标准蛋白质溶液的制备:纯的牛血清血蛋白，根据其纯度用0.15mol/LNaCl配置成100 μ g/mL蛋白溶液.。
[0020](三)标准曲线的制作,制作标准曲线的数据点如表1所示:
[0021]表1:制作标准曲线的数据点
【权利要求】
1.一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其步骤如下: a)浸泡前预处理:选颗粒饱满，无虫蛀，无霉变的玉米，除去杂质，清洗3~5次，淋干过夜后，放入到多功能反应釜中； b)浸泡:按与玉米质量比为1~2:1加入自来水后，按400~1200IU/g玉米加入蛋白酶，按20~40IU/g玉米加入纤维素酶，搅拌均匀，盖上多功能反应釜盖； c)加压:打开间歇脉冲增压系统，使多功能反应釜压力升至1.5~5MPa，每次增压时间20-50min，平均增压2_5次，采用蒸汽发生器和反应釜夹套中冷却装置调节反应釜内浸泡温度40~50°C，浸泡10~12h。
2.如权利要求1所述的一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其特征在于:是将3.5kg玉米放入到IOL多功能反应釜中。
3.如权利要求1所述的一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其特征在于:是按400~1200IU/g玉米加入蛋白酶，优选为1000IU/g。
4.如权利要求1所述的一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其特征在于:是按20~40IU/g玉米加入纤维素酶，优选为20IU/g。
5.如权利要求1所述的一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其特征在于:多功能反应釜压力为1.5~5Mpa，优选为2Mpa。
6.如权利要求1所述的一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其特征在于:反应釜内的浸泡温度为40~50°C，优选为45°C。
7.如权利要求1所述的一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其特征在于:浸泡时间为10~12h，优选为10h。
8.如权利要求1-7任何一项所述的一种加压协同复合酶法缩短玉米浸泡时间的方法，其特征在于:蛋白酶为碱性蛋白酶、酸性蛋白酶或菠萝蛋白酶，优选为碱性蛋白酶。
【文档编号】C08B30/02GK103936870SQ201410169053
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】闵伟红, 刘春雷, 方丽 申请人:吉林农业大学