圖1 玉米干法分離工藝流程圖2 脫脂玉米粉制糖工藝流程

一、行業(yè)背景

玉米深加工是一個將玉米通過各種物理、化學(xué)和生物加工方法，轉(zhuǎn)化為具有更高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥、造紙等眾多領(lǐng)域，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈向工業(yè)領(lǐng)域延伸的重要環(huán)節(jié)。全球玉米深加工產(chǎn)能規(guī)模已經(jīng)超過了3億噸。玉米作為生物經(jīng)濟的主要原料，產(chǎn)品體系豐富，有燃料乙醇（酒精）、淀粉、淀粉糖等等，并延伸產(chǎn)業(yè)鏈到下游發(fā)酵生產(chǎn)：氨基酸、有機酸、維生素、原料藥、食品添加劑、功能糖、生物基新材料等等幾千種產(chǎn)品。

目前玉米加工工藝技術(shù)以美國道爾濕法工藝技術(shù)為主。把玉米用亞硫酸進行四十多小時的浸泡，然后再破碎分離提取纖維、胚芽，再用離心機分離淀粉蛋白，分別得到淀粉及蛋白粉。這些產(chǎn)物再通過水洗、脫水、干燥后得到成品，整個生產(chǎn)過程需要消耗大量蒸汽和電能，同時產(chǎn)生各種廢氣和污水，加大環(huán)保治理成本。

河北蘋樂集團深耕玉米加工領(lǐng)域多年，擁有豐富的玉米加工經(jīng)驗和先進的玉米分離設(shè)備。在環(huán)保政策日益嚴(yán)格、企業(yè)追求可持續(xù)發(fā)展的背景下，蘋樂集團潛心研究玉米干法分離制糖技術(shù)，成功將玉米脫胚、脫皮制粉與玉米制糖技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了玉米干法分離制糖技術(shù)從實驗室走向工業(yè)化的新突破，為玉米深加工企業(yè)帶來了更多的利潤增長空間，推動了整個玉米加工行業(yè)的技術(shù)發(fā)展。

二、工藝原理

我們的玉米干法分離制糖工藝技術(shù)主要分為兩個部分：一個是玉米干法分離制粉工藝部分，通過調(diào)質(zhì)、破碎、選胚、脫皮、篩理、色選等多個環(huán)節(jié)，將玉米的皮、胚乳和胚芽更完全地分離開來；另一個是脫脂玉米粉制糖部分，采用酶解等生物技術(shù)將脫皮脫胚后的玉米胚乳粉（脫脂玉米粉）中的淀粉轉(zhuǎn)化為糖。

1、玉米干法分離工藝

玉米干法分離，主要是結(jié)構(gòu)部位的直接變化，即玉米油全部來源于胚芽，淀粉及蛋白粉全部來自于胚乳，玉米皮纖維全部來自于玉米表皮。玉米顆粒的組成比例約為胚乳：玉米皮：胚芽為84:7:9，其中胚芽占比是所有谷物中最大的，這就給我們干法提胚，去皮提供了必要前提。

我們第一步所做的產(chǎn)品為脫脂玉米粉，是玉米脫胚、去皮后，經(jīng)過粉碎制得，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：

1）水分：15%～17%

2）淀粉含量：85%～88%

3）蛋白質(zhì)：7.5%～9%

4）纖維：1.2%～2.5%

5）脂肪：≤0.99%

6）灰分：0.3%～0.5%

6）細(xì)度：60目全通過

7）PH值：5.8～6.5

依托蘋樂先進的玉米成套加工設(shè)備，創(chuàng)新獨特的玉米加工工藝，極大地提高了玉米干法分離的得率。蘋樂集團設(shè)計安裝的玉米干法分離生產(chǎn)線，標(biāo)準(zhǔn)脫脂玉米粉出率可以穩(wěn)定在77%-81%之間，脂肪含量控制在0.99%以下，胚芽的出率穩(wěn)定在9%左右，玉米皮和飼料的出率穩(wěn)定在12%左右。是目前國內(nèi)唯一一條玉米干法分離水平如此之高的生產(chǎn)線。

2、脫脂玉米粉制糖工藝

利用酶解技術(shù)，將脫脂玉米粉中的淀粉分子逐步分解轉(zhuǎn)化為糖類物質(zhì)。淀粉是由大量葡萄糖單元通過糖苷鍵連接而成的大分子多糖，淀粉酶能夠特異性地作用于這些糖苷鍵，使其斷裂，生成糊精、低聚糖等較小分子的中間產(chǎn)物，特種復(fù)合酶可排除使液化更高效后續(xù)再經(jīng)糖化酶作用，進一步把這些中間產(chǎn)物分解為葡萄糖等單糖。

優(yōu)質(zhì)的脫脂玉米粉，確保其脂肪含量達(dá)標(biāo)（蘋樂集團研發(fā)設(shè)備產(chǎn)出的脫脂玉米粉脂肪含量可控制在0.99%以下），以免脂肪影響后續(xù)酶解及糖液純度。將脫脂玉米粉加水調(diào)配成合適濃度的粉漿，一般粉漿濃度維持在25%-30%，同時調(diào)節(jié)pH值至特定范圍（通常在5.5 - 6.5），為后續(xù)酶解創(chuàng)造適宜的酸堿環(huán)境。

添加適量的特種復(fù)合酶（耐高溫α-淀粉酶），在特定溫度條件下（95℃-108℃）維持一段時間，使淀粉與蛋白快速分離，使淀粉迅速糊化并初步水解，降低淀粉糊的粘度，將大分子淀粉分解為較小分子的糊精，此過程持續(xù)約60分鐘，直至淀粉乳的碘反應(yīng)呈棕紅色。

液化液在一定壓力作用下，通過濾布，固體被攔截在濾布表面，形成濾餅（水洗），而清液則透過濾布流出。干燥后的濾餅（水分10%）中蛋白質(zhì)約含58-60%，脂肪約含8%，纖維或半纖維素約含18%，另外還有約2%的灰分及2%的殘?zhí)恰５玫降那逡貉杆俳禍刂?0℃左右，調(diào)節(jié)PH值加入糖化酶，在該溫度下持續(xù)反應(yīng)40小時左右，促使糊精等中間產(chǎn)物進一步轉(zhuǎn)化為葡萄糖，通過定期檢測糖液的DE值判斷糖化進程，如生產(chǎn)葡萄糖時DE值達(dá)到98%以上（葡萄糖含量DX值大于96%），糖化完成。

糖化后的葡萄糖液用于發(fā)酵產(chǎn)業(yè)或脫色、離交、膜過濾精制后制備葡萄糖漿或果葡糖漿。

三、技術(shù)特點及優(yōu)勢

1、綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展。玉米干發(fā)分離沒有浸泡工藝，沒有化學(xué)藥品，不產(chǎn)生廢水、廢渣等污染物，對環(huán)境友好。

2、生產(chǎn)效率高，運行成本低。省去了玉米浸泡等耗時的工序，能夠直接對干燥的玉米粒進行處理，大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，干法分離用水量極少，蒸汽消耗量極少。每噸絕干葡萄糖的生產(chǎn)加工成本較濕法降低約20%。

3、沒有低價值的玉米漿產(chǎn)生。在傳統(tǒng)的玉米濕法加工制糖流程中形成大量玉米漿，玉米漿成分復(fù)雜，除了含有部分可利用的可溶性蛋白、氨基酸、糖類以及微量元素外，還裹挾著諸多雜質(zhì)及大量的毒素，且水分含量極高，存儲和運輸難度較大。通常，濕法工藝產(chǎn)出的玉米漿，因后續(xù)處理繁瑣、利用途徑有限，只能通過噴漿到纖維或胚芽粕中，大幅度降低了纖維或胚芽粕做為飼料原料的適口性，這使其經(jīng)濟價值大打折扣。而玉米干法分離從根源上杜絕了玉米漿的生成，這意味著無需投入額外資源去處理玉米漿這類棘手的副產(chǎn)物。

4、副產(chǎn)品開發(fā)潛力大。由于加工過程中無需長時間浸泡，避免了玉米中的營養(yǎng)成分在水中的流失，更好地保留了玉米中的蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素等營養(yǎng)成分，使加工出的玉米產(chǎn)品營養(yǎng)價值更高，更綠色健康。

胚芽——由于胚芽中油脂沒有被亞硫酸破壞，制得的玉米胚芽油香味濃郁，銷售價比濕法所得玉米胚芽壓榨出的油風(fēng)味好、價值高。

玉米蛋白——分離出的蛋白粉為食品級蛋白。可做小分子玉米肽等營養(yǎng)保健功能食品，食品級玉米蛋白粉的價格比飼料原料級的價格高。

纖維——部分纖維可以加工餐盒，替代塑料；可以加工成膳食纖維，做為瘦身保健食品；還可以用于寵物行業(yè)的貓砂等原料，附加值更高。

5、規(guī)模可控。蘋樂公司充分考量國家對玉米深加工項目管理有關(guān)事項的管理規(guī)定，結(jié)合各地政府政策，深入探究制糖行業(yè)的多元需求之后，充分考量蘋樂公司現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力、運行效率以及可拓展空間等多方面因素，我們制定系列化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線，規(guī)范如下：

四、發(fā)展趨勢

1、干法分離工藝精細(xì)化、智能化

蘋樂集團將不斷優(yōu)化玉米干法分離制糖的工藝流程，提高各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。通過引入更先進的傳感器和自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測和精準(zhǔn)調(diào)控，如精確控制調(diào)質(zhì)、破碎、選胚等環(huán)節(jié)的參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

2、發(fā)酵環(huán)節(jié)表現(xiàn)更優(yōu)秀

由玉米干法分離生產(chǎn)出的葡萄糖漿含有多種微量元素，這可以提高參與發(fā)酵過程的關(guān)鍵酶的活性，從而加快發(fā)酵速率。豐富的微量元素有助于微生物更好地吸收和利用葡萄糖漿中的碳源、氮源等營養(yǎng)物質(zhì)，使微生物的代謝活動更加旺盛，從而加速底物的轉(zhuǎn)化和利用。其在發(fā)酵環(huán)節(jié)獨特的表現(xiàn)亟待更多的企業(yè)驗證。

3、產(chǎn)品多元化與高值化

玉米干法分離制糖技術(shù)的應(yīng)用，進一步提高玉米蛋白、玉米皮、玉米胚芽等副產(chǎn)物的綜合利用水平，開發(fā)出更多高附加值的產(chǎn)品，如玉米蛋白肽、膳食纖維、生物活性物質(zhì)等，實現(xiàn)玉米資源的全值化、高值化利用。

4、推動產(chǎn)業(yè)升級，提升國際市場競爭力

憑借成本優(yōu)勢和產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)勢，蘋樂集團的玉米干法分離制糖產(chǎn)品有望在國際市場上獲得更大的市場份額，提升品牌國際知名度和市場影響力。