提高玉米浸泡水综合效益的研究

摘要：文章论述了玉米浸泡水的产生，分别阐述了菲汀、植酸和肌醇等产品的性能与用途，全面分析了玉米浸泡水综合利用的经济效益，重点叙述各种产品的生产工艺，以及国内外的研究现状和发展前景。

关键词： 玉米浸泡水； 植酸钙；肌醇；综合效益

1.前言

目前国内通用的湿玉米淀粉生产过程中，需要采用温度为50℃、浓度为0.25%的亚硫酸溶液对洁净的玉米进行约55h的浸泡。浸泡水的体积与被浸泡的玉米体积几乎相等，经过一定过程的循环使用后排出。浸泡玉米工序的结果是产生了浸泡液，淀粉行业中称之为玉米浸泡水。近年来玉米浸泡水的综合价值得到了提高，人们从中高附加值产品——菲汀、植酸、肌醇、磷酸氢钙等产品。

2 新产品性能及应用

2.1 植酸钙Calcium Phytate，专业名称为菲汀， 又叫做肌醇六磷酸钙镁。在玉米浸泡水中，根据玉米种类的不同其含量可达干物质重量的6%-8%.具有很高的医药价值，对佝偻、骨疾等病症具有极佳的疗效。它还可以用于制取植酸和肌醇，在国内外市场上，植酸钙是非常紧俏的原料。

植酸（PhyticAcid）的提取原料主要包括米糠、麸皮和玉米浸泡水，是一种用途广泛的精细化工产品。植酸是以肌醇磷酸钙镁复盐的形式存在于谷物的种子中，是一种呈弱酸性浅黄色的或淡褐色的浆状液体，易溶于水或含水酒精及丙酮中。植酸含有6个磷酸基，具有极强的螯合能力，其毒性低于食盐。因此， 植酸在食品工业和医药工业中得到广泛的应用。

2.2肌醇（inositol）的化学名称为环己六醇，系环己六醇族的六羟基环己烷。分子式C6H12O6，相对分子质量为180.16，外观类似糖类，为白色结晶或结晶状粉末，无臭，味微甜，在空气中较稳定，但易吸潮，水溶液对石蕊试纸呈中性，且无旋光性。提取肌醇的主要原料包括动物心脏、肌肉和未成熟的豌豆，受原料产量及成本的限制，此法只事宜于实验室的研究工作。工业上，多采用水解植物原料中的植酸钙镁复盐的方法制取肌醇。

3 玉米浸泡水综合利用的价值分析

在淀粉或淀粉糖生产企业中，淀粉的制备多采用湿法提取工艺，即玉米亚硫酸浸泡工艺。玉米浸泡过程中，当浸泡经过一定的时间，浸泡水达到一定的酸度时，玉米中绝大部分植酸盐便溶解在浸泡水中。据试验，每吨玉米浸泡水（固含量7-9%）含20公斤植酸钙。按日加工玉米1200吨核算，则每年（按330天计算）可产出约39万吨玉米浸泡水，可生产粗菲汀7920吨，进一步加工成精制菲汀6732（精制收率85%）吨，年产值增加约3700万元（按吨价5600元计）。据文献报道，目前肌醇国内售价为14-20万元/吨，出口价为22-30万元/吨，按照10吨菲汀生产1吨肌醇计算，可产生8583.30万元的效益。

4.工艺路线

4.1植酸生产工艺流程：玉米浆→过滤→中和→过滤→菲汀（膏状）→精制→烘干→粉碎→菲汀成品。

4.2肌醇生产工艺流程：玉米浆→过滤→中和→过滤→菲汀（膏状）→酸化→精制→水解→离心→肌醇溶液→浓缩、结晶→溶解→脱色→过滤→冷却→肌醇。产品主要质量指标：白色粉末，含量98%以上，熔点224-227℃，沸点319℃ .

4.2 磷酸氢钙生产工艺流程：玉米浆→过滤→中和→过滤→菲汀（膏状）→酸化→精制→水解→离心→过滤→酸浸→过滤→除杂→脱色→过滤→中和→陈化→洗涤→干燥→磷酸氢钙。

5.产品提取过程中的关键技术

5.1.菲汀水解关键工程是水解压力（或温度）和水解终点的控制。水解压力低，则水解时间长，水解程度低，不利于原料利用。比较理想的水解压力为1.0-2.0MPａ，受水解设备耐压程度、生产成本及安全等因素影响，实际操作中多使用1.0-1.5MPａ的水解压力。

5.2.肌醇纯化关键技术

肌醇的纯化多采用离交工艺，去除原料中阴、阳离子和色素等杂质。工艺过程可以采用两柱法，即阴阳柱，也可以采用三柱法，即阴阳混三柱。离交工艺肌醇纯化的关键因素是树脂再生要彻底，另外就是水解液交换处理完之后树脂柱中的肌醇要冲洗干净。

6.国内外研究及生产状况及其发展趋势

从本世纪70年代末开始，我国生产肌醇已有近40年的历史。目前生产厂家约120家，生产技术较起始阶段已有很大的发展，但与国际先进水平相比有很大的差距。我国肌醇的主要生产厂家以脱脂米糠计肌醇的得率为0.5%左右，行业先进水平得率为1.5%左右。

日本是世界肌醇生产大国，虽然日本米糠等资源有限，但生产工艺先进，日本国内有两大肌醇生产商，PSUNO公司年生产能力360吨，SHIKISHMA公司年生产能力为110吨。全球肌醇年产量三千余吨，年需求量约 3500吨。国内肌醇年消费量100吨作用，主要用于医药，近两年在饮料、奶制品、化妆品等行业也有所应用，但总体上说，国内目前还没有形成气候。随着人们生活水平、质量的逐步提高，以及新用途的开发，肌醇消费量还有继续增加的趋势。

7 总结

随着原料玉米价格的不断上涨，淀粉即淀粉糖生产企业为了降低生产成本，提高玉米浸泡水的综合利用价值逐渐被行业人事所关注，更加深入细致地研究工作具有十分重要的意义。

参考文献：

[1] 尤新，玉米的综合利用及深加工，北京：中国轻工业出版社。 19-20.

[2] 淀粉与淀粉糖，粮食与油脂，1996（3）。

[3] 李亚文。肌醇低成本工艺的设计与试产。化学世界，1997（12）：661.63.

作者简介：

顾伟，男，1979年6月17日出生，安徽蚌埠市怀远县人，大专学历，现就职于中粮生物化学（安徽）股份有限公司，主要从事生产管理，有十多年的工作经验。