[发明专利]以玉米为原料制备植酸/植酸钠并联产玉米蛋白的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种以玉米浸泡水为原料制备植酸/植酸钠并联产玉米蛋白的工艺。

背景技术

植酸(phytic acid)是一种广泛存在于植物种子中的有机磷化合物，化学名称为环己醇六磷酸酯，又名肌醇六磷酸酯，化学式C6H18P6024，分子量660.08，外观淡黄色或黄褐色粘稠液体，呈酸性，易溶于水，难溶于醇、苯、氯仿等有机溶剂，几乎不以游离态形式存在，通常以钙、镁、钾复盐(菲汀，phytic)的形式存在于谷物、油料作物的种皮、胚芽处，如米糠、玉米胚芽麦麸、棉籽、油菜籽中，其中米糠、玉米胚芽和麦麸中植酸含量较高。

植酸钠是植酸的盐类衍生物，它除了具有植酸的大部分应用特性外，还比植酸有着更广的应用范围，如作为：发酵工业中的发酵促进剂、生化研究和分析的标准试剂、专用清洗剂的特效助剂以及日化行业(牙膏，美容化妆品)的添加剂等。并具有运输、储存、使用方便等特点，因此越来越受到人们的关注。

植酸、植酸钠独特的生理、药理功性和化学性能使其在医药、化工、日用化工、轻工、食品、保健、冶金、塑料、印刷、金属表面处理、高档水果保鲜、油脂抗氧化等领域获得了极其广泛的应用。目前欧美、日本、以色列等发达国家视植酸为“天然品”，列为重要的原料产品，生产量和需求量逐年增加。

我国是种植玉米的大国，玉米淀粉产量相当可观。在国内目前通用湿法加工玉米，加工过程中需要采用温度为50℃、浓度为0.25％的亚硫酸水对清净的玉米进行约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。玉米浸泡水最简单的回收利用方法是将其浓缩为玉米浆供作抗生素和味精等发酵工业的原料。但由于近年来玉米淀粉生产增长较快，玉米浆的出路也成了问题，特别是玉米淀粉厂比较集中的产区，必须寻找处理玉米浸泡水的新途径。

近年来的研究发现，以玉米浸泡水为原料可直接提取植酸与植酸钠，此研究为玉米深加工提供了新的方法，同时又为植酸和植酸钠的生产提高了新的原料途径。目前植酸钠的生产主要采用菲汀法，该方法能源消耗大，环境污染严重，工艺复杂，质量差、废料不能综合利用。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种以玉米浸泡水为原料制备植酸/植酸钠并联产玉米蛋白的工艺，既提高植酸、植酸钠的纯度，同时又回收了蛋白副产品。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种以玉米为原料制备植酸/植酸钠并联产玉米蛋白的工艺，包括以下步骤：

(1)玉米浸渍水预处理：将玉米浸泡于水中，加入玉米重量的0.2％的硅藻土以除去可溶性蛋白质和淀粉；煮沸3～5min，使残留的SO₂受热挥发而除去，蛋白质等物质受热凝固析出，抽滤，得滤清液；此时，滤清液中的植酸钙镁复盐以植酸钙镁酸式盐的形式存在于滤清液中；

(2)脱色：上述滤清液，用1％(M/V)的活性炭于75～80℃下脱色40min，抽滤，得滤液。将滤液于40～50℃，真空度0.02～0.2MPa的条件下减压浓缩至原体积的20％，得浓缩液；

(3)过阳树脂柱(Z型)：步骤(2)中的浓缩液，以2～4BV/h的速度过柱，目的是将溶液中的钙镁等阳离子置换出来，防止在过阴树脂时生成氢氧化钙，氢氧化镁等沉淀，堵塞树脂空隙，使实验无法进行；同时使植酸钙镁酸式盐转化成植酸，防止在沉淀蛋白质的过程中造成植酸的损失。在此过程中，需比较彻底的除去植酸酸式盐溶液中的钙镁等阳离子，一般要串联2～3个阳树脂柱；过阳树脂柱后，对所得溶液进行钙镁离子的测定，钙镁离子达到控制指标后进行下一工序；

(4)二次脱色：向上述过阳树脂后所得溶液中加入1.0％(M/V)的活性炭，抽滤，得二次脱色滤液；

(5)调节pH：将上述得到的二次脱色滤液，调节pH值至6～8，抽滤，所得滤渣即为玉米蛋白，所得滤液为植酸钠粗溶液；

(6)浓缩：将步骤(5)中所得滤液在40～60℃，真空度0.02～0.2MPa的条件下减压浓缩至植酸浓度为18～25mg/mL，得浓缩滤液；

(7)过阳树脂(Z型)：目的是调节上述浓缩滤液的pH值至2～3，使植酸及植酸盐在下述阴树脂吸附过程中被充分的吸附；

(8)过阴树脂柱(Z型)：步骤(7)处理后的浓缩滤液以2～4BV/h的速度过柱，在此过程中，植酸被吸附在阴树脂上；过柱后，先水洗以除去树脂表面的蛋白质等杂质，然后用质量分数为0.3％的氢氧化钠溶液预洗除去色素及易溶于稀碱的杂质，再用质量分数为0.6％的氢氧化钠溶液洗脱，分部收集，得植酸钠溶液，浓缩、干燥，即得到成品植酸钠。