本发明涉及玉米浸泡水再利用,特别涉及一种从玉米浸泡水中制备菲汀的方法。
背景技术:
1、菲汀,学名植酸钙镁,是植酸和金属钙镁的复盐。其广泛存在于植物种子,如玉米、米糠、麦麸等中。菲汀用途广泛,主要用于食品、医药化工、日用化工等行业。例如,在食品工业中,菲汀可以代替磷酸钾用于酒精酵母的培养,还可用作酿造用水的处理剂,以及酒类、醋类产品的脱金属剂。在医药化工行业中,菲汀是一种稀缺的医药化工原料,能促进人体新陈代谢,恢复人体磷的平衡,提高细胞的营养功能。在印刷和感光材料工业中,可用于配制版材减感液和制备先兆光的正性感光版。在油脂工业中,可用于精炼高纯度植物食用油,提高精炼率。
2、菲汀传统生产工艺是以玉米浸泡水为原料,加入石灰水中和,沉淀植酸钙镁,然后经板框过滤,干燥得到植酸钙镁。该方法的缺陷在于玉米浸泡水中含有的大量有机杂质,如淀粉、蛋白、乳酸等,在石灰水中和过程中会与菲汀一同沉淀,因此使用该工艺生产得到的菲汀品质较低,需要经进一步酸化、除杂、中和等精制工序,才可以得到合格的菲汀产品,这就导致了该工艺冗长、流程繁琐。近些年发展起来的离子交换树脂法也逐渐应用于生产菲汀,树脂法较传统工艺提高了菲汀品质,但仍存在诸多缺陷:例如,设备投资大,特别是离子交换树脂及树脂柱;运行成本高;中和后废水中含有残留解析剂,不易进行生化处理;离子交换树脂需定期更换,更换下来的离子交换树脂是工业废弃物,处理成本高等。
3、针对现有技术中存在的问题,亟待建立一种经济性高、环保无污染的从玉米浸泡水中生产高品质菲汀的工艺。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种从玉米浸泡水中制备菲汀的方法,克服了现有技术中以玉米浸泡水为原料制备菲汀时存在的工艺冗长、经济性差、环境污染性大以及菲汀品质较低等技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供一种从玉米浸泡水中制备菲汀的方法,包括以下步骤:
3、通过预处理去除玉米浸泡水中的悬浮杂质,得到沉淀物和清液;
4、向所述清液中加入石灰水调节ph至4-5,第一中和反应后经过滤得到滤液1和蛋白沉淀;向所述滤液1中加入石灰水调节ph至6-7,第二中和反应后经过滤得到菲汀粗品和滤液2;
5、将所述菲汀粗品加水稀释,打浆后加入蛋白酶进行酶解反应,反应后过滤得到菲汀湿品和滤液3;
6、将所述菲汀湿品干燥,得到菲汀成品。
7、本发明提供了一种从玉米浸泡水中制备菲汀的方法,首先通过预处理去除玉米浸泡水中的悬浮杂质;其次通过分步添加石灰水进行中和的方式,先将玉米浸泡水中的蛋白在等电点沉淀去除,初步去除原料中的蛋白,再经中和沉淀得到菲汀粗品;继而经过高速剪切,将菲汀内包裹的蛋白溶出,再利用中性蛋白酶对其进行分解,从而进一步去除蛋白,提升菲汀的纯度,最终得到了高品质的菲汀产品。本发明采用的石灰水和蛋白酶原料易得,价格便宜,产出的副产物可以进一步制备有经济价值的副产品(比如饲料添加剂),具备极高的经济性;且生产过程中没有污染性的副产物产出,中和反应后得到的废水可以进一步制备饲料添加剂,具备较好的环境友好性;并且不同于现有技术中直接用石灰水沉淀得到菲汀,本发明先通过第一中和反应去除部分蛋白,再经第二中和反应沉淀得到菲汀,后续再经酶解反应第二次去除蛋白,得到了具有较高的纯度和品质的菲汀产品。
1.一种从玉米浸泡水中制备菲汀的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预处理为采用旋液分离器去除玉米浸泡水中的悬浮杂质,或采用膜过滤去除玉米浸泡水中的悬浮杂质。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述石灰水的质量浓度为20-30wt%;所述第一中和反应的时间为0.5-1h,所述第一中和反应后的过滤采用板框过滤进行,所述板框过滤的滤布孔径为300-400目;所述第二中和反应的时间为1-2h,所述第二中和反应后的过滤采用板框过滤进行,所述板框过滤的滤布孔径为200-300目。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述稀释中所述菲汀粗品和水的质量比为1:(1-3);所述打浆为高速剪切搅拌打浆,剪切分散转速1000-1500rpm。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述蛋白酶为中性蛋白酶,所述蛋白酶的添加量为菲汀粗品重量的0.5-2%(w/w)。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酶解反应在40-60℃保温进行2-5h。
7.根据权利要求1或6所述的方法,其特征在于,所述酶解反应后的过滤采用板框进行,滤布孔径为300-400目。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将菲汀湿品干燥采用闪蒸干燥机进行,进风温度170-180℃,出风温度75-80℃。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述菲汀湿品干燥后,还包括:将干燥后的菲汀进行筛分,收集筛下物得到菲汀成品;其中,所述筛分的孔径为40-80目。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:将所述沉淀物、蛋白沉淀、滤液2和滤液3混合得到混合液,所述混合液在80-90℃条件下浓缩至固含量为30-50%的添加剂产品。