專利名稱：一種玉米加工殘?jiān)纳罴庸し椒?br>
一種玉米加工殘?jiān)纳罴庸し椒?b>技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品加工殘?jiān)Y源化深加工領(lǐng)域，具體地說，涉及一種玉米加工殘?jiān)罴庸さ姆椒ā?b>背景技術(shù)：
我國(guó)玉米在2011年產(chǎn)量在I. 6億噸以上，栽培面積和總產(chǎn)量均居世界第二位，從東北、華北到西南這一段地區(qū)是主要的玉米產(chǎn)區(qū)，其中約4. 7%的玉米被用于深加工。玉米的主要加工途徑是生產(chǎn)玉米淀粉，從而產(chǎn)生大量的玉米加工殘?jiān)s占玉米總重的14 % - 20 %，玉米加工殘?jiān)胸S富的半纖維素、纖維素以及木質(zhì)素以外，還含有較多的殘留淀粉、月旨肪酸、蛋白質(zhì)和鈣磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是一種很好的營(yíng)養(yǎng)源?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)玉米加工殘?jiān)睦醚芯靠蓺w納為以下幾個(gè)方面 I.農(nóng)業(yè)飼料生產(chǎn)
最初玉米加工殘?jiān)鳛楦碑a(chǎn)物一般被作為飼料來源處理給工廠附近的農(nóng)村。中小型淀粉廠由于設(shè)備技術(shù)原因，玉米加工殘?jiān)械矸酆枯^高，早期被用于生產(chǎn)酒精和檸檬酸，主要是利用其中殘留的淀粉；經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)和設(shè)備引進(jìn)后淀粉含量降低，開始被用來生產(chǎn)飼料纖維蛋白，蛋白質(zhì)量達(dá)到21%-22%。近年來，有專家開始研究利用玉米加工殘?jiān)鼇砩a(chǎn)飼料酵母來提供動(dòng)物性飼料蛋白，劉曉蘭等對(duì)玉米加工殘?jiān)庖喊l(fā)酵方式進(jìn)行了搖瓶間歇培養(yǎng)和分批補(bǔ)料培養(yǎng)，從最終發(fā)酵液中獲取高濃度的酵母細(xì)胞；王普等對(duì)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白強(qiáng)化飼料用菌株進(jìn)行了優(yōu)選，結(jié)果表明采用康寧木霉單菌發(fā)酵時(shí)，產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量有大幅度提聞。蛋白質(zhì)研究
玉米加工殘?jiān)泻胁糠值鞍踪|(zhì)，有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行水解處理來將其轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的氨基酸和低分子量肽。王遂等利用枯草桿菌堿性蛋白酶和中性蛋白酶來水解玉米加工殘?jiān)械牡鞍字迫∷庖?，水解液中蛋白質(zhì)溶出率可達(dá)到90%;同時(shí)崔凌飛還對(duì)進(jìn)行了多肽功能特性分析，表明玉米加工殘?jiān)械鞍锥嚯木哂休^好的溶解性和乳化性，一定的起泡性、凝膠性以及較差的泡沫穩(wěn)定性。食品工業(yè)應(yīng)用
玉米加工殘?jiān)械母鞣N成分在食品工業(yè)中也開始被更多地利用，崔凌飛、王遂利用乙醇來提取玉米加工殘?jiān)械氖秤命S色素，并對(duì)其進(jìn)行了穩(wěn)定性研究，結(jié)果證明其具有耐氧化性和耐熱性的特點(diǎn)；Y. D. Hang, E. E. Woodams利用黑曲霉發(fā)酵固體發(fā)酵玉米加工殘?jiān)a(chǎn)檸檬酸，同時(shí)還能從產(chǎn)物中獲得較多的可溶性糖；另有利用玉米加工殘?jiān)鈦慝@取單糖的報(bào)道；玉米加工殘?jiān)泻休^多的纖維類物質(zhì)，被作為膳食纖維功能性產(chǎn)品的主要來源，國(guó)外小麥麩皮、燕麥麩皮等谷物纖維已經(jīng)投入實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用，國(guó)內(nèi)近年來也對(duì)各種膳食纖維來源進(jìn)行了較多的研究。雖然玉米加工殘?jiān)F(xiàn)已有相關(guān)的資源化技術(shù)，但總體而言其資源化產(chǎn)生的附加值較低，其關(guān)鍵在于沒有充分利用好玉米加工殘?jiān)械挠行I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行高值化轉(zhuǎn)化。靈芝又稱靈芝草、神芝、芝草、仙草、瑞草，是多孔菌科赤芝或紫芝的全株，靈芝作為擁有數(shù)千年藥用歷史的中國(guó)傳統(tǒng)珍貴藥材，具備很高的藥用價(jià)值。靈芝的化學(xué)成分較為復(fù)雜，且因所用菌種、菌種產(chǎn)地、栽培方法、提取工藝、制劑方法不同而各異。靈芝屬的子實(shí)體、菌絲體和孢子中含有多糖類、核苷類、呋喃類衍生物、留酵類、生物堿類、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸類、三萜類、倍半萜、有機(jī)鍺、無機(jī)鹽等，其中靈芝多糖是靈芝的主要有效成分之一，具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、降血糖、抗氧化、降血脂與抗衰老作用。靈芝多糖是由三股單糖鏈構(gòu)成的、具有螺旋狀立體構(gòu)形(三級(jí)結(jié)構(gòu))的葡聚糖，其立體構(gòu)形與脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)相似,是一種大分子化合物。目前靈芝多糖的制備主要采用兩種技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)靈芝子實(shí)體提取和深層液體發(fā)酵提取。其中，子實(shí)體因生長(zhǎng)周期等問題難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；苽洌顚右后w發(fā)酵技術(shù)因昂貴的原料成本導(dǎo)致其生產(chǎn)成本較高。因上述原因，導(dǎo)致靈芝多糖相關(guān)產(chǎn)品少見報(bào)道。本發(fā)明專利通過熱浸出原理對(duì)玉米加工殘?jiān)M(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的提取，從而獲得玉米汁和營(yíng)養(yǎng)缺失的玉米渣，再以該玉米汁和淀粉為原料培養(yǎng)靈芝菌以生產(chǎn)靈芝多糖，該技術(shù)很好的降低了靈芝多糖發(fā)酵成本，具有突出的技術(shù)創(chuàng)新性和技術(shù)推廣應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于玉米加工殘?jiān)椭祷默F(xiàn)狀，提出了一種利用玉米加工殘?jiān)咧祷罴庸さ姆椒?。本深加工方法主要涉及三個(gè)步驟1)玉米加工殘?jiān)脑蛛x；2)靈芝菌發(fā)酵玉米汁制備靈芝多糖；3)玉米渣制備膳食纖維。該發(fā)明為玉米加工殘?jiān)母咧祷罴庸ぬ峁┝艘环N新技術(shù)，為玉米的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了一種新途徑。本發(fā)明提供一種玉米加工殘?jiān)纳罴庸し椒ǎ龇椒òㄒ韵虏襟E1)玉米加工殘?jiān)念A(yù)處理將玉米加工殘?jiān)ㄟ^蒸煮、過濾分離，獲得玉米汁和玉米渣，將玉米汁定容后備用；2)靈芝菌發(fā)酵玉米汁制備靈芝多糖將步驟I)中的玉米汁通過靈芝菌液體菌種發(fā)酵，制備靈芝多糖液；3)玉米渣制備膳食纖維玉米渣通過干燥、粉碎，制備膳食纖維粉末。在具體實(shí)施例中，所述步驟I)具體是取O. 3-2噸的玉米加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒?，再加?-12噸飲用水，通過蒸汽夾套加熱，當(dāng)溫度到達(dá)80°C時(shí)，蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰，保持25-40min，過濾后得玉米汁和玉米渣，玉米汁定容到3m3后備用。進(jìn)一步地，其中玉米加工殘?jiān)糁髸r(shí)加水比例為I :6 I :20。優(yōu)選的，所述加水比例為I :10。在具體實(shí)施例中，所述步驟2)中玉米汁發(fā)酵培養(yǎng)基為玉米汁中添加2-10%淀粉；將培養(yǎng)好的靈芝液體菌種轉(zhuǎn)接到發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵條件為接種量2-20%，轉(zhuǎn)速為100 300r/min，通風(fēng)量為I :0· 3 I :1· 5，溫度為20 35°C，發(fā)酵2 IOcL優(yōu)化的，發(fā)酵培養(yǎng)基為玉米汁中添加5%淀粉；優(yōu)化的發(fā)酵條件為接種量10%，轉(zhuǎn)速為200r/min，通風(fēng)量為I :1，溫度為32°C，發(fā)酵7d。進(jìn)一步地,所述淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉或其他淀粉。在具體實(shí)施例中，所述的靈芝液體菌種的制備方法是將冰箱保藏的靈芝菌斜面菌株接入土豆斜面上進(jìn)行活化，培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)滿斜面后，取菌絲斜面塊接入土豆液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，室溫下150r/min培養(yǎng)4d,之后通過發(fā)酵罐逐級(jí)放大,培養(yǎng)條件為150r/min,通風(fēng)量為I :0. 5，溫度30°C，培養(yǎng)3 4d，即得靈芝菌液體菌種。在具體實(shí)施例中，所述步驟3)是將收獲的玉米渣通過流化床干燥，再通過常規(guī)粉碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械粉碎，過100目篩，即得玉米渣膳食纖維粉末。按照上述的方法制備的靈芝多糖液和玉米渣膳食纖維作為單獨(dú)的食品或者添加劑的應(yīng)用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1)通過熱浸出原理對(duì)玉米加工殘?jiān)M(jìn)行分離，獲得營(yíng)養(yǎng)較為豐富的玉米浸汁和缺乏營(yíng)養(yǎng)的玉米渣，這樣更有利于進(jìn)一步的資源化開發(fā)；
2)以玉米加工殘?jiān)苽涞挠衩字瓰殪`芝菌發(fā)酵原料，極大的降低了靈芝多糖的發(fā)酵成本，為規(guī)?；苽潇`芝多糖提供了可能。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。實(shí)施例中的靈芝菌種是通過購(gòu)買得到的，可在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心或中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心處購(gòu)買。另外，本申請(qǐng)中發(fā)酵罐的通風(fēng)量，在該領(lǐng)域的通用定義是指每分鐘單位體積的發(fā)酵液通入的空氣流量。實(shí)施例I :玉米加工殘?jiān)念A(yù)處理(一)
取O. 3噸玉米加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒?，再加?噸飲用水，通過蒸汽夾套加熱，當(dāng)溫度到達(dá)80°C時(shí)，將蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰，保持30min，趁熱板框過濾，得玉米汁和玉米渣，玉米汁定容到3m3后備用。實(shí)施例2 :玉米加工殘?jiān)念A(yù)處理(二)
取O. 3噸玉米加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒?，再加?噸飲用水，通過蒸汽夾套加熱，當(dāng)溫度到達(dá)80°C時(shí)，將蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰，保持25min，趁熱板框過濾(蒸煮液采用任何方便的過濾技術(shù)均可)，得玉米汁和玉米渣，玉米汁定容到3m3后備用。實(shí)施例3 :玉米加工殘?jiān)念A(yù)處理(三)
取2噸玉米加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒?，再加?2噸飲用水，通過蒸汽夾套加熱，當(dāng)溫度到達(dá)80°C時(shí)，將蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰，保持40min，趁熱板框過濾，得玉米汁和玉米渣，玉米汁定容到3m3后備用。實(shí)施例4 :靈芝菌液體菌種制備
將冰箱保藏的靈芝菌斜面菌株接入土豆斜面上進(jìn)行活化，培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)滿斜面后，取菌絲斜面塊接入土豆液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，室溫下150r/min培養(yǎng)4d (天)，之后通過發(fā)酵罐逐級(jí)放大，培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速為150r/min，通風(fēng)量為I :0. 5，溫度30°C，培養(yǎng)3 4d，即得靈芝菌液體菌種。實(shí)施例5 :靈芝發(fā)酵玉米汁(一)
在實(shí)施例4基礎(chǔ)上，按照10%的接種比例將培養(yǎng)好的靈芝液體菌種轉(zhuǎn)接到5噸發(fā)酵罐中(發(fā)酵培養(yǎng)基按照實(shí)施例I制備玉米汁，并添加150kg玉米淀粉制備)，轉(zhuǎn)速為200r/min，通風(fēng)量為I :1，溫度為32°C，發(fā)酵7d。靈芝多糖產(chǎn)量達(dá)到2g/L以上。實(shí)施例6 :靈芝發(fā)酵玉米汁(二)
在實(shí)施例4基礎(chǔ)上，按照2%的接種比例將培養(yǎng)好的靈芝液體菌種轉(zhuǎn)接到10噸發(fā)酵罐中(按照實(shí)施例2制備玉米汁，并添加600kg的小麥淀粉)，轉(zhuǎn)速為100r/min，通風(fēng)量為I :
I.5，溫度為25°C，發(fā)酵10d。靈芝多糖產(chǎn)量達(dá)到2g/L以上。實(shí)施例7 :靈芝發(fā)酵玉米汁(三)
在實(shí)施例4基礎(chǔ)上，按照20%的接種比例將培養(yǎng)好的靈芝液體菌種轉(zhuǎn)接到20噸發(fā)酵罐中(按照實(shí)施例3制備玉米汁,并添加240kg的玉米淀粉),轉(zhuǎn)速為300r/min,通風(fēng)量為I :
O.5，溫度為35°C，發(fā)酵4d。靈芝多糖產(chǎn)量達(dá)到2g/L以上。實(shí)施例8 :玉米渣膳食纖維制備
在實(shí)施例I 一 3基礎(chǔ)上，將收獲的玉米渣通過流化床干燥，再通過常規(guī)粉碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械粉碎，過100目篩，即得玉米渣膳食纖維粉末。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1)通過熱浸出原理對(duì)玉米加工殘?jiān)M(jìn)行分離，獲得營(yíng)養(yǎng)較為豐富的玉米浸汁和缺乏營(yíng)養(yǎng)的玉米渣，這樣更有利于進(jìn)一步的資源化開發(fā)；
2)以玉米加工殘?jiān)苽涞挠衩字瓰殪`芝菌發(fā)酵原料，極大的降低了靈芝多糖的發(fā)酵成本，為規(guī)?；苽潇`芝多糖提供了可能。
權(quán)利要求
1.一種玉米加工殘?jiān)纳罴庸し椒?，其特征在于，所述方法包括以下步驟 1)玉米加工殘?jiān)念A(yù)處理將玉米加工殘?jiān)ㄟ^蒸煮、過濾分離，獲得玉米汁和玉米渣，將玉米汁定容后備用； 2)靈芝菌發(fā)酵玉米汁制備靈芝多糖將步驟I)中的玉米汁通過靈芝菌液體菌種發(fā)酵，制備靈芝多糖液； 3)玉米渣制備膳食纖維玉米渣通過干燥、粉碎，制備膳食纖維粉末。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟I)具體是取O.3-2噸的玉米加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒校偌尤?-12噸飲用水，通過蒸汽夾套加熱，當(dāng)溫度到達(dá)80°C時(shí)，蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰，保持25-40min，過濾后得玉米汁和玉米渣，玉米汁定容到3m3后備用。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，其中玉米加工殘?jiān)糁髸r(shí)加水比例為I:6 I:20。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，優(yōu)化的所述加水比例為I:10。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中玉米汁發(fā)酵培養(yǎng)基為玉米汁中添加2-10%淀粉；將培養(yǎng)好的靈芝液體菌種轉(zhuǎn)接到發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵條件為接種量2-20%，轉(zhuǎn)速為100 300r/min，通風(fēng)量為I :0. 3 I : I. 5，溫度為20 35°C，發(fā)酵2 IOcL
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，優(yōu)化的發(fā)酵培養(yǎng)基為玉米汁中添加5%淀粉；優(yōu)化的發(fā)酵條件為接種量10%，轉(zhuǎn)速為200r/min，通風(fēng)量為I :1，溫度為32°C，發(fā)酵7d。
7.如權(quán)利要求所述5或6的方法，其特征在于，所述淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉或其他淀粉。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的靈芝液體菌種的制備方法是將冰箱保藏的靈芝菌斜面菌株接入土豆斜面上進(jìn)行活化，培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)滿斜面后，取菌絲斜面塊接入土豆液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，室溫下150r/min培養(yǎng)4d，之后通過發(fā)酵罐逐級(jí)放大，培養(yǎng)條件轉(zhuǎn)速為150r/min，通風(fēng)量為I :0. 5，溫度30°C，培養(yǎng)3 4d，即得靈芝菌液體菌種。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟3)具體是將收獲的玉米渣通過流化床干燥，再通過常規(guī)粉碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械粉碎，過100目篩，即得玉米渣膳食纖維粉末。
10.按照權(quán)利要求1-9所述的方法制備的靈芝多糖液和玉米渣膳食纖維作為單獨(dú)的食品或者添加劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明基于玉米加工殘?jiān)椭祷默F(xiàn)狀，提出了一種利用玉米加工殘?jiān)咧祷罴庸さ姆椒?。該深加工方法主要涉及三個(gè)步驟1)玉米加工殘?jiān)脑蛛x；2)靈芝菌發(fā)酵玉米汁制備靈芝多糖；3)玉米渣制備膳食纖維。該發(fā)明為玉米加工殘?jiān)母咧祷罴庸ぬ峁┝艘环N新技術(shù)，為玉米的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了一種新途徑。
文檔編號(hào)A23L1/30GK102876749SQ20121035411
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日 公開號(hào)201210354112.8
發(fā)明者鄔建國(guó), 尹新波, 張曉昱 申請(qǐng)人:湖北梨花湖食品有限公司