玉米蛋白肽加工项目建设方案及规划分析

1、玉米蛋白肽加工项目建设方案及规划分析（一）项目建设的目的和意义AA市是国家重要商品粮基地和农业综合开发区。粮食多，饲草、饲料丰富，农村富余劳动力多。2009年粮食生产再获丰收，全年粮食作物播种面积1190464公顷；粮食产量4761116吨，增长,其中：水稻产量1766144吨，增长；玉米产量1747335吨,增长%；小麦产量37912吨，增长%；大豆产量1110050吨。当前己规划建设了以阳光生化、兴业淀粉、桦川慧丰酒业、桦南巨龙实业等玉米加工企业为代表的生产酒精、淀粉、糊精、方便食品等系列产品，年处理玉米100万吨。玉米深加工生产淀粉的副产品一一玉米蛋白将成为未来玉米产生加工产业开发的重点

2、。我国玉米的总产量居世界第二位，占世界总产量的20%,占我国粮食总产量的25%。但是在我国玉米深加工主要是提取淀粉，只利用了玉米的50%60%作为商品淀粉。而在玉米中含有丰富的蛋白质，虽然这些蛋白质利用率不是很高，但在加工成玉米淀粉之后却白白的浪费掉了。在提取玉米淀粉之后的废渣中大约含有60%的蛋白质，不加以对其利用不但是对原材料的极大的浪费，也会对环境造成极大的污染。但是玉米蛋白的不溶性，限制了它在食品中的直接应用，利用其他加工技术，改变玉米蛋白的溶解性，调节其营养平衡，可拓展它的应用范围。将玉米蛋白粉经过一定得加工就能够得到玉米活性肽。玉米活性肽是比蛋白质简单、分子量小，由氨基酸通过肽键相

3、连的一类化合物。虽然玉米活性肽的肽链较短，但易于被人体消化吸收，而且能改善身体素质等诸多保健功能。AA市是我省重要的商品粮生产基地，在玉米加工生产过程中，大量的玉米蛋白没有得到合理利用，既浪费了这种营养成分丰富且比例合理的资源，又在玉米生产废水处理的问题上污染了环境，带来一定的环境压力。为了促进粮食产业的发展，实现农副产品的转化增值，减少玉米蛋白带来的环境污染，都具有十分重要的意义。同时，玉米蛋白综合利用是玉米副产物深加工项目，是玉米加工产业的继续，产品附加值较大，在满足人们生活和营养需要的同时，也可带来很好的经济效益。（二）产品的市场分析产品的主要用途玉米蛋白肽可抑制血管紧张素转换酶的活性，

4、作为一种血管紧张素的竞争性抑制剂，减轻血管紧张度，产生降压作用。高血压患者口服24小时后可使血压下降。也可预防高血压的发生，对正常人起保健作用。玉米蛋白肽能抑制胃对酒精的吸收，增加体内乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性，促进酒精在体内的代谢和排出。玉米蛋白肽的氨基酸组成中，支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缎氨酸）含量很高。有报道，肝昏迷、肝性脑病患者血中支链氨基酸含量下降，输入高含量支链氨基酸可使病情得到缓解，高支链输液广泛应用于肝昏迷、肝硬化、重症肝炎和慢性肝炎的治疗。玉米蛋白肽中高支链氨基酸含量在此方面可能具有很高的应用前景。玉米蛋白肽氨基酸的组成中谷氨酰胺含量很高，谷氨酰胺是构成蛋白质的氨基酸，

5、又是合成核酸的氮源，与组织生长、修复密切相关，虽系非必需氨基酸，但在提高机体免疫力、维持肠道黏膜正常结构和机能，提高机体适合外界有害刺激的能力都具有重要价值。如将其制成谷氨酰胺二肽，能够开发出具有改进免疫功能和增强运动能力等高附加值的营养剂。玉米蛋白肽富含疏水性氨基酸,又成疏水性肽，摄取后能促进高血糖素的分泌，保持高运动量者的能量需要，有利运动成绩提高。疏水性肽具有降低胆固醇、促进体内胆固醇代谢，增加粪备醇的排泄等功能。玉米蛋白肽可作为降血脂食品的主要功能成分。日本等国应用玉米肽开发出强化蛋白质或抗疲劳饮料，因为玉米蛋白肽有较高含量的谷氨酸,还可制成健脑饮料。市场分析玉米蛋白活性肽是利用玉米蛋

6、白为原料进行精深加工的新一代玉米深加工的高科技深加工产品。在20世纪七八十年代，美国、日本等国家己研制开发出玉米蛋白肽、乳蛋白肽，并逐渐扩大应用领域。九十年代以来，蛋白肽已成为世界各国研究开发热点。我国起步较晚，九十年代中期开始对玉米蛋白肽进行研究和开发。蛋白质是机体组织细胞基本组织成份，对机体生命活动具有重要作用。玉米蛋白是一系列氨基酸通过肽链结合而成的高分子有机化合物，玉米蛋白分子量为8000600000,分布广但不均匀，而大分子量蛋白不但人体难以吸收，功能性差。通过不同工艺技术获取的玉米蛋白肽，分子量大都低于1000,其溶解性远优于玉米蛋白，具有浓度高、粘度低、流动性好、吸湿性强，不受p

7、H值变化和加热的影响，能够调整蛋白质食品的硬度，改善口感和产品的货架寿命等优良的物理性能并且在体内吸收快，利用率高。玉米蛋白肽除了营养丰富、容易吸收外，还具有抗高血压、抗胆固醇、抗血栓形成、改善脂质代谢、清除过多脂肪、防止动脉硬化，增强人体体能和肌肉力量，促进肌红细胞复原，帮助缓解疲劳，促进钙、磷其它微量元素的吸收作用，能够形成络合钙，直接进入血沉积在骨组织中，不需要维生素D参与。肽还能促进大脑的精神发育，提高记忆力，还具有增强吞噬细胞核和B细胞及3T3细胞活力，增强免疫功能，抗癌、抗衰老、保护表皮细胞、防止黑色素沉淀，消除自由基，抗氧化，起血液清道夫作用；并有促进细胞繁殖，保护肝脏，防止肝硬

8、化,帮助肝功能恢复，预防与治疗糖尿病的作用，可预防老年性痴呆和胆结石的发生。根据这些功能与疗效，能够开发玉米肽系列保健食品。当前美国、口本、德国、荷兰等很多国家将玉米蛋白肽广泛应用于食品、保健品和医药工业。我国对玉米蛋白肽的研究和开发也取得了显著成果。采用微生物发酵法生产蛋白质活性肽己研制成功，克服了酸法、酶解法生产存在的得率不高，产品质量差，生产成本高等缺点。随着我国经济发展和生活水平的迅速提高，人民群众的饮食结构不断向追求高营养、多功能方向转化，尤其是具有多营养和医疗保健功能的食品和饮料越来越受欢迎。玉米蛋白活性肽因为具有其特殊的高营养、多功能的性能及应用价值,在食品、保健和医药业将有极大

9、的潜在市场。通过调研，以5%的玉米蛋白肽作为食品添加剂，每年需求玉米蛋白活性肽将达到10万吨以上。同时，生产玉米蛋白活性肽的技术、产品质量和各项技术指标均不低于国外产品，利用低成本价格优势，可参与国际市场竞争。玉米蛋白活性肽系列产品有较好的销售前景。（三）产品方案及规模产品方案本项目生产的产品：玉米蛋白多肽粉。建设规模本项目确定年产8000吨。（四）工艺技术方案1.工艺流程及操作要点玉米蛋白活性肽的生产方法是釆用微生物发酵法，以玉米蛋白为原料，经配料、接种、发酵、灭活、分离、脱色脱味、过滤、浓缩、喷雾干燥等工艺，工艺流程图如下：玉米蛋白粉一加碱脱脂脱色一离心脱脂脱色一调浆一接种f发酵f离心分离

10、一玉米肽上清液一活性炭脱苦脱色一离子交换脱盐一玉米肽液一喷雾干燥一玉米低聚肽粉。调浆。料水比为1：40种子液的培养。种子液的培养基是10%的玉米蛋白粉浆，每瓶装入10%的玉米蛋白，粉浆100ml,塞上棉塞，用牛皮纸包扎棉塞后用胶皮筋扎好，放入铁丝筐中，送到灭菌器中蒸汽灭菌，灭菌温度121C,灭菌时间30min,冷却后，在无菌条件下，接入一菌铲（菌片）。进行摇瓶培养，培养温度2830C,培养时间24小时。一、二、三级种子的培养。将灭菌空罐加入含20%的脱脂玉米蛋白粉浆,调成含玉米蛋白粉15%的粉浆，用蒸气直接加热灭菌，灭菌温度121C,灭菌时间30mino灭菌后用循环水冷却到30C,在无菌条件下

11、接入种子液5kg（接种量近10%）,之后打开接种口的开关，使种子液流入到一级种子罐中。启动搅拌器进行搅拌，同时打开无菌风管，通气量为0.09m7min（通风比为1：）,控制通风量。在30C条件下培养，培养时间24小时，检测一级种子液的质量，质量标准：无杂菌；菌丝健壮；无死菌体。发酵控制。将灭菌空罐加入含20%的脱脂玉米蛋白粉浆含玉米蛋白粉20%的粉浆，用蒸汽直接加热灭菌。在加热灭菌的同时，启动搅拌器，边加热灭菌边搅拌，灭菌温度121C,灭菌时间60mino灭菌后的粉浆含玉米蛋白粉15%,冷却到30C,接入三级种子液，接入三级种子液后，关掉接种开关，打开通入发酵罐的无菌空气开关，待发酵罐内压形成

12、正压时，打开转子流量计的开关，稳定后通风量为8.83m7min（通风比为1：）。通过转子流量计观测通风量，控制通风量。在3040C的条件下，发酵72小时，发酵过程中发酵液的pH值，应保持的范围内，出现异常时，用Ca（0H）2进行调节。发酵周期72小时，发酵结束后，取样检测，发酵液的质量标准：外观质量清液淡黄色;清液浓度8IBxo发酵结束后，立即灭活。发酵液升温进行灭活，当发酵液的温度上升到8090C时，改为直接蒸汽灭活，使发酵液的温度达到121C,灭活时间1530分钟。灭活结束后，用循环水间接降温，使发酵液的温度降到4045C。达到温度后，停止冷却降温，打开无菌压缩空气风管，使发酵罐内的压力达

13、到，以便向下道工序输液。一次分离。用卧螺离心机对发酵液离心分离。脱色处理和二次分离。脱色是除去清液中的色素和杂味，脱色时间为小时，每罐装入分离液和活性炭。启动搅拌器，边搅拌边脱色脱味。脱色脱味后，经卧螺式分离机，进行二次分离，除去活性炭。三次分离。三次分离选用高速管式分离机，将二次分离液再次分离成三级分离液和固相沉渣。真空浓缩。用三效降膜蒸发器，进行低温真空浓缩，将三次分离液浓缩到含固形物4050%，浓缩好的浓缩液直接进入保温罐中。喷雾干燥。保温浓缩液通过管路流入到立式压力喷雾干燥机组的喷嘴式雾化器中，用的蒸汽，进入到热交换器中，供给加热空气，使其水分蒸发量达到612.17kg/h0经喷雾干燥

14、后，可生产含水8%的干粉（包括旋风分离器回收的干粉）。筛分、包装。从干燥塔中产出的玉米蛋白活性肽粉，经震动流化床，绝大多数为粉剂，很少一部分为颗粒，颗粒部分要经粉碎后成粉剂。经旋风分离器回收的玉米蛋白活性肽粉，经过筛选分离，可直接进入成品包装车间。产品进行定量包装后，经检验合格即可入库储存，包装材料用塑料袋。2.产品标准（1）感官指标：色泽，淡黄色；气味，无不愉快气味；组织状态，粉末无结块（2）理化指标：N70蛋白（%）活性蛋白肽（%）N60水分（%）8黄曲霉毒素不得检出神（以As计）mg/kgW铅（以Pb计）mg/kgW（3）微生物指标：菌落总数（cuf/g）W5000大肠杆菌（MPN/lO

15、Og）W30致病菌不得检出表5-1主要设备序号设备名称规格或型号单位数量备注1调浆罐15m3台102发酵罐罐60m3台303螺杆浓浆泵I-1B3台64卧式螺旋离心机LW530X2270台6其中1台用于消洗5高速管式离心机GQ142Q台126离心饮料泵BAW15台121台用于输送渣料7卧螺分离后储罐15m3台88高速管式分离后储罐40m3台81台用于分离渣料9三效降膜蒸发器RNJM01-630台210保温储罐5m3台411喷雾干燥器RGP03-630台312包装机40袋/min台1213脱色罐20m3台1214流化床套415CIP罐10M2台216水处理系统30T/H套117轴流风机D400台8

16、18化验设备套1（五）原材料、燃料及动力消耗主要原料、辅助材料本项目所需原料是玉米蛋白粉，年用量约万吨，可就地解决。水、电、汽供应充足。水、电、汽吨用量及年用量表5-2水、电、汽吨用量及年用量名称规格/单位每吨单耗年用量水吨231360电度41984000蒸汽/标准煤7000大卡10240000（六）生产用地、建筑面积及用工人数厂区占地面积：万廿；建筑面积：万m；用工人数：78人。（七）环境保护项目投资后，将产生少量的废水、废渣、废气，给周围环境带来一定的影响。处理方案如下：（1）废水处理废水主要是生产过程中清洗、过滤废水和生活污水，属无毒废水，可生物分解，但若直接排放将消耗河水中的氧，影响水生物生长，破坏生态环境。拟采用膜滤器处理后排放，年处理量24万吨。（2）废渣处理生产中所排放的废渣主要为锅炉烧煤产生的煤渣，可利用其做建材生产原材料，既避免污染又可发展第二产业。在废渣处理过程，釆取间断排放的方式，完全能够避免污染环境。（3）废气处理废气主要是锅炉燃烧产生的烟气，含有一定的