[发明专利]用于从全酒糟副产品中生产高蛋白玉米粉的方法及系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及玉米干磨，更具体地，涉及从在制造乙醇的玉米干磨加工中产生的全酒糟副产品中生产高蛋白玉米粉的方法及其系统。

背景技术

湿磨玉米加工工厂将玉米粒转换成多个不同的共产品，如胚芽(用于提取油)，麸质饲料(高纤维动物饲料)，麸质粉(高蛋白动物饲料)，以及淀粉基产品，包括乙醇，高果糖玉米糖浆，食品和工业淀粉。然而，由于湿磨工厂的建立复杂且资本密集，现在几乎所有新修建的工厂都是干磨工厂。

干磨工厂一般将玉米转换成两个产品，即乙醇和带有可溶物的酒糟。典型的玉米干磨加工由四个主要步骤组成：谷粒经营和粉碎，液化和糖化，发酵，以及共产品回收。谷粒经营和粉碎是指将玉米购入工厂并研磨，以促进淀粉更好地转化为葡萄糖的步骤。液化和糖化将淀粉转化成葡萄糖。发酵是酵母将葡萄糖转化成乙醇的过程。共产品回收是指将乙醇和玉米副产品纯化并准备进入市场的步骤。

乙醇和副产品的回收一般开始于将淡酒送到蒸馏系统。随着蒸馏，乙醇通过一系列逐步的蒸发和凝结与淡酒的其它成分分离开来。去除了通过蒸馏法提取的酒精的淡酒即公知为全酒糟(whole stillage)，它含有包括玉米蛋白、纤维、油和糖的残留谷物的悬浮液。但此时，这些副产品太淡而不具有太多价值，经过进一步加工处理可以提供带有可溶物的酒糟。

在典型的加工中，当全酒糟离开蒸馏塔时，它通常会通过沉降式离心机分离为不溶性固体或“湿饼”(含有纤维)和液体或“稀酒糟”(含有蛋白质和油)。分离之后，稀酒糟移至蒸发器中以煮去水分，留下含可溶性(溶解的)固体的浓糖浆。浓缩的糖浆同湿饼混合，混合物可以出售给牛肉和乳品饲养场作为带有可溶物的湿酒糟(distillers wet grain with solubles，DWGS)。作为另一种选择，湿饼和浓缩的糖浆的混合物可在干燥过程中干燥并作为带有可溶物的干酒糟(distillers dried grain with solubles，DDGS)出售。产生的DDGS一般都有约29％的粗蛋白含量，也由于它的过瘤胃蛋白(by-pass protein)含量而作为一种特别有用的用于牛和其他反刍动物的饲料。

由于DDGS和DWGS提供了一个关键的二次收入来源，其可以抵消整个乙醇生产成本的一部分，因此提供一种可以从全酒糟中提取高蛋白玉米产品，以每吨较DDGS或DWGS更高的价格出售的方法和系统是有益的。

发明内容

本发明旨在一种从在制造乙醇的玉米干磨加工中产生的全酒糟副产品中生产高蛋白玉米粉的方法及其系统。

在一种实施方式中，从全酒糟副产品中生产高蛋白玉米粉的方法包括：在制造乙醇的玉米干磨加工中，将全酒糟副产品分离为不溶性固体部分和稀酒糟部分。将稀酒糟部分分离成蛋白部分和水溶性固体部分。然后，将蛋白部分脱水并干燥得到高蛋白玉米粉，以干基计算，该高蛋白玉米粉含有至少40重量％的蛋白。

在另一种实施方式中，从全酒糟副产品中生产高蛋白玉米粉的方法包括：在制造乙醇的玉米干磨加工中，用过滤离心机、沉降式离心机、压力筛或叶片式筛处理全酒糟副产品，以将全酒糟分离为不溶性固体部分和稀酒糟部分。再用喷嘴离心机或气旋装置处理细酒糟，以将细酒糟部分分离为蛋白部分和水溶性固体部分。下一步，用沉降式离心机处理蛋白部分，以将蛋白部分脱水，然后干燥脱水的蛋白部分以得到高蛋白玉米粉，以干基计算，该高蛋白玉米粉含有至少40重量％的蛋白。

在另一种实施方式中，从在玉米干磨加工中产生的全酒糟副产品中生产高蛋白玉米粉的系统包括：第一装置，所述第一装置选自过滤离心机、沉降式离心机、压力筛或叶片式筛，用于将全酒糟副产品分离为不溶性固体部分和稀酒糟部分。第二装置，所述第二装置选自喷嘴离心机或气旋装置，用于将稀酒糟部分分离为蛋白部分和水溶性固体部分。该系统还包括沉降式离心机，用于将蛋白部分脱水；和干燥装置，用于将脱水的蛋白部分干燥，从而生产高蛋白玉米粉，以干基计算，所述高蛋白玉米粉含有至少40重量％的蛋白。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，并且连同如上给出的发明的总体说明以及如下给出的说明的具体实施方式一起阐述本发明的实施方式，用来解释本发明的原则。

图1是现有技术的干磨加工生产乙醇和带有可溶物的酒糟的方法和系统的流程图；

图2是根据本发明的一种实施方式的从在制造乙醇的玉米干磨加工中产生的全酒糟副产品中生产高蛋白玉米粉的方法和系统的流程图；

图3是根据本发明的一种实施方式的过滤离心机的横截面视图；

图4是图3所示的过滤离心机中的内框或篮的横截面视图；