[发明专利]一种半连续玉米副产DDGS中高附加值产品的提取方法

说明书

本发明涉及一种半连续法玉米副产DDGS中高附加值产品的提取方法，分别采用正己烷、60~95wt%乙醇水溶液、无水乙醇提取DDGS中的油脂、醇溶蛋白、玉米黄色素，其中提取溶剂和原料的液固质量比为1:1~15:1（相对于单填充柱原料质量），提取温度25~78℃，提取液在单根填充柱停留时间为5min~50min，提取装置级数在1~15级，其中醇溶蛋白提取中二硫键还原剂添加量为0~0.1wt%（相对于提取液质量），提取液PH值范围为1~6，而各步骤得到的提取液在经过溶剂蒸除、适当精制后就能得到高附加值产品油脂、醇溶蛋白和玉米黄色素，本发明在对DDGS处理时，采用了半连续化的提取方法，相比于间歇提取，大大减少了提取溶剂的用量，增加了提取液的浓度，同时大幅度提高了原料的处理量，是一种适用于大批量工业化提取的有效方法。

技术领域

本发明涉及一种玉米燃料乙醇副产物DDGS高附加值利用的领域，具体涉及一种半连续玉米副产DDGS中高附加值产品的提取方法。

背景技术

中国的燃料乙醇产业由21世纪初开始大力发展，在国家“十五”及“十一五”计划的支持下，已建成包括吉林燃料乙醇公司在内的以玉米为原料的4大燃料乙醇生产公司，在2006年就到达了130万吨的年产量，我国已经成为世界上继巴西、美国之后世界第三大生物燃料乙醇生产国和应用国，预计到2020年，中国的燃料乙醇产量将达到1000万吨，目前中国燃料乙醇主要原料还是玉米淀粉。

以下为国内各主要燃料乙醇公司普遍采用的基于玉米淀粉的改良湿法燃料乙醇生产工艺，见说明书附图1 。

玉米经过清理、浸泡、去胚、细磨、液化、糖化、发酵、精馏等工艺得到了目标产物燃料乙醇，而剩下的底物经过干燥成为高蛋白的动物饲料DDGS（Distillers Dried Grainswith Solubles，玉米酒糟蛋白及可溶物）。

该工艺省略了淀粉脱除的步骤，有效提高了燃料乙醇的生产效率，但是其大宗产品乙醇和DDGS的价格比较低廉，各燃料乙醇公司还是处于利润低，需要国家长期补贴的境地，故对玉米燃料乙醇副产物DDGS的高附加值产品进行提取、开发利用能够很好解决提高燃料乙醇产业利润，拓宽下游产业链的问题。

DDGS饲料中含有数量可观的油脂、玉米黄色素、玉米醇溶蛋白等成分，由于其中的淀粉已被发酵制备乙醇，DDGS饲料中的高附加值产品的含量将大大高于玉米，其中油脂由于酸值高，不适于食用，但是其脂肪酸组成与精致玉米油相差不大，可用于制备生物柴油，玉米黄色素是一种类胡萝卜素，其主要成分叶黄素和玉米黄素是构成人眼晶状体黄斑的主要成分，为优良的抗氧化剂，其含有大量的共轭双键，可通过猝灭单线态氧，清除自由基等抗氧化行为来保护基体组织细胞，已有研究其在治疗白内障、保护视力、抗癌防癌方面具有特殊的功效，可以提纯作为护眼保健品，而玉米醇溶蛋白是一种疏水性的天然可降解大分子，其具有独特的成膜能力，在醇水溶液中成无规则线团结构，溶剂蒸发后即会形成透明、有光泽的薄膜，得到的薄膜具有防潮、隔氧、抗紫外线、保香、阻油、防静电等特性，在医用上可以作为片剂包衣、药品缓释剂（缓释胶囊），在食品工业中用于巧克力、保健品的包覆增加其光泽度、口感、延长其保质期，还可以作为口香糖甜味缓释剂，在经过一些物理化学改性后还可以作为可降解的食品包装、保鲜材料。

而现在文献报道的对玉米、玉米黄粉蛋白、玉米酒糟蛋白饲料中玉米黄色素及玉米醇溶蛋白的提取方法主要是间歇釜式的溶剂浸提，这种方法的缺点是溶剂用量大，提取液中目标产物含量低，提取后蒸去溶剂能耗比较高，而且间歇式的提取方式对物料的处理效率也很低，只适合实验室或者小批量生产，如用于DDGS的提取工艺，根本无法满足燃料乙醇工业中动辄几十万吨的DDGS原料处理量，中国的燃料乙醇公司很少考虑到怎么去利用它，大量宝贵的DDGS原料被当做廉价饲料或者常规排泄物丢弃，这是对玉米资源的极大浪费，故开发一种能够减少提取液用量，增加目标产物浓度，提高原料处理量的DDGS高附加值产品提取工艺具有很大的应用前景和经济效益。

发明内容