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玉米胚资源的开发

时间:2022-11-12 百科知识 版权反馈
【摘要】:玉米油有较好的营养价值,国际上把玉米油称为保健油,其价格略高于其他食用油脂。近20多年来,玉米油在国际上有较快的增加。玉米油已成为世界上主要食用植物油品种之一。玉米胚集中了玉米粒中84%的脂肪,83%的无机盐,65%~22%的蛋白质。玉米胚中含量最高的是脂肪。轧坯是为了使胚芽破碎,使胚芽的部分细胞壁破坏,蛋白质变性,以利于出油。湿法分离的胚芽出油率为40%~45%,对玉米的毛油得率为3%~3.5%。

玉米胚可用于制取玉米油。玉米油有较好的营养价值,国际上把玉米油称为保健油,其价格略高于其他食用油脂。近20多年来,玉米油在国际上有较快的增加。玉米油已成为世界上主要食用植物油品种之一。我国玉米产量虽占世界第二,但是我国的玉米油产量很少,主要是我国以玉米为原料的加工工业,对分离玉米胚未列上日程,因而大量的玉米胚随着下脚排出厂外,未能得到合理的利用。我国淀粉、淀粉糖、酒精、酿酒工业,每年处理几百万吨玉米,但能回收玉米油的不多。目前在部分农村,仍以玉米为主粮,有些地方采用280型粉碎机,将玉米一次粉碎成玉米粉,出粉率虽可达96%,原料得到了充分利用。但由于没有脱除玉米胚,这种玉米粉中含有玉米脂肪,在脂肪酶作用下易于酸败,故口味较差。如能将玉米胚分离后制玉米粉,就能克服这一缺点。总之,玉米加工业分离玉米胚,对提高产品质量,合理利用资源,提高经济效益,有重要的意义。

玉米胚位于玉米子粒一侧的下部,其质量虽只有子粒的10%~15%,但却是玉米粒中营养成分最好的部分,是玉米子粒发育生长的起点。玉米胚集中了玉米粒中84%的脂肪,83%的无机盐,65%~22%的蛋白质。玉米胚芽的成分随着品种的不同,有较大幅度的变化,大致的范围见表3-5。

表3-5 玉米胚芽的成分(%)

从玉米胚芽的成分可知,除了含有较多的脂肪以外,其次是蛋白质和灰分。此外,玉米胚还含有磷脂、谷固醇、肌醇磷酸苷、肽类、糖类。

玉米胚比玉米其他部分含有更多的灰分,其中特别多的是磷酸盐和钠盐。玉米胚和玉米种皮及胚乳中各种灰分的含量比较如表3-6所示。

表3-6 玉米子粒不同部位中灰分的组成(%)

特别应指出的是,由于玉米胚乳中所含蛋白质中赖氨酸和色氨酸含量较少,因大部分是醇溶蛋白和谷蛋白,约占80%,其生物学价值较低,在以玉米蛋白为配合饲料时,一般需补加赖氨酸。但是玉米胚的蛋白质大部分是白蛋白和球蛋白,所含的赖氨酸和色氨酸确比胚乳高得多,赖氨酸含量高达5.8%左右,且富含全部人体必需氨基酸。所以玉米胚芽蛋白质的生物学价值达64%~72%,而胚乳蛋白质只有44%~59%。

玉米子粒中胚乳及胚芽部分的蛋白质种类和分布见表3-7。

表3-7 玉米子粒、胚乳、胚芽中的蛋白质含量(%)

玉米胚中含量最高的是脂肪。整个玉米子粒脂肪的80%以上含在玉米胚中,所以玉米胚含油达40%~50%,而玉米粒其他部分的脂肪含量很少,如淀粉中只含脂肪0.6%,蛋白质中只含脂肪7%,纤维中含脂肪1%~1.3%。玉米脂肪含有72.3%的液体脂肪和27.7%的固体脂肪,所以是半干性油。还含有少量的蜡。据研究,这种蜡碘价为42,皂化值120,非皂化物26.4%。

玉米胚和其他油料一样,制油过程也需经过清理、轧胚、蒸胚、压榨等过程。浸出法制油是近代先进的制油法,出油率高,其饼粕的利用效果也好。但是由于玉米胚一般是在淀粉厂或其他玉米加工厂分离出来,每万吨玉米最多分出700吨玉米胚。当这些胚芽制油时,也只有300多吨的产品。相对来说是一个规模较小的油料加工,所以玉米胚制油大部分采用压榨法制油。除非能集中相当量的玉米胚芽,才适于建立一定规模的浸出法玉米油厂。

玉米胚榨油工艺流程如下:

玉米胚→预处理(筛选、磁选)→热处理(调节水分)→轧胚→蒸炒→压榨→毛油

(1)预处理。进入制油车间的玉米胚有干法或湿法分离的玉米胚。干法玉米胚虽然能达到玉米重量的4%~8%,但由于干法分离效果差,含杂较多,夹带着很多淀粉和玉米皮,应在榨油前用筛分法尽可能地将夹杂物去除。干法玉米胚因有时分离不善,甚至无法应用于制油。湿法分离的玉米胚纯度较高,所以出油率也较高。影响出油率的最大杂质因素是淀粉。分离胚芽过程如淀粉分不净,它不仅减少了商品淀粉的收率,而且还因夹带在胚芽中的淀粉在蒸炒过程会糊化,减少了压榨过程油脂流出的流油面积,堵塞了油路;淀粉本身当然也会吸收一部分油脂,从而影响玉米胚的出油率。此外,在玉米胚芽进入榨油机以前,还应进行磁选处理,以除去磁性金属碎屑,保护榨油设备。

(2)轧坯。由于玉米胚在分离过程吸收了水分,在轧坯以前,必须进行烘烤,以调节水分,降低其韧性。干燥至水分10%以下,才能进行轧坯。轧坯是为了使胚芽破碎,使胚芽的部分细胞壁破坏,蛋白质变性,以利于出油。一般可采用Φ200×370型轧坯机,每小时处理400千克。

(3)热处理。热处理亦称蒸炒。所有热处理的目的是为了破坏细胞壁,使蛋白质充分变性和凝固,同时使油的黏度降低,以及使油滴进一步凝集,以利于油脂从细胞中流出。热处理的效果受水分、温度、加热时间、速度等因素的影响,其中最主要的因素是水分和温度。经热处理的料温在进入压榨机以前,争取达到100℃。

(4)压榨。压榨机有间歇和连续的两种,现在均采用连续螺旋压榨机,靠压力挤压出油。要获得好的出油率,必须保证压力在69MPa以上。常用的设备为95型螺旋压榨机。

干法分离的胚芽,出油率不超过20%,毛油得率占玉米的1%~2%。湿法分离的胚芽出油率为40%~45%,对玉米的毛油得率为3%~3.5%。毛油经过沉淀,可做原料油出厂,但不适于食用,作为精炼玉米油的原料。

玉米胚榨油以后,获得胚芽饼,其主要组成见表3-8。

表3-8 玉米胚芽饼的主要成分

从以上成分看到,玉米胚芽饼是一种蛋白质为主的营养物质,应该是较好的营养强化剂,但由于玉米胚芽饼中往往杂有玉米纤维,特别是胚芽饼有一种异味,所以一般均作为饲料处理。如果玉米淀粉企业胚芽分离效果好,胚芽纯度高,再使用溶剂萃取玉米油,这样获得的玉米胚芽粉,经过脱溶剂脱臭,是一种良好的食品添加剂,可在糕点、饼干、面包中使用。在饼干中添加胚芽粉,能提高饼干松脆度;在面包中添加胚芽粉达20%时,使面包的蛋白质大大提高,而外观、膨松度、口感等均和原来无大差异。利用这种胚芽粉,还可提取分离蛋白并制取高质量的玉米胚蛋白饮料。

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