Мокрый способ отделения кукурузного зародыша

Зародыш кукурузный – все самое важное и интересное об этом продукте!

Когда переработка кукурузных зерен в крахмал производится по безотходной технологии, то получается основной побочный продукт, который используется для производства продуктов питания и комбикормов – зародыш кукурузный. Из кукурузного зародыша изготавливают некоторые полезные пищевые продукты, прежде всего, кукурузное масло. Поэтому он пользуется спросом во всем мире, а объемы его потребления постоянно растут

Зародыш кукурузный — это побочный продукт, который получается при переработке кукурузы в крупу или крахмал.

Его вес составляет от 8 до 14% от всей массы кукурузного зерна, при этом на него приходится более 80% содержащегося в кукурузе жира, около 20% белков и 74% минеральных веществ. Поэтому он широко используется для производства кукурузного масла и маргарина, рассказывают эксперты маркетингового агентства MegaResearch.

Из одной тонны кукурузного зародыша получается 270 литров масла. В качестве отходов остается жмых — высокоценный в питательном отношении концентрат, содержащий легкодоступные частично денатурированные белки, декстиринизированный крахмал и свободные сахара, а также остатки кукурузного масла (до 6%) и большую часть минералов и витаминов зародыша. Жмых кукурузного зародыша широко используется при производстве комбинированных кормов для животных и птиц.

Мировые объемы потребления кукурузного зародыша постоянно растут. Так, в период с 2010 по 2015 г. они увеличились на 27%. При этом больше половины этого продукта производится на территории США, где он практически полностью перерабатывается для внутренних нужд. Другими крупными рынками сбыта являются Китай, Бразилия и Япония.

Ряд стран Евросоюза и Турция, напротив, большую часть этого продукта импортируют, причем их поставщиками могут выступать соседние Франция, Австрия, Нидерланды и Германия. В числе экспортеров кукурузного зародыша находится и Россия, занимая шестое место по объему поставок в мире. В последнее время в связи с ростом общемирового потребления наблюдается тенденция размещения новых производств в Бразилии, Китае и других активно развивающихся странах.

Самым крупным поставщиком кукурузного зародыша является Франция, обеспечивающая около 20% всех потребностей в этом сырье. Интересно, что французская продукция самая дорогая на рынке — ее стоимость на 40% выше средневзвешенной по десяти ведущим странам-экспортерам. Такая ситуация может объясняться тем, что основные поставки производятся на рынок Евросоюза, где действует законодательное регулирование торговых отношений.

В целом развитию рынка кукурузного зародыша в мире способствует сразу несколько факторов:

• стабильный спрос на кукурузное масло в США и странах ЕС;

• рост спроса на кукурузное масло в развивающихся странах: Китае, Индии, Бразилии, Индонезии;

• появление большого количества переработчиков кукурузы в странах Азии — Китае, Индии, Таиланде;

• рост численности населения в мире с 6,9 млрд чел. в 2010 году до 7,8 млрд чел. в 2020 году.

Анализ совместного влияния этих факторов позволяет предположить, что потребление сухого кукурузного зародыша в ближайшее время будет расти примерно на 3–3,5% в год. При этом максимальные темпы роста будут достигаться на относительно новых рынках — в Китае, Бразилии, ЮАР и других развивающихся странах.

(Источник: маркетинговое агентство MegaResearch. Фото: Alexandra/München).

Источник

Кукурузный зародыш

Зародыш кукурузный ТУ 9189-006-00343094-2016

На ОАО «Чаплыгинский крахмальный завод» выпускают зародыш кукурузный мокрого способа отделения. На зародыш, составляющий 8-14% массы кукурузного зерна, приходится 84-86% жира, содержащегося в кукурузе. Зародыш является сырьем для производства кукурузного масла, а также одним из составляющих кукурузных кормов.

В состав жира зародыша входят ненасыщенные жирные кислоты (линолевая 56%, олеиновая 30%, линоленовая 0,7%) и 14% насыщенных. Белковая часть зародыша содержит порядка 37% глобулинов, 51% глютелина, 5% зеина и 7% нерастворимых жиров. Зародыш содержит большой набор аминокислот и богат витамином Е (токоферолом), бетаситостироном и фитином.

Качественные показатели зародыша кукурузного

№	Показатель	Значение	Факт
1	Влажность, %	не более 7	5-7
2	Содержание жира, %	не менее 45	45-50
3	Массовая доля органических примесей,оболочек, мелкораздробленного кукурузного зародыша, %	не более 15	10
4	Массовая доля испорченного зародыша, %	не более 4	2
5	Массовая доля дробленого зародыша, %	не более 15	10
6	Доставка	насыпью, автотранспортом

• К мелкораздробленному зародышу относятся его части размером не менее 2 мм
• К испорченному зародышу относится зародыш, имеющий окраску от коричневого до черного цвета.
• К дробленому зародышу относятся его части размером более 2 мм.

Источник

Мокрый помол кукурузы — Corn wet-milling

Мокрый помол кукурузы — это процесс разделения зерен кукурузы на составные части: кукурузное масло , белок , кукурузный крахмал и клетчатку . Он использует воду и серию шагов для разделения частей, которые будут использоваться для различных продуктов.

СОДЕРЖАНИЕ

История

Кукурузы мокрого помола промышленность была основным компонентом американского производства в течение более чем 150 лет. Переработчики кукурузы разработали процесс разделения зерен кукурузы на составные части для производства различных продуктов с добавленной стоимостью . Четыре основных компонента, такие как масло , белок , крахмал и клетчатка, являются основным продуктом процесса влажного помола кукурузы. Ассоциированные производители продуктов из кукурузы были образованы в 1913 году, когда группа предприятий по переработке кукурузы успешно выросла.

Описание

Мокрый помол кукурузы — это процесс, при котором компоненты зерен кукурузы экстрагируются для получения продукта высокой степени очистки. Большинство продуктов этого процесса являются ценными и в основном необходимы для пищевой промышленности. Благодаря этому процессу каждая часть кукурузы используется для производства качественных ингредиентов. Характеристики этого процесса основаны на физическом разделении компонентов, в основном по весу и размеру. Вода необходима, так как это мокрый процесс и она действует как разделительный агент / носитель на этапах промывки. Следовательно, этот процесс можно рассматривать как сопряженный с высокими капитальными затратами. Единственное химическое применение в этом процессе — водный раствор диоксида серы , который используется в процессе замачивания . Кукурузу замачивают в этом растворе, чтобы смягчить ядро, чтобы масло в зародышах не загрязняло другие продукты и его было легко отделить.

Шаги процесса

Уборка

В соответствии со стандартами Министерства сельского хозяйства США кукуруза 2-го сорта обычно используется для мокрого помола. Собранную кукурузу необходимо очистить перед измельчением. Докедж- тестер с соответствующим номером сита используется для удаления частиц, отличных от необходимого зерна, таких как куски початков, инородные семена, металлические части, листья, грязь, и можно рассчитать процент содержания докеджа. Затем очищенная кукуруза анализируется на ее состав с помощью спектрометра NIR . Анализ состава желтой зубчатой ​​кукурузы, проведенный в Центре исследований использования сельскохозяйственных культур Университета штата Айова, приведен в таблице ниже.

Композиционные свойства NIR

Влажность (в%)	Белок (в%, в пересчете на сухое вещество)	Масло (в%, дб)	Крахмал (в%, дб)	Плотность (в г / куб. См)	Тестовый вес (фунт / бушель)
13,8	8,93	4,29	70,4	1,282	65,6

Замачивание

В этом процессе кукуруза гидратируется , чтобы отделить гранулы крахмала от белковой матрицы, оставляя зародыши устойчивыми к измельчению. Этот процесс снижает плотность зародышей и размягчает ядро, что упрощает измельчение. В воду также добавляются такие химические вещества, как диоксид серы и молочная кислота . Молочная кислота разрушает белковый матрикс эндосперма и помогает лучше отделить крахмал. Он также снижает pH, предотвращая рост микробов. SO2 реагирует с дисульфидными связями и ослабляет матрицу, позволяя гранулам крахмала отделяться чисто. Он также служит антимикробным средством . В конце замачивания белковая матрица ослабляется, белки эндосперма растворяются, а некоторые растворимые твердые вещества диффундируют в воду для замачивания. Чистую кукурузу замачивают в больших резервуарах с водой температурой 125–130 ° F, содержащей молочную кислоту и диоксид серы, в течение почти 40 часов. Затем крутая вода сливается с помощью сетчатых сит подходящего размера и концентрируется с помощью испарителей с несколькими эффектами. Использование концентрированной пропитанной воды: этот экстракт богат белком и может использоваться в качестве питательной среды для ферментации с целью производства ферментов или антител . Он также используется в кормах для животных.

Восстановление зародыша

Как предполагает этап процесса, на этом этапе зародыши отделяются от других частей кукурузы. Восстановление микробов как можно более неповрежденным необходимо для предотвращения загрязнения конечных продуктов маслом. Истирательные мельницы, такие как дисковые мельницы , используются для грубого измельчения размягченных зерен кукурузы. Измельчение происходит медленно, а элементы, используемые для измельчения, тупые, чтобы гарантировать полное удаление зародышей. К измельченному материалу добавляют воду, чтобы получить густую кашицу из мацерированных ядер и целых зародышей. Содержание сырого масла в зародышах составляет 40-50%, что делает их менее плотными, чем другие частицы, и в результате зародыши плавают в смеси. Затем смесь пропускают через гидроциклоны для зародышей с избыточным и нижним сливом. Перелив будет состоять в основном из зародышей и воды, а нижний поток будет содержать клетчатку, крахмал, белок и воду. Слив проходит через гидроциклон несколько раз, так как 100% разделение не может быть достигнуто за один проход. Отделенные зародыши очищаются, сушатся и пропускаются через пресс для зародышей, чтобы извлечь из них масло. В качестве альтернативы также можно использовать экстракцию растворителем . Твердые частицы, оставшиеся после экстракции масла, называются зародышевой мукой, которую затем сушат.

Мука из зародышей является хорошим источником аминокислот и является носителем микрокомпонентов в рецептурах кормов для животных. Рафинированное кукурузное масло можно использовать в качестве масла для салата и растительного масла. Его также используют для приготовления маргаринов из кукурузного масла.

Восстановление волокна

Нижний продукт гидроциклона, состоящий из волокна, белка и крахмала, тонко измельчается и просеивается с использованием нескольких мельниц и сит с подачей под давлением. Сита используются для отделения волокна от смеси. Для удаления грубых и тонких волокон используются грохоты различных размеров. Используется клиновая или профильная сетка. Крахмал и белок проходят через сито и собираются, тогда как волокна остаются на сите, и это называется кормом из кукурузной глютена. Принцип разделения — разница в размерах. Корм из кукурузной глютена содержит примерно 21% белка, 1% жира, 10% клетчатки и 15% крахмала. Поскольку он богат водорастворимыми питательными веществами, он используется в качестве одного из основных ингредиентов в кормах для животных . Его также можно использовать для производства рафинированного кукурузного волокна для употребления в пищу человеком.

Восстановление белка

Суспензия, содержащая только белок и крахмал, называется мельничным крахмалом. Вода удаляется из жернового крахмала в загустителе перед перемещением в сепаратор. Центробежные силы применяются для разделения крахмала и клейковины, которые различаются по плотности. Затем более тяжелую суспензию крахмала несколько раз промывают пресной водой в гидроциклонах . Поток крахмала обычно содержит 90% крахмала, а поток глютена состоит из 60% белка. Более легкий глютен, отделенный сверху, сгущается, а тяжелый глютен далее направляется на обезвоживание в вакуумный ротационный фильтр. Эта кукурузная глютеновая мука состоит примерно из 60% белка, 1% жира и 3% клетчатки. Технологическая вода из обоих процессов либо добавляется в пропиточную воду, либо удаляется. Поскольку в нем около 60% белка, его используют в качестве корма для животных и зеиновых продуктов.

Обработка крахмала

Крахмал проходит многоступенчатую промывку с помощью гидроциклонов. Эти супернатанты разделены на каждой стадии промывки. Вода с каждой ступени возвращается в предыдущие гидроциклоны, чтобы обеспечить отделение максимального количества крахмала. Крахмал очень высокой чистоты (> 99,5% db) может быть получен мокрым помолом. Чистота важна, когда конечным продуктом является кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы или крахмал, который необходимо модифицировать (с использованием химикатов или ферментов), но это не важно при производстве этанола . После центрифугирования и промывки крахмал сушат.

Производство сопутствующей продукции

На долю побочных продуктов приходится 34% выхода мокрого помола. Фактически, 23% перерабатываемой кукурузы имеет очень низкую ценность или не имеет никакой ценности. Волокно, концентрированная вода для замачивания и мука из зародышей смешиваются для производства кукурузного глютена. Как упоминалось ранее, кукурузная глютеновая мука также используется в качестве корма для животных. Хотя в названии обоих есть «глютен», в них нет белка глютена — его нет в кукурузе в целом.

Типичные данные об урожайности (на дБ) для желтой вмятиной кукурузы показаны в таблице ниже.

Доля	Выход по сухому веществу (в%)
Крахмал	58-68
Клейковина	5,8-15,4
Волокно (грубое + мелкое)	8,8-19,2
Зародыш	5,2-10,5
Растворимые вещества в крутой воде	5,1-7,5
Общее извлечение твердых частиц	97,3–99,9

Основные продукты

В процессе мокрого помола будет пять основных продуктов: твердые частицы, содержащие воду, зародыши, клетчатка, крахмал и глютен . Однако побочный продукт этого процесса будет производить кукурузное масло, муку из кукурузной глютена, муку из зародышей кукурузы, кукурузную глютен и питательную воду. В среднем один бушель кукурузы обычно содержит около 32 фунтов крахмала или 33 фунта подсластителей или 2,5 галлона топливного этанола, 11,4 фунта корма глютена, 3 фунта глютеновой муки и 1,6 фунта кукурузного масла.

Исследования в области мокрого помола кукурузы

Несмотря на то, что мокрый помол кукурузы использовался в течение многих лет для производства пищевых продуктов, кормов для животных и топлива, исследования в этой области все еще продолжаются, чтобы сделать этот процесс все более и более эффективным. Исследования показали, что время замачивания можно уменьшить с 40 часов до 6-8 часов, если добавить ферменты, такие как протеаза , и преобразовать измельчение в двухэтапную процедуру. Это даже устраняет необходимость в диоксиде серы. Было обнаружено, что выход эквивалентен традиционному процессу. В аналогичном исследовании было показано, что добавление фермента, разлагающего фитиновую кислоту, сокращает время замачивания. Фитиновая кислота присутствует в кукурузе, которая в основном попадает в кукурузный настой. Добавление ферментов, разлагающих фитиновую кислоту, вместе с целлюлозой может сократить время замачивания. Влияние сушки было испытано на конечный урожай при мокром помоле кукурузы, и было обнаружено, что уменьшение исходного содержания влаги в кукурузе и повышение температуры воздуха для сушки снижает урожай. Это связано с тем, что из-за низкого содержания воды разделение белков и крахмала затруднялось.

Источник