
玉米的深加工主要集中在玉米淀粉的利用方面,而非淀粉部分,如玉米皮、玉米黃漿水等的利用還不夠充分,大多用作飼料或以廢水的形式直接排放,附加值較低,并且還加劇了環境的污染。
近年來,隨著玉米深加工產業的不斷發展,玉米深加工副產品的綜合利用也引起了人們的廣泛關注。本文從玉米皮、玉米黃漿水、玉米蛋白粉和玉米胚芽四個方面,總結了玉米深加工副產品的綜合利用現狀。
1 玉米皮
玉米皮主要在兩個工藝過程中產生,一是淀粉生產中,玉米浸泡、粉碎、水選之后的篩上部分,經脫水而制成的玉米皮;二是在玉米粉加工中,玉米凍干粉,篩去玉米粉后,篩上的剩余部分。玉米皮中含有豐富的膳食纖維、粗蛋白和粗脂肪等營養物質,其深加工產品主要有以下7種。
1.1 膳食纖維
膳食纖維不被人體的小腸消化,但在大腸中會發生部分酵解,在滿足人體飽腹感的同時只產生極少熱量。因此,對人體具有重要的生理功能。
王丹等利用超微粉碎與酶解技術提取玉米皮水溶性膳食纖維,當玉米皮超微粉粒徑為38μm~45um,酶解溫度55°C,酶解時間為2.5 h,酶添加量為0.8%,料液比為1: 23(g/mL)時,玉米皮水溶性膳食纖維得率最高為13.69%。王悅等采用酶法制備玉米皮膳食纖維脂肪替代物,在pH值5.0、酶解時間51min、木聚糖酶濃度0.32%、纖維素酶濃度0.20%條件下,所得玉米皮膳食纖維最多。
1.2 黃色素
玉米黃色素在我國可作為一種天然食用色素,應用于人造奶油、黃油、焙烤食品等油基或脂基食品中。
陳紅等以玉米皮為原料,采用微波協同酶法提取玉米黃色素,最佳工藝條件為微波功率400W、微波輻射時間50s、料液比1:8 (g/mL)、纖維素酶用量1.2%、酶解溫度50°C、酶解時間90min、酶解體系pH5.5.
1.3 玉米皮油
玉米皮中含有約3%的脂類。玉米皮油中含有豐富的植物留醇、油酸和亞油酸,有助于降低體內血清膽固醇提高免疫力,對促進人體健康具有重要意義。
張小苗等采用索氏提取法提取高留醇玉米皮油得到的玉米皮油中油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸含量接近80%,留醇含量達到了6.42%。
1.4 L-阿拉伯糖
L-阿拉伯糖是一種五碳醛糖,其分解不產生熱量,對蔗糖代謝轉化有明顯的阻斷作用,可抑制肥胖、預防并治療與高血糖相關的疾病。
馬福敏等以鮮玉米獲皮為主要原料,采用復合酶法提取其中的阿拉伯木聚糖,當木聚糖酶與纖維素酶添加量之比為10:1(酶活比),復合酶的添加量為900u/g時提取率最高。
1.5 飼用蛋白
玉米皮含有少量的植物蛋白,傳統方法是直接作為牛羊的飼料。但因其適口性差、牛羊等采食率低等因素,導致飼喂效果不好。
季彬等利用產骯假絲酵母、啤酒酵母和白地霉聯合固態發酵生產蛋白飼料的方法,可將玉米皮中的淀粉、纖維類物質直接轉化為牛羊易采食的單細胞蛋白,有效提高了玉米皮的飼用價值。
1.6 醇溶蛋白
醇溶蛋白是一種具有特殊溶解性的蛋白質,它既不溶于水也不溶于無水醇類,但易落于體積濃度為60%~95%的乙醇或70%~80%的丙酮中。玉米醇溶蛋白具有獨特的成膜特性,可作為涂膜劑、黏結劑、藥物緩釋材料等,還可用于生產生物可降解塑料。
趙華等以脫色后的玉米麩皮為原料,研究醇溶蛋白的最佳提取條件為:液料比為9 : 1(mL/g)的75%乙醇水溶液,60℃浸提2h后,離心分離,醇溶蛋白一次提取率可達到71.49%。
1.7 多糖
玉米皮多糖具有降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗氧化等多種生理活性。玉米皮中多糖的含量受玉米品種、提取方法的不同而不同,目前多采用浸提法、酶提法和其他物理技術輔助法。玉米皮多糖作為一種功能性多糖類,可用于功能性食品或醫藥產品中,附加值較高。
2 玉米黃漿水
玉米黃漿水是玉米淀粉生產中沉淀淀粉后的清液。黃漿水中有機物含量高,營養豐富,可作為微生物的發酵液。
李桐徽以深黃被抱霉YZ-124為發酵菌株,以玉米黃漿水為主要培養基,生產花生四烯酸,產量可達3.22g/L;李小雨等利用黃漿水與糖蜜1:1混合液為發酵液,以白地霉與熱帶假絲酵母等量混合菌為發酵菌種,生產單細胞蛋白,產量(干物質) 重量最大為5.87g,其中蛋白含量高達1.78g/100mL。
3 玉米蛋白粉
玉米蛋白粉主要指從玉米淀粉生產中經淀粉分離機分離出的蛋白質水(即麩質水),經濃縮、脫水、干燥制得蛋白粉。玉米蛋白粉中蛋白質含量在60%以上,是優質的植物蛋白來源。其深加工產品主要有2種。
3.1 黃色素
玉米黃色素不單存在于玉米皮中,也存在于玉米蛋白粉中。張守文等以玉米蛋白粉為原料,研究玉米黃色素超聲微波提取法的提取條件為:超聲時間69.92min,超聲功率69.38w,微波時間80.21s,微波功率451.01w,玉米黃色素的提取率可達97.101%。龍英等采用微波法提取玉米蛋白粉中黃色素,提取的最佳條件是:提取時間90s,提取溶劑甲醇溶液,pH為5.0.
3.2 蛋白肽
玉米蛋白粉在蛋白酶,尤其是堿性蛋白酶的水解作用下,可以得到一系列由五個或更多氨基酸殘基組成的短肽。這些短肽的水溶性高于蛋白粉,具有較低的黏度。蛋白膚具有降血壓、提高免疫力和維持腸道機能等功能,具有廣闊的應用前景。
姬晨曦等以玉米蛋白粉為原料,經超聲預處理后,采用酶解法制備玉米蛋白抗氧化膚,最佳工藝參數為:超聲功率500 w,超聲時間10 min,堿性蛋白酶[E]/[S]為10%,胰蛋白酶[E]/[S]為6%,酶解溫度60℃,pH值9.0.酶解時間2h。
4 玉米胚芽
4.1 胚芽蛋白
玉米胚芽是玉米生產的副產品。玉米胚芽干燥后,蛋白質和脂肪的含量較高,蛋白質占18%-20%,脂肪占35%-40%。玉米胚芽蛋白易被人體消化吸收,是一種全價優質蛋白質。
許英一等采用堿溶酸沉法提取玉米胚芽蛋白,在提取時間60min,pH9.5.溫度60℃,料液比1:14 (g/mL)的條件下,玉米環芽蛋白的提取率可達58.15%,最住酸沉條件是pH4.2.
4.2 胚芽多肽
玉米胚芽多肽是可溶性的小分子肽類,可通過蛋白酶對玉米胚芽蛋白進行降解和修飾制得。酶法制備的條件溫和,提取率高。多肽產品口感較好,可以為特定人群(如老年人、嬰兒等)提供膳食多肽。玉米胚芽多膚還具有多種生物活性,如抗氧化、增強免疫力和促進乙醇代謝保護肝臟等,可以用于功能性食品或醫藥領域。
4.3 胚芽油
玉米胚芽油中不飽和脂肪酸含量非常高,可達80%~85%。玉米胚芽油不含膽固醇,并能有助于溶解血液中的膽固醇,對動脈硬化、精尿病等老年性疾病,具有積極的防治作用。玉米胚芽油中還含有豐富的維生素A、D、E,對改善視力、促進上皮組織及骨骼的發育和胎兒的生長發育有很好的作用。
5 結語
近些年,隨著玉米深加工項目的不斷發展,玉米加工正在發生著技術性的變革。玉米深加工副產品的開發,不僅有助于提高資源的有效利用率,減少環境污染,還能帶來較高的經濟附加值。但目前,對于玉米深加工副產品的研究,僅有部分已經商品化,如胚芽油,多數還停留在研究階段。因此,加快玉米深加工副產品研究的商業轉化是當前承待解決的主要問題。

-
[03-18]
-
[03-17]
-
[03-11]
-
[03-10]
-
[02-25]
-
[02-24]
-
[02-10]
-
[01-30]
-
[01-26]
-
[01-20]



