玉米深加工淀粉副产物的蛋白选择及应用分析

□ 周 杰

（中粮生化能源（龙江）有限公司，黑龙江 龙江 161100）

玉米是全球三大粮食作物之一，也是主要的精饲料原料。因企业生产量高，产业发展潜力大，在农业中具有重要影响力。作为一种工业生产原料，与红薯相比，玉米含有大量的脂质和蛋白质［1］。因此，自20世纪50年代至今，全球淀粉、淀粉糖和乙醇工业生产愈来愈多的应用，玉米逐渐替代红薯作为原料，极大地推动了玉米生产制造的发展趋势。中国是世界第二大玉米生产国家。改革开放后，我国玉米生产加工技术取得了突飞猛进的发展。伴随着技术生产制造能力的不断提升和主营产品的生产制造，愈来愈多的蛋白质副产物获得了灵活运用，进而更好地提高了公司的整体经济效益［2］。这种副产物依据不同的加工工艺和主要产品可以生产制造出不同的蛋白质商品，且具备一定的使用价值。它是有效的精饲料原料，大大的填补了当今社会蛋白资源的不足，目前是继豆粕、鱼粉后的蛋白质原料之一。因此，如何正确挑选和运用这种蛋白副产品，非常值得进一步分析和讨论。

一、玉米的主要营养成分

玉米归属于草本植物，别名玉蜀黍，又被称为棒子、苞米、包谷。它是全世界总产量最大的农作物，是日常生活不可缺少的资源，也是十分关键的饲料作物和粮食作物。其总产值和栽种总面积仅次于麦子和稻谷。玉米是我国主要的粮食作物之一，每年产量超出2亿多吨，居全国农作物第三位。普遍栽种的主产地为东北地区、华北地区、西南地区山区地带［3］。玉米可作为食品类、饲养精饲料和工业生产原料。它不但是粮食作物，也是农作物。现阶段，以玉米为主要食材的人口数量约占全球人口的30%，其中非洲国家占25%，南美洲占40%，亚洲国家超出50%，有的乃至达到90%。玉米的营养成分很高，每100kg玉米的热量为1448.6千卡，其中蛋白质成分较高，约8.7克，人体所需脂肪约4.3克，淀粉占69%～75%。含有钾、硒、硅、镁、磷等营养元素，还含有B族维生素、维生素b21、B2、B6、维生素等。新鲜玉米带有特有的玉米黄质、维生素E和维C，以及丰富的铁、钾、钙等营养元素。但与其他的常见谷类对比，玉米欠缺磷酸氢钙、锌和其他人体必需的氨基酸［4］。

玉米含有的具体营养物质有淀粉、蛋白质、脂肪等。玉米籽粒由胚乳、胎芽、玉米皮和玉米冠共同构成。淀粉多存在与胚乳中，胚中成分非常少。玉米淀粉按其构造可分成网盘直链淀粉和碳键淀粉。网盘直链淀粉触碰碘时呈深蓝色，碳键淀粉触碰碘时呈蓝紫色。一般玉米淀粉仅含23%～27%的网盘直链淀粉。通过人力栽种干预，玉米优良品种的网盘直链淀粉成分可达80%以上。网盘直链淀粉可用来制作高韧性可食性淀粉膜［5］。粘玉米含有的淀粉为碳键淀粉，乳液聚合后清晰度高，黏性强。淀粉是食品产业的原料，全球淀粉生产量为4500万吨，在其中80%以上是玉米淀粉。适用于淀粉糖（固态葡萄糖水、液态葡萄糖水、葡萄糖、麦芽糖）、乙醇、麦芽糖糊精、鸡精、塑胶生产制造、造纸工业、制药业、发酵等领域。玉米的胚乳中含75%的蛋白质，胎芽含20%的蛋白质［6］。玉米中的蛋白质主要是醇溶蛋白质和谷蛋白，各自占40%上下，清蛋白和免疫球蛋白仅占8%～9%。因此，玉米蛋清并不是人们理想的蛋白质资源，仅占玉米胎芽的一部分，其蛋白质含有30%的清蛋白和免疫球蛋白。玉米还含有约4.8%的脂质和2%的脂肪酸，因此是较好的粮食精饲料。玉米油是非常好的营养食品，含有72%的液态脂肪。从玉米的成分看来，除淀粉外，还含有蛋白质、人体脂肪、化学纤维等［7］。以往玉米生产加工受技术性限制，生产加工后的其他成分被作为“三废”解决和排出，造成极大的浪费和空气污染。假如玉米获得开发利用和生产加工，产品价值将是原本的5～10倍以上，这将很大程度地推动社会经济健康发展。

二、玉米浆的选择和应用

玉米浆是将玉米浸泡在浓度值为0.2%～0.25%，浸泡温度为50摄氏度的亚硫酸氢钠饱和溶液中60～80分钟以上。在泵的作用效果下，浸泡液在8～12个浸泡罐里循环，浸泡时玉米在罐内不产生变化。能够长期保持新亚硫酸溶液与浸泡时间较长的玉米接触（即浸泡完毕），而新引进的玉米与将要排出来的浸泡液触碰。剩余的浸泡液，大家通常称作稀玉米浆，根据蒸发浓缩成70%干物质的产品玉米浆。除可溶蛋白，也有其他可溶化学物质在浸泡全过程中溶解，如糖、灰份、乳酸等。因此，它被广泛运用于发酵工业生产中。中国较大的使用者是生产制造抗菌素和鸡精、味精的企业，作为培养基的营养液［8］。但因为近些年玉米淀粉生产量的持续增长，玉米浆的进出口贸易也成了问题。因此生产厂家务必找到新的发展方向。关键的是将其萃取，并与玉米胚芽粕饼（粉）、玉米纤维麸质饲料进行混合。现阶段玉米浆的蛋白含量在45%上下，可溶碳水化合物比较丰富，矿物含量和乳酸含量也很高，分别超过20%和18%，灰粉5%，是一个较好的蛋白源。

三、玉米纤维饲料的选择及应用

玉米纤维饲料也叫谷蛋白质饲料或颗粒饲料。它的主要成分是玉米浆、玉米皮和玉米麸，有时候还带有少许的玉米胚芽粕饼。它的营养价值随各个部分的组成占比发生变化。一般蛋白含量为10%～25%，膳食纤维伴随着玉米皮的提高而提升，一般为7%～10%。在干法生产制造玉米淀粉的加工厂，生产制造下来的玉米皮营养元素也极为优质，32%的葡萄糖水中有23%来源于玉米皮中残存的木薯淀粉。现阶段一般加工厂的玉米皮生产量早已降低到14%。大多数是用干燥萃取的玉米浆和一些麦麸、胎芽饼混合做成玉米纤维蛋白质饲料。通常情况下，玉米皮与萃取玉米浆的比率是2∶1［9］。自然，发酵玉米皮还可作为精饲料酵母菌，生产制造化学纤维食品，对健康保健也是有效的。与生玉米对比，玉米蛋白饲料中的蛋白、人体脂肪、膳食纤维、粗灰分、营养元素、碳水化合物、维生素等含量均比较高。铁含量为282mg/kg，是玉米的8倍。而无氮浸出物含量和动能降低许多。碳水化合物和胡萝卜素含量远小于玉米蛋白粉，但水溶性维生素和矿物（除硒）含量高过玉米蛋白粉。假如其中的壳较多，呈现出片状、颜色更浅，那么多是被过热或过细加工所致。如果成品呈淡黄色，那么品质较好。假如颜色为深咖啡色，表明生产制造加工工艺欠佳（如比较严重超温）或早已严重质变。假如添加一定量的玉米浆，磷含量可达到0.9%，否则其磷含量很低。

四、玉米胚芽饼的选择及应用

玉米经过榨取提油后的产品称之为玉米胚芽饼，有机溶剂浸取提油后的产品称之为玉米胚芽粕［10］。浸取制油是一种先进的制油方式，油的密度高，油粕运用效果非常的好。但目前许多直接从玉米胚芽中榨油的生产加工公司，生产加工经营规模都相对较小，许多是选用压榨法制油。玉米胚芽饼和玉米胚芽粕的具体营养成分差别是一种无氮浸出物较高，达到42%～53%，粗蛋白质达到3%～10%。后者的粗蛋白质仅有1.5%，几乎没有无氮浸出物，但蛋白质品质比较稳定。玉米胚芽饼（粕）的蛋白质可达19%～22%，且均为清蛋白和免疫球蛋白。是苞米蛋清中二级使用价值最大的蛋白质，现阶段首要作为精饲料。但其饲用使用价值高过玉米纤维蛋白质饲料，适中性、蛋白质品质和碳水化合物构成优良，尤其是磷酸氢钙、蛋氨酸、谷氨酸、维生素和矿物质脂肪率高，是猪、鸡的优质精饲料由来，可取代一部分豆粕喂养海产品和食草动物。玉米胚芽饼（粕）易质变、不稳定，品质很难操纵。质变的玉米胚芽饼（粕）会产生不良影响，必须谨慎使用。值得注意的是，目前市面上的玉米胚芽饼（粕）有蛋白质和低蛋白两种。所说高蛋白食物玉米胚芽饼（渣），是在正常的生产制造的胎芽饼（渣）中添加一定量的玉米浆做成，蛋白质可达25%以上。没有玉米浆的低蛋白玉米胚芽饼才算是传统定义上真实的玉米胚芽饼（粕）。正常的玉米胚芽饼（粕）应呈浅黄色至深褐色，具备油粕的鲜香，不应该有劣变或长霉的味道。假如色调过深，是烘干处理时环境温度过高引起的。与此同时玉米胚芽饼的脂肪含量非常高，尤其是夏季。

五、玉米蛋白粉的选择与应用

玉米蛋白粉的另一个名称叫“玉米麸质粉”，含蛋白质成分最高。玉米蛋白粉除了带有很多的蛋白质外，还带有非常高的面粉和纤维，及其具备独特作用的黄色素，如胡萝卜素。因为玉米蛋白粉的独特构造，溶解度差、颜色解决不太好，现阶段在我国玉米蛋白粉只作为蛋白质饲料应用，甚至无法应用，只有随污水排出，既导致消耗，又环境污染。玉米蛋白粉的蛋白质成分达到65%，木薯淀粉成分15%，脂肪率7%。玉米蛋白粉还带有胡萝卜素等营养元素。玉米蛋白粉带有很多水溶性天然色素——黄色素，还带有很多玉米黄质、胡萝卜素、隐黄素等胡萝卜素。在其中苞米黄色素有一个至关重要的功效，尤其是转换为维生素D后，可以增进身体成长发育，保护眼睛，抵御病症。并且有着较强的抗氧化能力，可以减少患各种各样慢性疾病的风险性，包含心血管疾病、白内障等病症。因此，纯天然黄色素具备很高的价值。正常的玉米蛋白粉是金黄色的，一般来讲蛋白质含量越高，颜色越艳丽。如包含一部分玉米胚芽粕和玉米纤维精饲料，蛋白质含量会减少，颜色会变淡。太干燥，则颜色会发黑。气味应当像烤玉米或玉米发酵的味道。总体来说，玉米蛋白粉尽管营养成分高，但其蛋白质中的营养成分并不全面。假设只从玉米蛋白粉中摄入营养成分，长期人体将缺乏所需其他元素，进而危害身体健康。因此，为了更好地使玉米蛋白粉能够更好地满足人们要求，必须对其碳水化合物构成进行改进，如营养成分加强，使其碳水化合物占比更为有效，转变为更强的蛋白质。因为制作工艺不一样，不同厂家生产的玉米蛋白粉成分差别比较大，这也是导致玉米蛋白粉品质差的首要缘故。选购和应用时留意蛋白质指标值。与此同时，不一样蛋白质由来的玉米蛋白粉的氨基酸含量高过玉米纤维精饲料和苞米。蛋白质成分越高，玉米蛋白粉的氨基酸含量越高。因此，在相同条件下，高蛋白玉米粉应优于玉米蛋白粉。

玉米粉通过预备处理、碱性蛋白酶水解反应、酶处理、排渣过滤、超滤膜截流、吸钠除盐、脱苦、真空泵萃取、除菌、喷雾干燥机，可造成活性肽，具备吸收消化、抗肥胖症、抗氧化性、降血脂、改进肠胃功能、预防黑色素沉积、祛毒、维护表皮细胞、推动神经系统和脑部发育、松果体再造等各种作用。在食品中的运用方法有下列几类：（1）普通的食品活性肽具备较强的吸湿性保湿补水功效。当他们用以烘焙食品和糖块里时，起到软化食品，改进口味，调整强度，增加保存期和出产量的功效。（2）多功能性健康保健食品活性肽具备减少抗体胆固、降血脂、减肥瘦身、低抗原性的功效。可用作生产制造多功能性健康保健食品如降胆固醇和血压值，防止心血管疾病和肥胖症，及其非过敏健康保健食品如婴幼儿奶粉和甜品。（3）美容护肤食品因为活性肽的强抗氧化性功效，清除氯丁二烯造成的细胞核和细胞器的空气氧化、失去活性、衰老和身亡。养生美容食品加上到食品中，能具有肌肤护理、美容护肤、减肥瘦身、延缓衰老的特有功效，尤其适合女士服用。（4）营养成分饮食疗法食品的活性肽易被身体吸收消化，因此可当做特殊疾病患者的养分剂，尤其是消化道和流食食品的肠胃营养成分剂。这种食材特别适合手术恢复期病人、消化吸收功用降低的老人和消化系统作用不成熟的婴儿服用。（5）健身运动食品活性肽易吸收消化的特性说明，它能快速提供人体动能，推动脂质代谢，恢复元气。因此可以制作成运动员食品，如增强体力、强化蛋白质的能量补充饮品或运动员食用的片状、粉状、颗粒状食物。

六、结束语

深入开发与加工玉米，一方面可以有效运用玉米资源，提高利用效率，另一方面还可以提升相关企业的经济收益。通过上述研讨，对玉米淀粉的加工及其蛋白副产物有一定了解，如玉米纤维饲料、玉米粉、玉米胚芽饼、玉米蛋白粉等，对人们工作与生产中的技术配方、购置、质量管理、生产选择与应用提供多样化的参考，具有极强的开发与利用前景。