楊敬濤 于景泉

近年來,隨著科技實力的不斷增強,玉米芯深加工領域不斷擴大。利用現(xiàn)代生物技術,以其為主要原料制作生產的化工產品不斷被開發(fā)。比如糠醛、木糖、木糖醇、低聚木糖醇,等等一系列高附加值的產品相繼問世,實現(xiàn)了工業(yè)化生產。玉米芯本身的價值已得到人們的認可與推廣。但就其本身的組織結構、理化性質,還沒有引起人們的足夠認識。

玉米芯是玉米果穗脫去籽粒的穗軸,一般占玉米芯的20—30%,其組織結構大體分為三部分,1、玉米芯表層毛糙部分,稱之為麩糠層。2、玉米芯中間部位,硬而有彈性,稱之為玉米芯木質層,占玉米芯總質量的60%左右。3、玉米芯最里端,軟質部分,軟而潔白,稱之為玉米芯海綿絮層,麩糠和海綿體部分約占玉米芯總量的40%左右。

玉米芯的主要組成成分:粗纖維:32—36%,粗蛋白:2—6%;粗脂肪:2.5%;灰分:3.0%;礦物質:1.2%;水分:7.7%。

玉米芯的物理性質:1、摩擦性。2、吸附性。3、無毒性。4、化學穩(wěn)定性。5、硬而富有彈性。6、生物可降性。

以上對玉米芯的結構、組成到物理性質有了初步的認識,下面就玉米芯的加工至應用做一介紹。

一、玉米芯的加工

1、 粗加工

經過儲存的玉米芯,其粗加工的最適水分12—18%。經過機器的撞擊與研磨,把玉米芯加工成直徑5—10mm粒度的顆粒。粗加工后的物料主要包括玉米芯顆粒與粗糠,稱為混合料。其中顆粒占40%,粗糠占40%。

2、物料分離

就其本身加工工藝而言,物料分離是與粗加工同步進行的,之所以單獨提出,是因為物料分離是玉米芯加工很關鍵的一步。這一工藝是經過風選把玉米芯混合料分離開來,其調節(jié)風力的大小決定著物料的比例與產品的價值趨勢。風選出的顆粒稱之為半成品,麩糠為玉米芯粗糠。

3、深加工

前面提到風選后的產品—半成品、麩糠。首先介紹一下半成的深加工。

深加工之前必須將不規(guī)則的半成品擠壓成厚2、0—2、5mm的薄片,這樣可以加快破碎速度,提高成品率和成品容重。之后是利用機械的撞擊、剪切、與摩擦,把經壓縮的半成品破碎。此時的物料是一些體積更小的顆粒與麩糠。通過高頻振動篩和高方平篩,把這些混亂不規(guī)則的麩糠以及大小不同的顆粒分離開來。通過更換目數(shù)不同的篩網得到不同目數(shù)的顆粒。這時還不能稱之為成品,由于在前幾道工序中,不可避免的產生一些飛糠(即玉米芯細糠),因此最后一道工序就是分離,通過風力輸送、風選、通風除塵,除去顆粒中的飛糠,最后得到的就是不同目數(shù)的成品。(一般在4—200目)

下面介紹一下麩糠。通過物料分離得到的玉米芯粗糠和物料分離中得到的玉米芯細糠,可以根據(jù)不同需求生產出細度不同的麩糠,還可以把它們壓縮成塊、成條,各有其不同的應用價值,包括玉米芯混合料的壓塊。

4、滅菌與烘干

玉米芯加工的適宜水分為12—18%,加工后為了儲存以及成品不同的應用價值與應用取向,其成品最適水分應≤8%。由于其應用對霉菌嚴格要求,所以必須要進行滅菌烘干。這里介紹的是導熱油,一種高溫介質油,烘干、滅菌。烘干設備為臥式滾筒機。機內工作溫度108—250℃,出料口溫度100—160℃,物料機內保留時間10—30min.這樣就可得到符合國際標準的玉米芯成品。

二,玉米芯的應用與研發(fā)

1、食用菌培養(yǎng)料

玉米芯混合料經過壓塊,由于其特有的組成成分和理化性質,可以用它為主料(培養(yǎng)料)生產各種食用菌,特點是成本低、周期短、長速快、定植早、吃料快、點種面廣。

2、飼料

無論是玉米芯粗糠,還是經過深加工風選出的細糠,都是動物的飼料。特別是經過壓縮的麩糠是反芻動物上好的口糧。 (以下主要是玉米芯成品的應用。先介紹一下玉米芯成品的主要成分及物理性質:粗纖維38%、粗蛋白7%、糖18%、吸附力50—70%、色澤乳黃、比重40—50%)

3、獸藥載體 由于其吸附性強,保質期長,流動性好,經銨化后,基本上呈中性,高溫滅菌后水分8%,無農藥殘留,無重金屬,各種霉菌在指標控制之內,可用于獸藥載體,是生產馬杜霉素、維生素、膽堿霉素及預混劑、飼料添加劑等十幾種獸藥產品的載體,與以前的豆餅粉、淀粉相比具有成本低、均勻度好、松散性好、流動性好、吸附性強、適口性好、保質期長等特點。

4、清潔體

由于其固有的摩擦性、吸附性、無毒性、化學穩(wěn)定性,可用于模具、儀器、電機、塑料、金銀首飾、眼鏡、手表、高爾夫球桿、發(fā)夾、紐扣的清洗和拋光。由于其具有很強的吸附能力可用于海上、水中油污的處理。

5、鋪墊料。

由于其吸水性強,吸氣味佳(氨氣),無粉塵散發(fā),表面干燥,更換次數(shù)少,持續(xù)時間長,損耗低?？捎糜趯嶒瀯游锏匿亯|料。

6、作為一種燃料。

由于玉米芯的物理加工與應用,決定著它無霉變、無雜質。儲存、加工加工過程中,不可避免的出現(xiàn)一些雜質、霉變料。經過壓縮燒取暖鍋爐(經過實踐證明的),作為一種再生燃料,在地下資源日趨枯竭的今天,有著很深遠的意義。

另外,可以用玉米芯生產合格的植物炭代替木炭,可以節(jié)省大量木材,卻無污染,是一項很有發(fā)展前途的產品。

通過以上研考,可以預見,隨著玉米芯產業(yè)的不斷壯大與其新產品的研制問世,人們對以往的廢棄物—玉米芯,逐漸有了更新的認識。相信不久的將來,無論是在物理還是化學應用上,必將有新的突破。