玉米芯的综合开发与利用

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1、玉米芯综合开发与利用的研究玉米芯综合开发与利用的研究摘要：对我国农业生产废弃物玉米芯及其经济重要性、产品用途、生产工艺等方面作了探讨，并较系统的介绍了玉米芯制取化工产品及其食品的工艺技术与方法。关键词：玉米芯综合开发工艺方法产品应用引言引言我国是农业大国,植物纤维资源丰富。玉米芯是玉米果穗脱去籽粒后的果轴。玉米产量每年在1.1-1.3亿吨，可以副产2000万吨的玉米芯,然而玉米芯作为一种农业废弃物，目前多用作燃料，造成很大的浪费。目前，国内外都围绕玉米芯深加工和综合利用开展研究，开发了一系列玉米

2、芯综合加工的新途径。随着我国科技实力的不断增强，玉米芯的深加工领域不断扩大，目前许多产品已经实现了工业化生产，使这一废弃物质得到充分利用。一、玉米芯的组成二、综合开发工艺路线三、玉米芯的加工利用与工艺四、结语内容提要内容提要一、玉米芯的组成玉米芯主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。其中纤维素占32%-36%、多缩戊糖占35%-40%、木质素占25%。据测定，玉米芯含粗蛋白2%-6%，粗脂肪0.5%，可溶性无氮物52.9%，粗纤维33.1%，灰分3.2%，水分7.7%。纤维素和半纤维素都是用途广泛

3、的可再生资源。二、综合开发工艺路线纤维素是以葡萄糖基为结构单元，由苷链连接而成的线性大分子,半纤维素是以己糖和戊糖为主链,具有羟基或羟酸衍生物侧基的一类多糖物质。在酸存在下,经过糖化,纤维素与半纤维素均可转化为很有价值的葡萄糖、木糖和糠醛，葡萄糖可用来进一步生产木糖醇。也可将原料直接发酵制取乙醇。木质素是以苯基丙烷为结构单元的芳香族天然高分子化合物,通过磺化、氧化、热解等手段可以将它转化为木质素磺酸盐、香草醛、活性炭、苯酚、等多种化工产品。其可供开发工艺路线如图1：三、玉米芯的加工利用与工艺1.

4、制取木糖木糖是一种五碳糖,是制取木糖醇及饲料酵母的原料,在化工、医药、皮革、燃料等工业部门都有广泛的应用。木糖为白色结晶粉末,熔点为145℃,在20℃水中溶解度为37.42%,甜度为蔗糖的67%。生产工艺:玉米芯→水解→中和→脱色→离子交换→蒸发→二次脱色→离子交换→蒸发→结晶→离心→干燥→成品。2.1制取木糖醇木糖醇是一种易溶于水的白色粉晶状新糖料,分子式为C6H12O5。其甜度与蔗糖相当，可食用。木糖醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外,还具有特殊的生化性能。它不需要通过胰岛素,就能透过细胞壁被人体

5、吸收,并有降低血脂,抗酮体等功能。木糖醇还是轻工、化工等多种工业产品的重要原料。2.2“中和法”生产木糖醇工艺路线：玉米芯→粉碎→预处理→水解→中和→蒸发→离子交换→氢化→二次浓缩→结晶→离心分离→晶体木糖醇。2.3发酵法生产木糖醇工艺流程：微生物发酵玉米芯纤维生产木糖醇工艺流程如下：富含多缩戊糖植物纤维原料（玉米芯）一(前处理)→催化剂(酸)/水解→半纤维素水解液一(提纯、脱毒)→木糖溶液→微生物发酵→木糖醇发酵液一(提取、分离、精制)→木糖醇产品。3制取低聚木糖低聚木糖是由2~7个木糖以β-

6、1,4糖苷键连接而成，以木二糖，木三塘为主。它的甜度比蔗糖和葡萄糖的均低，与麦芽糖差不多。玉米芯中的半纤维素主要是由D-木糖为主链的木聚糖组成,是生产低聚木糖的最佳原料之一。玉米芯酶法制备低聚木糖工艺过程一般由玉米芯粉(60目)经过预处理、酸解反应以及分离、精制得到低聚木糖产品。生产工艺:玉米芯→木聚糖提取→精制→精制木聚糖液→酶降解→粗产品→精制→浓缩→普通产品→进一步提纯→高纯产品。4制备糠醛糠醛学名呋喃甲醛,它是一种重要的有机化工产品,在合成树脂、石油炼制、染料、医药和轻工业上都有广泛的用

7、途。糠醛的沸点161.7℃,凝固点为-36.5℃,相对密度为1.16,是一种有杏仁气味的浅黄色油状液体。以其为原料的主要深加工产品有糠醇、四氢呋喃、呋喃树脂、麦芽酚、乙基麦芽酚、呋喃基环缩醛类合成香料等。生产工艺:玉米芯→水解→脱水→蒸馏→精制→糠醛。在生产过程中同时副产醋酸、甲醇、丙酮等产品,其总量接近糠醛产量。玉米芯中含有大约35%一40%的多缩戊糖可作制造糠醛的原料。工业上制造糠醛主要有两种方法一种是适于大规模生产的加压法：将原料与稀硫酸或盐酸在加压下蒸煮,用高压或过热蒸汽带出反应产物,经

8、分馏后得到糠醛成品。另一种是适用乡镇企业的常压法:将原料与食盐等无机盐及稀硫酸共煮并同时蒸出糠醛。常压法反应速度慢,生周期长,但设备要求低。加压法则设备要求耐压要有中压锅炉,但反应速度快,周期短,玉米芯理论出醛率19%一20%,实际出醛率10%一14%。5制备糠醇糠醇学名呋喃甲醇,糠醇的80%-90%用于生产呋喃树脂。糠醇在酸性催化剂存在下与甲醛、尿素、苯酚等发生缩聚反应制成各种牌号的呋喃树脂,呋喃树脂可用作铸造用胶粘剂、浇铸用胶泥、芯型和铸模。此外在玻璃纤维增强塑料、硅填充塑料及防腐灰浆中也配