一、行业背景
玉米深加工是一个将玉米通过各种物理、化学和生物加工方法，转化为具有更高附加值产品的产业。这些产品广泛应用于食品、化工、医药、造纸等众多领域，是农业产业链向工业领域延伸的重要环节。全球玉米深加工产能规模已经超过了3亿吨。玉米作为生物经济的主要原料，产品体系丰富，有燃料乙醇（酒精）、淀粉、淀粉糖等等，并延伸产业链到下游发酵生产：氨基酸、有机酸、维生素、原料药、食品添加剂、功能糖、生物基新材料等等几千种产品。
目前玉米加工工艺技术以美国道尔湿法工艺技术为主。把玉米用亚硫酸进行四十多小时的浸泡，然后再破碎分离提取纤维、胚芽，再用离心机分离淀粉蛋白，分别得到淀粉及蛋白粉。这些产物再通过水洗、脱水、干燥后得到成品，整个生产过程需要消耗大量蒸汽和电能，同时产生各种废气和污水，加大环保治理成本。
河北苹乐集团深耕玉米加工领域多年，拥有丰富的玉米加工经验和先进的玉米分离设备。在环保政策日益严格、企业追求可持续发展的背景下，苹乐集团潜心研究玉米干法分离制糖技术，成功将玉米脱胚、脱皮制粉与玉米制糖技术相结合，实现了玉米干法分离制糖技术从实验室走向工业化的新突破，为玉米深加工企业带来了更多的利润增长空间，推动了整个玉米加工行业的技术发展。
二、工艺原理
我们的玉米干法分离制糖工艺技术主要分为两个部分：一个是玉米干法分离制粉工艺部分，通过调质、破碎、选胚、脱皮、筛理、色选等多个环节，将玉米的皮、胚乳和胚芽更完全地分离开来；另一个是脱脂玉米粉制糖部分，采用酶解等生物技术将脱皮脱胚后的玉米胚乳粉（脱脂玉米粉）中的淀粉转化为糖。
1、玉米干法分离工艺
玉米干法分离，主要是结构部位的直接变化，即玉米油全部来源于胚芽，淀粉及蛋白粉全部来自于胚乳，玉米皮纤维全部来自于玉米表皮。玉米颗粒的组成比例约为胚乳：玉米皮：胚芽为84:7:9，其中胚芽占比是所有谷物中最大的，这就给我们干法提胚，去皮提供了必要前提。
图1 玉米干法分离工艺流程
我们第一步所做的产品为脱脂玉米粉，是玉米脱胚、去皮后，经过粉碎制得，质量标准如下：
1）水分：15%～17%
2）淀粉含量：85%～88%
3）蛋白质：7.5%～9%
4）纤维：1.2%～2.5%
5）脂肪：≤0.99%
6）灰分：0.3%～0.5%
6）细度：60目全通过
7）PH值：5.8～6.5
依托苹乐先进的玉米成套加工设备，创新独特的玉米加工工艺，极大地提高了玉米干法分离的得率。苹乐集团设计安装的玉米干法分离生产线，标准脱脂玉米粉出率可以稳定在77%-81%之间，脂肪含量控制在0.99%以下，胚芽的出率稳定在9%左右，玉米皮和饲料的出率稳定在12%左右。是目前国内唯一一条玉米干法分离水平如此之高的生产线。
2、脱脂玉米粉制糖工艺
利用酶解技术，将脱脂玉米粉中的淀粉分子逐步分解转化为糖类物质。淀粉是由大量葡萄糖单元通过糖苷键连接而成的大分子多糖，淀粉酶能够特异性地作用于这些糖苷键，使其断裂，生成糊精、低聚糖等较小分子的中间产物，特种复合酶可排除使液化更高效后续再经糖化酶作用，进一步把这些中间产物分解为葡萄糖等单糖。
图2 脱脂玉米粉制糖工艺流程
优质的脱脂玉米粉，确保其脂肪含量达标（苹乐集团研发设备产出的脱脂玉米粉脂肪含量可控制在0.99%以下），以免脂肪影响后续酶解及糖液纯度。将脱脂玉米粉加水调配成合适浓度的粉浆，一般粉浆浓度维持在25%-30%，同时调节pH值至特定范围（通常在5.5 - 6.5），为后续酶解创造适宜的酸碱环境。
添加适量的特种复合酶（耐高温α-淀粉酶），在特定温度条件下（95℃-108℃）维持一段时间，使淀粉与蛋白快速分离，使淀粉迅速糊化并初步水解，降低淀粉糊的粘度，将大分子淀粉分解为较小分子的糊精，此过程持续约60分钟，直至淀粉乳的碘反应呈棕红色。
液化液在一定压力作用下，通过滤布，固体被拦截在滤布表面，形成滤饼（水洗），而清液则透过滤布流出。干燥后的滤饼（水分10%）中蛋白质约含58-60%，脂肪约含8%，纤维或半纤维素约含18%，另外还有约2%的灰分及2%的残糖。得到的清液迅速降温至60℃左右，调节PH值加入糖化酶，在该温度下持续反应40小时左右，促使糊精等中间产物进一步转化为葡萄糖，通过定期检测糖液的DE值判断糖化进程，如生产葡萄糖时DE值达到98%以上（葡萄糖含量DX值大于96%），糖化完成。
糖化后的葡萄糖液用于发酵产业或脱色、离交、膜过滤精制后制备葡萄糖浆或果葡糖浆。
三、技术特点及优势
1、绿色环保，可持续发展。玉米干发分离没有浸泡工艺，没有化学药品，不产生废水、废渣等污染物，对环境友好。
2、生产效率高，运行成本低。省去了玉米浸泡等耗时的工序，能够直接对干燥的玉米粒进行处理，大大缩短了生产周期，提高了生产效率，干法分离用水量极少，蒸汽消耗量极少。每吨绝干葡萄糖的生产加工成本较湿法降低约20%。
3、没有低价值的玉米浆产生。在传统的玉米湿法加工制糖流程中形成大量玉米浆，玉米浆成分复杂，除了含有部分可利用的可溶性蛋白、氨基酸、糖类以及微量元素外，还裹挟着诸多杂质及大量的毒素，且水分含量极高，存储和运输难度较大。通常，湿法工艺产出的玉米浆，因后续处理繁琐、利用途径有限，只能通过喷浆到纤维或胚芽粕中，大幅度降低了纤维或胚芽粕做为饲料原料的适口性，这使其经济价值大打折扣。而玉米干法分离从根源上杜绝了玉米浆的生成，这意味着无需投入额外资源去处理玉米浆这类棘手的副产物。
4、副产品开发潜力大。由于加工过程中无需长时间浸泡，避免了玉米中的营养成分在水中的流失，更好地保留了玉米中的蛋白质、膳食纤维、维生素等营养成分，使加工出的玉米产品营养价值更高，更绿色健康。
胚芽——由于胚芽中油脂没有被亚硫酸破坏，制得的玉米胚芽油香味浓郁，销售价比湿法所得玉米胚芽压榨出的油风味好、价值高。
玉米蛋白——分离出的蛋白粉为食品级蛋白。可做小分子玉米肽等营养保健功能食品，食品级玉米蛋白粉的价格比饲料原料级的价格高。
纤维——部分纤维可以加工餐盒，替代塑料；可以加工成膳食纤维，做为瘦身保健食品；还可以用于宠物行业的猫砂等原料，附加值更高。
5、规模可控。苹乐公司充分考量国家对玉米深加工项目管理有关事项的管理规定，结合各地政府政策，深入探究制糖行业的多元需求之后，充分考量苹乐公司现有设备的生产能力、运行效率以及可拓展空间等多方面因素，我们制定系列化标准生产线，规范如下：
四、发展趋势
1、干法分离工艺精细化、智能化
苹乐集团将不断优化玉米干法分离制糖的工艺流程，提高各环节的精准度和稳定性。通过引入更先进的传感器和自动化控制系统，实现对生产过程的实时监测和精准调控，如精确控制调质、破碎、选胚等环节的参数，提高产品质量和生产效率。
2、发酵环节表现更优秀
由玉米干法分离生产出的葡萄糖浆含有多种微量元素，这可以提高参与发酵过程的关键酶的活性，从而加快发酵速率。丰富的微量元素有助于微生物更好地吸收和利用葡萄糖浆中的碳源、氮源等营养物质，使微生物的代谢活动更加旺盛，从而加速底物的转化和利用。其在发酵环节独特的表现亟待更多的企业验证。
3、产品多元化与高值化
玉米干法分离制糖技术的应用，进一步提高玉米蛋白、玉米皮、玉米胚芽等副产物的综合利用水平，开发出更多高附加值的产品，如玉米蛋白肽、膳食纤维、生物活性物质等，实现玉米资源的全值化、高值化利用。
4、推动产业升级，提升国际市场竞争力
凭借成本优势和产品质量优势，苹乐集团的玉米干法分离制糖产品有望在国际市场上获得更大的市场份额，提升品牌国际知名度和市场影响力。
