工作报告1.1课题来源“玉米淀粉加工复合酶制剂的生产与应用研究”由白银赛诺生物科技有限公司自主立项，白银赛诺生物科技有限公司与江南大学共同组建的白银赛诺酶制剂应用技术研究中心实施完成。
实施期为2010年1月——2010年12月。
1.2项目研究的目的和意义玉米淀粉是以玉米粒为原料，通过亚硫酸浸泡、破碎筛选、分离洗涤、脱水烘干制成的产品，玉米淀粉除直接用于食品、造纸、纺织、医药等领域，绝大多数用于深加工。
利于淀粉深加工产品主要有：淀粉糖、氨基酸、山梨醇、化工醇、燃料乙醇、有机酸等。
另外，在玉米淀粉生产过程中，还可以得到玉米油、玉米纤维、蛋白粉和玉米浆等副产品。
例如淀粉糖就有较高的经济价值和食用价值，被广泛应用于食品、医药、化工、发酵等行业中；山梨醇是淀粉糖的衍生物，主要用于生产维生素C，近年来国内需求旺盛；玉米浆是一种高蛋白营养物，同时含有丰富的维生素B和矿物质。
国外利用玉米进行深加工而生产的产品有3000多种，而我国仅仅开发出90多种产品。
近几年，由于变性淀粉及淀粉糖的大量投产及扩产有力地促进了全球玉米深加工的快速发展，2006年全球玉米淀粉产量为3940万吨，2007年为5400万吨，2010年超过了8000万吨，我国玉米淀粉的产量从2009年到2011年每年15%-20%的增速发展，2009年玉米淀粉产量为2170万吨，2010年产量为3350万吨，居世界第二位。
但人均消费淀粉只有美国人均消费的8%，欧盟的32%。
未来一定的时期，随着我国居民消费水平的提升机饮食习惯的转变，玉米淀粉的消费潜力仍有极大的空间。
目前，国际上生产玉米淀粉普遍采用“湿法生产玉米淀粉法”，这种技术就是对玉米先行进行浸泡，然后通过粉碎、筛分、离心、挤压、过滤等机械方法进行分离和干燥来提取。
这类生产技术的缺点是分离物的分离效果差、纯度有限，深加工提纯成本高，能耗大等。
因此，如何提高玉米淀粉的得率、纯度和降低能耗（水、电、煤）生产技术已成为玉米淀粉生产企业迫切需求。
近年来国内外科研人员不断研究改进玉米淀粉的生产工艺，如利用高压和复合酶联合浸泡生产法等，这类方法生产玉米淀粉大多采用亚硫酸或在浸泡液中添加蛋白酶，对玉米淀粉产品的质量、应用及深加工和环保都带来一定的影响，蛋白酶会将玉米淀粉中部分蛋白质水解，这最终会导致最具有经济价值的蛋白质的损失，而且溶解在水中的可溶性蛋白会污染排放的工艺水，不利于环保。
为了提高玉米淀粉产品的得率和纯度，最大限度的降低玉米淀粉生产中的能耗，更大的满足客户和市场的要求，提高企业的经济效益，公司决定设立课题组，利用酶法对湿法生产玉米淀粉加工艺进行改进和优化设计研究。
通过此次玉米淀粉加工复合酶制剂应用研究，研发出一种新型玉米淀粉加工复合酶，该复合酶通过水解玉米中纤维素、半纤维素，降低纤维素、半纤维素的持水性和粘度，提高分离效果，达到提高淀粉收率、蛋白收得率，降低能耗、提高产品品质和设备利用率，提高公司经济效益和社会效益的目的。
1.3技术方案的论证本课题的技术方案是利用纤维素、半纤维素特别是木聚糖具有极强的亲水性（木聚糖可吸收自身10－20倍水分），通过玉米粉浆中非淀粉多糖酶NSP，使玉米籽粒中的细胞壁及种皮联接纤维有效破裂或分离，可有效地降低玉米粉浆粘度，提高淀粉、蛋白、胚芽、纤维的分离效果和效率这一特性，研发一种由纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等酶制剂组成的复合酶制剂。
该复合酶制剂在玉米淀粉加工的洗涤、脱水与干燥步骤之前加入酶制剂，添加至工艺水或针磨前罐中，通过酶制剂的分解作用提高淀粉和蛋白的收率和品质，通过试验确定组成该复合酶制剂的酶组分，以及生产玉米淀粉中该复合酶制剂的添加参数和加工工艺。
项目立项后，查阅了大量文献和咨询了酶制剂方面的业内人士，确定了试验技术方案。
本方案分为两部分实施：第一部分进行玉米淀粉加工复合酶制剂中纤维素酶、木聚糖酶等酶制剂的组分研究，第二部分进行该酶制剂的添加量研究。
对于该技术方案，公司组织专门人员对国内外玉米淀粉加工规模、生产工艺、技术难点、酶法加工法的应用等情况进行了全面而有细致的调研，召开了的技术论证会，聘请国内酶制剂行业专家、全国发酵工业协会专家、江南大学教授与课题组成员一道进行了论证。
与会专家一致认为该技术方案利用木聚糖极强的亲水性来提高玉米籽粒中的细胞壁及种皮联接纤维分离效果技术理论性强，科学依据充分，能够实现资源的综合利用，大力提高玉米淀粉加工复合酶在玉米淀粉生产中的应用，降低玉米淀粉生产企业的生产成本，符合玉米淀粉加工业的发展趋势，该技术方案操作性较强，能够在较短时间内完成研发任务，建议予以实施。
1.4研发工作的组织与管理由于生物产业在我国是一项新兴产业，国家大力发展生物产品，酶制剂更是高新技术产品，工艺试验比较复杂，课题工作的任务较重，针对本项目的特点，公司成立了由技术总监任组长的玉米淀粉加工复合酶制剂研发课题组，课题组确定总课题的研究目标和总体方案，精心设计项目的实施方案和步骤。
由课题负责人具体落实各项研究任务，给每项任务的负责人明确目标和研究重点。
课题组又分为两个实施小组，第一小组主要负责酶制剂组分和添加量的实验室试验、产品的检测和试验结果的综合分析，主要由白银赛诺酶制剂应用技术研究中心实施完成。
第二小组主要负责该产品的应用试验厂家的选择和相关专业人士的选聘，与厂家一道进行应用试验与产品推广，以及应用过程中问题的分析与反馈。
在项目实施的每一阶段课题组都及时召开项目实施小组成员会议，分析项目实施效果，落实下一阶段的试验任务。
项目负责人协调安排和及时沟通、总结，为项目的顺利事实提供了组织保证。
在全体课题组成员的共同努力下，各项工作进行的较为顺利，较好地完成了研发协议书所确定的各项工作任务。
1.5项目计划目标(1) 降低玉米中纤维素、半纤维素的持水性，提高分离效果；(2) 优化现有玉米淀粉的加工工艺和生产技术参数；(3)降低能耗，达到提高淀粉收率、蛋白收得率；(4) 考察、选择、配置合适的玉米淀粉加工复合酶制剂设备；（5）制定《玉米淀粉加工复合酶制剂》企业标准，并推荐企业标准升为行业标准。
1.6项目实施情况1.6.1研发前的准备工作(2009.07~2009.12)考察玉米淀粉加工复合酶制剂应用的可行性。
公司组织专门人员对国内外玉米淀粉加工规模、生产工艺、技术难点、酶法加工法的应用等情况进行了全面而有细致的调研考察，经对玉米淀粉加工企业调查，发现目前国内外普遍采用湿法加工工艺进行玉米淀粉加工，即先用浓度0.2%-0.25%亚硫酸浸泡玉米后，破碎旋分胚芽，再粉碎脱胚后的玉米淀粉浆，用曲筛和离心机分离出淀粉、蛋白、纤维，最后洗涤、脱水烘干制成玉米淀粉、玉米蛋白粉、玉米胚芽，浸泡液为玉米浆。
此工艺虽然产品提取率高，副产品多，但浸泡、粉碎、分离、干燥，需要大量的能量和水，亚硫酸等物质对人体和环境影响严重，生产中能耗较大。
究其原因主要是玉米原料中的非淀粉多糖有较高的吸水性，造成该工艺中淀粉、蛋白分离和产品脱水困难，纤维、胚芽洗涤和脱水困难，设备选型和工艺参数也不合理。
而利用纤维素、半纤维素特别是木聚糖具有极强的亲水性特性（木聚糖可吸收自身10－20倍水分），通过玉米粉浆中非淀粉多糖酶NSP，使玉米籽粒中的细胞壁及种皮联接纤维有效破裂或分离，可有效地解决玉米粉浆粘度高、亲水性强，淀粉、蛋白、胚芽得出率低的问题。
本公司业务就是研发、生产、销售酶制剂，研发技术力量雄厚，完全可以解决这一难题。
1.6.2玉米淀粉加工复合酶制剂实验室研发(2010.01~2010.12)(1)纤维素酶、木聚糖酶等酶制剂的制备:1)纤维素酶的制备原料: 中国工业微生物菌种保藏管理中心提供的李氏木霉菌种（编号13051）、秸秆、麸皮、玉米浆、无机盐等。
制备过程：第一步通过斜面菌种制备、茄子瓶斜面的制备、孢子悬浮液的制备，对菌种进行培养；然后再进行种子的扩大培养，得种子扩大培养种液。
第二步通过液体深层发酵得发酵醪液。
第三步通过提纯、干燥得到粉状纤维素酶。
2)木聚糖酶制备原料: 中国工业微生物菌种保藏管理中心提供的黑曲霉菌种（编号40613）、玉米秸秆粉、植物纤维素粉、微晶纤维素、玉米浆、乳糖、麸皮、无机盐、硫酸铵、磷酸二氢钾等。
制备方法：制备过程：第一步通过斜面菌种制备、茄子瓶斜面的制备、孢子悬浮液的制备，对菌种进行培养；然后再进行种子的扩大培养，得种子扩大培养种液。
第二步通过液体深层发酵得发酵醪液。
第三步通过提纯、干燥得到粉状木聚糖酶。
3)通过以上方法制备其他复合酶中所需的酶制剂1.6.3复合酶的组分研究为降低原料的亲水性，破解玉米细胞壁，选择合适的酶种，再如何复配，使其协同性最佳，使用温度和pH条件适合生产原有工艺，采用如下具体措施和技术方案：(1)实验室实验，筛选不同菌种生产的纤维素酶、木聚糖酶、B-葡聚糖酶，根据其降低原料的亲水性，破解玉米细胞壁的特性和作用大小确定玉米淀粉加工复合酶中的酶制剂组成种类。
(2)将确定的各类酶制剂复配成各不同比例的复合酶制剂，通过大量实验，检测其在玉米淀粉加工中的作用，经过反复试验，最后确定出复合酶中纤维素酶和木聚糖酶的最佳组分为3:7。
1.6.4酶的添加点玉米淀粉加工工艺复杂，流水线长，寻找合适的添加点，既能达到最好的效果，又可减少使用量，根据每个加工单位工艺特点，选择浸泡后干燥前合适的添加点添加（最适加量应根据工厂过程参数及赛诺工程师建议确定)以达到理想效果。
依据以上试验研究出的最佳组分进行玉米淀粉加工复合酶的添加量试验。
先设定一个添加量，将酶制剂自这个设定量起，每增加0.005%设定为一个试验添加量，共试验10种试验添加量，然后进行不同量的玉米加工生产测试，得出玉米淀粉酶制剂在不同添加量的作用下玉米淀粉和蛋白质得率、纯度、能量消耗等数值，最后筛选出了以下几种最稳定、数值最佳的添加量，1.6.5应用效果评估因国内工厂所用原料杂乱，产能较大，生产工艺复杂，流水线较长，影响因素较多，如何短期有效的评估试验效果，以日加工2000吨玉米的工厂为例，那么每天需要200kg的酶样品，试验需要5-10天，甚至更长时间，试验样品投入费用巨大。
如何短期内评估试验效果是试验关键，也是产品推广应用的关键之一，我们采用以下技术方案来评估试验效果：(1)工艺水的淀粉和蛋白含量变化(2)湿基纤维皮、胚芽、淀粉、蛋白粉中蛋白和淀粉含量变化(3)湿基纤维、胚芽、蛋白粉水分变化(4)成品各项收率(5)生产效率、故障率的变化(6)蒸汽、电、水的消耗的变化(7)产品品质的变化1.6.6产品中试情况(2010.10~2011.10)我公司研发人员自2010年10月份起，在不同规模的玉米淀粉加工厂进行玉米淀粉加工复合酶制剂应用试验，主要在长春大成玉米淀粉开发有限公司、金成玉米淀粉开发有限公司等企业进行实验。