玉米，Zea Mays L.，由于许多原因而被种植，这包括它在食品和工业中的应 用。玉米油和玉米粉是衍生自玉米的有用产品中的两种。
用常规方法从常规玉米中提取玉米油的商业炼油厂将玉米种子分成它的组成 部分，如，内胚乳、胚芽、顶芽(tipcap)和表皮，然后从玉米胚芽部分提取玉米油。 用湿磨法或干磨法生产的玉米胚芽要么是挤压胚芽以除去油要么是将胚芽压片并 用溶剂提取油。这两种方法中，由于胚芽分离自玉米粒的剩余部分，内胚乳部分的 大部分或全部有价值的成分都不含在油中。
被称为玉米饲料的玉米基饲料产品是用干磨法获得的，它是玉米糠、玉米胚 芽和内胚乳的混合物，最少含有4％的油。制造玉米饲料需要包括破碎、研磨、筛 分和混合在内的一些步骤，所得玉米饲料的粒径小于用这里所述的提取法制得的玉 米粉的粒径。
由于用常规玉米制造的产品缺乏某些必需的营养成分，工业和健康倡导者一 直在寻找更加有营养的来自玉米的产品。因此，人们需要改进的来自玉米油和玉米 粉的产品。
发明概要
来自常规玉米的含有玉米油和/或玉米粉的最终产品包括，例如，烹饪油、动 物饲料、纸和纸产品、各种食品如色拉调料、压制和/或膨化的点心、含有玉米糖 浆的产品、玉米片、薄片、布丁、蛋糕和面包。
本发明的一个方面是提供了一种有营养的动物饲料，它含有从油含量约为 6wt.％或更高的高油玉米中提取油后剩下的玉米粉。这种动物饲料还可以含有其它 的营养成分，如维生素、矿物质、高油种子衍生的粉、肉粉和骨粉、盐、氨基酸、 羽毛粉和许多其它用在饲料补充物领域的物质。动物饲料组合物可被用于特殊的用 途，如家禽饲料、猪饲料、牛饲料、马饲料、水产养殖饲料、宠物食品，并可被用 于动物生长阶段。动物饲料的特殊的实施方案包括生长过程中的仔鸡饲料、猪的肥 育饲料和家禽产蛋的肥育饲料。可以用榨过油的玉米粉来制造饲料产品，与用常规 玉米制得的类似产品相比，它含有相对较高比例的蛋白质和相对较低比例的油。
本发明的一些实施方案包括：1)玉米粉的纤维含量约为3％、淀粉含量约为 65％、蛋白质含量约为12％、水分含量约为10％；2)高油玉米粒的总油含量至少约为 6wt.％、至少约为7wt.％、至少约为8wt.％；至少约为10wt.％；至少约为12wt.％； 至少约为14wt.％；或从约7wt.％至约30wt.％；3)被压片的玉米粒是完整的玉米粒 或破碎的玉米粒；4)玉米粒被用于溶剂萃取、水压或螺旋式压榨、水溶液和酶萃取 等榨油过程；5)高油玉米粒的总蛋白质含量至少约为7wt.％，至少约为9wt.％，至 少约为11wt.％，或从约7％-约20wt.％；6)高油玉米粒中总赖氨酸含量至少约为 0.15wt.％，至少约为0.5wt.％，或从约0.25wt.％-约2.0wt.％；以及/或7)高油玉米 粒的总色氨酸含量至少约为0.03wt.％，至少约为0.20wt.％，或从约0.03wt.％-约 2.0wt.％。
一个优选的实施方案提供了从高油玉米中获得玉米油和溶剂提取的玉米粉 (SEC)的方法。这一方法包括以下步骤：1)将玉米软化；2)破碎软化的玉米；3)润 湿破碎的玉米；4)将润湿的玉米压片；5)萃取压成薄片的玉米；以及6)从玉米油 中除去溶剂并用溶剂提取玉米粉。这种方法提供了总含量更高的玉米油，也增加了 玉米粉中的蛋白质含量。此外，可以从SEC中除去可溶剂提取的色素。
本发明的另一方面是提供了一种通过至少提取高油玉米的内胚乳和胚芽所得 的含有玉米油的玉米油基产品。这种玉米油基产品可以含有其它的成分，如醋、香 料、维生素、盐、用以形成氢化产品的氢，以及水。与用常规方法从常规玉米中提 取的玉米油制得的产品相比，用在本发明的产品中的玉米油通常含有更高比例的β -胡萝卜素、叶黄素或生育三烯酚。用在本发明的产品中的玉米油通常是将完整的 玉米粒、破碎的玉米粒或压片的玉米粒用于提取而制得的，而不用将胚芽从内胚乳 中分离出来。因此，内胚乳中可溶剂提取的营养成分被提取到提取自胚芽和内胚乳 的玉米油中。可以用这里描述的方法制得的油制造的产品包括(但不限于)色拉调 料、烹饪油、人造黄油、喷涂食品或饲料、面包、薄饼、点心、润滑剂和燃料。
本发明的其它实施方案包括：1)高油玉米粒被破碎、润湿、压片并用溶剂提 取；2)高油玉米粒的总油含量至少约为6wt.％，至少约为7wt.％，至少约为8wt.％； 至少约为10wt.％；至少约为12wt.％；至少约为14wt.％；或从约7wt.％至约30wt.％； 3)玉米油是通过挤压破碎的玉米而提取的；4)玉米油是将压片的玉米粒用于溶剂基 提取过程而提取的；5)用来从压片的颗粒中提取可混溶或可溶解物质的溶剂包括任 何形式的商业上可获得的己烷、异丙醇、乙醇、超临界二氧化碳或它们的混合物； 6)提取的油以油与溶剂混合物的形式给出；7)通过其它的方法精制玉米油；以及 8)玉米油是通过将压片的玉米粒用于水压和/或螺旋式压榨、水溶液和/或酶提取法 而提取的。
本发明的第三方面是提供了一种在动物饲料口粮中使用榨过油的玉米粉的方 法，包括：1)至少将高油玉米压片以制成压片的玉米并萃取压片玉米以除去其中一 部分玉米油，从而提供榨过油的玉米粉；以及2)将榨过油的玉米粉用在动物饲料 口粮中。
本发明的第四方面是提供了在食品中使用提取的玉米油的方法，包括：1)至 少将高油玉米压片以制成压片的玉米，萃取压片玉米以除去其中一部分玉米油并形 成提取的玉米油，从而提供提取的玉米油；以及2)将提取的玉米油用在食品中。
本发明的第五方面是提供了使用在精制油过程中作为原料的提取的玉米油的 方法。这一方法包括以下步骤：1)至少将高油玉米压片以制成压片的玉米，萃取压 片玉米以除去其中一部分玉米油并形成提取的粗制玉米油，从而提供提取的粗制玉 米油；以及2)将提取的粗制玉米油用于精制油过程的原料流。
本发明的第六方面是提供了各种制造榨过油的混合粉的方法。这一方面的第 一个实施方案提供了制造榨过油的混合粉的方法，包括得自高油玉米和一种或多种 其它含油种子粉的榨过油的粉。这一方法包括以下步骤：1)将高油玉米粒和一种或 多种其它含油种子颗粒合并形成颗粒混合物；以及2)将颗粒混合物压片并用于提 取工艺以除去其中的油并形成榨过油的混合粉。第二个实施方案提供了一种含有以 下步骤的方法：1)将破碎并润湿的高油玉米和破碎并润湿过的其它含油种子合并以 形成润湿的混合物；2)将润湿过的混合物压片以形成压片混合物；以及3)将颗粒 混合物压片并用于提取工艺以除去其中的油并形成榨过油的混合粉。第三个实施方 案提供了一种包括以下步骤的方法：1)将破碎、润湿并压片的高油玉米和破碎、润 湿并压片的其它含油种子合并以形成压片混合物；以及2)将颗粒混合物压片并用 于提取工艺以除去其中的油并形成榨过油的混合粉。第四个实施方案提供了包括这 一步骤的方法：将榨过油的玉米粉和一种或多种榨过油的其它含油种子粉合并以形 成混合粉，其中榨过油的玉米粉是通过至少将高油玉米压片并提取以形成榨过油的 玉米粉而获得的。第五个实施方案提供了用上述任何一种方法制得的混合的榨过油 的粉产品。
本发明的第七个方面是提供了将提取的玉米油用作美容成分的方法。这一方 法包括以下步骤：1)至少将高油玉米压片以制成压片的玉米，萃取压片玉米以除去 其中一部分玉米油并形成提取的粗制玉米油，从而提供提取的粗制玉米油；以及 2)将提取的粗制玉米油用于美容产品。这些美容产品包括但不限于唇膏和眼线笔。
本发明的另一方面是提供了玉米粉在动物饲料或人类食品中的应用，其中的 玉米粉是在从高油玉米的完整颗粒中提取玉米油后获得的。
本发明的再一个方面是提供了玉米油在动物饲料或人类食品中的应用，其中 的玉米油是通过提取高油玉米的完整颗粒而获得的。
本发明的其它方面是提供了用这里描述的方法制造的含有玉米油和/或含有 玉米粉的产品。
除非另有说明，这里使用的所有的技术和科学术语和缩写与本发明所属领域 的一般技术人员的理解有着相同的意思。尽管在本发明的实践中可以使用与这里描 述的方法和材料类似或等价的方法和材料，但这并不意味着此类方法和材料限制了 这里所描述的发明。在此全文并入这里提到的所有的专利申请和正式的分析方法， 以供参考。通过以下对列举的本发明的实施方案和权利要求的描述，可以显见本发 明其它的特点和优点。
附图简述
图1显示了生长在黄色臼齿形玉米(YD)、黄色臼齿形玉米粉(YDM)、高油玉米 (HOC)和高油玉米粉(HOCM)上的酵母生产乙醇和消耗葡萄糖的总量。
图2显示了含有黄色臼齿形玉米(YD)、黄色臼齿形玉米粉(YDM)、高油玉米(HOC) 和高油玉米粉(HOCM)的酵母培养物的pH值。
发明详述
已知在工业规模上，通过任选地将玉米粒破碎再润湿和压片，并提取玉米油 可以迅速有效的从含油较多的玉米粒中榨取玉米油。对新的压片榨油处理法有效的 玉米粒的总油含量大于约6wt.％。玉米粒含油量的提高可以增加处理过程中压片的 效率。合适的压片装置和方法包括常规的用来将大豆和其它类似的含油种子压片的 压片装置和方法。合适的提取装置和方法包括常规的用来从大豆薄片和其它类似的 含油种子中榨油的提取装置和方法。
从数个不同类型的玉米植株中的任何一种获得的高油玉米种子或“颗粒”在 本发明中是有用的。此类玉米植物可以是杂交、自交、转基因植株，遗传修饰植株 或特定种群的植株。将改进的高油玉米用在这里描述的榨油方法中可以制得改进的 榨过油的粉。有用的玉米颗粒类型包括，例如，硬玉米、爆玉米花、粉玉米、臼齿 形玉米、白玉米和甜玉米。高油玉米粒可以是任何形式的，包括完整的玉米、破碎 的玉米、或其它经过加工的玉米或是它们的一部分，它们能够压片但不同于在干磨 和湿磨法中使用的胚芽分离标准方法，以便随后从胚芽中回收油。
这里所用的术语“整个籽粒”或“整个玉米”是指籽粒没有被分成各个组成 部分，例如，外壳、内胚乳、顶芽、果皮和胚芽没有被有目的地相互分开。整个玉 米可以被或不被磨碎、压碎、破碎、压片或研磨。将一种玉米成分有目的地从其它 成分分开不包括可能在储存、操作、运输、压碎、压片、破碎、磨碎或研磨中发生 的随机分离。对组成部分有目的地分离是指至少将50％的某种成分(如胚芽)从其它 成分中分开。
这里使用的术语“高油玉米”是指含有至少约6wt.％或更高，较好的是至少约 7wt.％或更高，最好是至少约8wt.％或更高的油的玉米粒。与常规的含油量约为 3wt.％-5wt.％的黄色臼齿形玉米相比，高油玉米有更高的油含量。此外，适合本发 明的玉米粒的总油含量可以是，例如，油含量至少约为9wt.％、至少约为11wt.％、 至少约为12wt.％、至少约为15wt.％、至少约为18wt.％、至少约为20wt.％、约8wt.％- 约20wt.％、约10wt.％-约30wt.％、约14wt.％-约30wt.％以及这些范围之内的颗粒。 尽管在任何水分含量下都可以确定油含量，但应将油含量校正到水分含量约为 15.5％时的油含量。
这里描述的对制造油和粉有用的高油玉米可从Cargill股份有限公司(明尼阿 波利斯，明尼苏达州)或Pfister Hybrid Ccorn公司(埃尔帕索城，伊利诺斯州) 获得。其它合适的高油玉米包括被称为伊利诺斯高油玉米(IHO)和亚历山大高油玉 米(Alexo)的玉米品种，可从伊利诺斯大学玉米基因合作采购中心(University of Illinois Maize Cooperative Stock Center)(乌尔班纳，伊利诺伊州)获得它们的 样品。
用此领域的一般技术人员已知的许多方法中的任何一种都可以鉴定有提高的 总油含量的玉米粒。可以用American Oil and Chemical Society Official Method， 第五版，1998年3月，(“AOCS法Ba 3-38”)来鉴定玉米粒的油含量，包括从玉 米粒中提取的玉米粉的脂肪含量。AOCS法BA3-38对在试验条件下用石油醚提取的 物质进行了定量。油含量或油浓度是油相对于种子样品总重量的重量百分比。油含 量可被校正，并在任何所需的水分条件下记录。
这里描述了其它用来鉴定高油玉米粒的合适方法。根据其中一种方法，用近 红外(NIR)油检测器挑选玉米穗，以选出含有提高的油含量的玉米籽粒的玉米穗。 同样，NIR检测器也可用来挑选各个有提高的玉米油水平的籽粒。然而，选出的有 提高的油含量的玉米穗和/或籽粒，不能用这里描述的方法廉价地鉴别适合加工的 高油籽粒。通常，用已知的收获方法种植和收获能长出可产生有提高的总油含量的 玉米粒的玉米植株的玉米种子。发展玉米自交、杂交、转基因品种和种群(它们产 生了能制造有提高的油含量的玉米粒的玉米植株)的方法是已知的，并被描述在 Lambert[Specialty Corns，CRC出版公司，伯克莱屯，佛罗里达州，第123-145 页(1994)]。
一种在本发明中被用作原料以制备玉米油和玉米粉的合适的高油玉米有如表 1显示的营养特性。其中的数值是以“现状”或“进料时状态”的水分水平表示的。 蛋白质、油和淀粉水平在用于本发明中作为生产粉和油的原料使用的许多可能的高 油玉米组合中是变化的。表1列出了可以接受的水分、油、蛋白质、淀粉、赖氨酸 和色氨酸的量。然而，在表中没有作为指示量显示的其它组合，比如12wt.％的蛋 白质和12wt.％的油，也在可被用来制造用于本发明中的油和粉的玉米粒的范围内。
                                    表1.     成分  含量1(wt.％)  含量2(2wt.％)  含量3(wt.％)   平均含量(wt.％)     水分     14     14     14     5-45     油     8     12     20     6-30     蛋白质     9     9     17     5-20     淀粉     61     54     41     35-80     赖氨酸     0.35     0.50     1.0     0.15-2.0     色氨酸     0.088     0.11     0.15     0.03-2.0
其它合适的用作原料以制造用于本发明的玉米油和玉米粉的玉米粒有如表2 所示的营养特征。其中的数值是以“现状”或“进料时状态”的水分水平表示的。 表2中显示的数值是以含有12wt.％的油和9wt.％的蛋白质的玉米粒作为范例的。
                           表2.     成分     含量(wt.％)     平均含量(wt.％)     水分     14     5-45     油     12     6-30     蛋白质     9     5-20     淀粉     65     35-80     纤维     3     1-5     灰分     1.18     0.59-4.72     赖氨酸     0.33     0.2-2.0     色氨酸     0.09     0.03-2.0     甲硫氨酸     0.25     0.13-1.00     总的含硫氨基酸     0.46     0.23-1.84     缬氨酸     0.45     0.23-1.80     异亮氨酸     0.34     0.17-1.36     精氨酸     0.45     0.23-1.80     苏氨酸     0.34     0.17-1.36     亮氨酸     1.03     0.52-4.12     组氨酸     0.27     0.14-1.08     苯丙氨酸     0.44     0.22-1.76     丙氨酸     0.70     0.35-2.80     天冬氨酸     0.74     0.37-2.96     半胱氨酸     0.22     0.11-0.88     谷氨酸     1.9     0.95-7.6     甘氨酸     0.46     0.23-1.84     脯氨酸     0.86     0.43-3.44     酪氨酸     0.06     0.03-0.54     丝氨酸     0.46     0.23-1.84
表3显示了两种高油玉米粒样品和普通黄色玉米粒的氨基酸水平(以水分含量 约为10％的玉米粒为基础)。高油玉米样品1(HOC 1)的油和蛋白质水平分别是 13.3wt.％和10.7wt.％，它是以干物质为基础表示的。高油玉米样品2(HOC 2)的油 和蛋白质水平分别是13.0wt.％和11.2wt.％，它是以干物质为基础表示的。为了比 较，以干物质为基础，普通黄色玉米粒含有约4.2wt.％的油和约9.2wt.％的蛋白质。
                          表3.     氨基酸     HOC 1(％)     HOC 2(％)     黄色玉米(％)     天冬氨酸     0.71     0.68     0.48     苏氨酸     0.33     0.30     0.19     丝氨酸     0.37     0.27     0.19     谷氨酸     1.84     1.79     1.16     脯氨酸     0.83     0.78     0.52     甘氨酸     0.40     0.42     0.24     丙氨酸     0.77     0.74     0.47     缬氨酸     0.51     0.52     0.33     胱氨酸     0.21     0.23     0.16     甲硫氨酸     0.46     0.47     0.39     异亮氨酸     0.30     0.30     0.20     亮氨酸     1.19     1.08     0.74     酪氨酸     1.11     0.11     0.06     苯丙氨酸     0.52     0.47     0.32     色氨酸     0.06     0.07     0.05     赖氨酸     0.34     0.38     0.21     组氨酸     0.29     0.29     0.18     精氨酸     0.45     0.48     0.28
高油玉米通常被用于这里描述的榨油过程以提供含在本发明的最终产品中的 提高的玉米油和玉米粉。这里使用的“最终产品”或“产品”术语是指将本发明的 玉米油和/或玉米粉与各种其它成分混合的技术或产品。产品中所含的具体成分将 由产品的最终用途确定。示例性的产品包括动物饲料、化学修饰原料、生物可降解 塑料、混合的食物产品、食用油、烹调油、润滑剂、生物柴油、点心、美容品和发 酵过程的原材料。产品包括这里描述的食品，还包括长成或部分长成的猪、家禽和 牛饲料，宠物食品以及人的食品，如压出的点心、面包以及作为食品粘合剂、水产 养殖饲料、发酵化合物、食品添加剂、运动饮料、营养食品棒、复合维生素补充剂、 减肥饮料和玉米片食品。
例如，从一种玉米类型(例如含有12wt.％的油和9wt.％的蛋白质)开始，可以 制得可满足某些营养需求的多种类型的玉米粉。这种适应性的重要性在于饲料产品 中的营养密度和动物的膳食需要。使用这种类型的高油玉米和榨油方法的一个优点 在于，根据油提取的程度，榨过油的玉米粉可被制成有特定的油含量。一旦从薄片 中除去油，剩下的玉米粉所含的蛋白质、氨基酸和其它未通过加工除去的其它营养 的养分浓度大于或不同于普通的玉米粒，且大于起始的玉米，例如，有12wt.％的 油和9wt.％的蛋白质。
根据这里描述的在制造玉米油和玉米粉中使用的一种榨油方法，完整的高油 玉米粒可选择软化，选择破碎，然后再进行润湿并压片。压片后，如这里描述的那 样，将压片的玉米榨油。
在提取过程之前，完整的玉米可任选地被软化。这里使用的术语“软化”与 术语“热浸泡”或“蒸”可以互换，它是指让添加的水分均匀地分布于整个玉米籽 粒。可以使用任何此领域已知的软化方法。通常，玉米被浸泡在合适量的水中达任 何合适的时间，如至少为20分钟，较好的是至少4小时，更好的是至少12小时， 最好是至少24小时。在玉米被浸泡所需时间后，测定其水分含量。玉米可以被短 时间保存，但在24小时内进行加工较好，最好是立即加工。
完整的玉米粒可任选地被破碎。在优选的实施方案中，完整的高油玉米在软 化后但在润湿前被破碎。让完整的玉米粒通过两个有波状齿向相反方向旋转并留有 一定孔隙的滚轮，并/或通过研磨机(其中有一个旋转的齿盘在距固定盘一定距离的 地方旋转)，并/或使用锤磨机(其中两个旋转的金属“锤”让装置一个接一个的旋 转，这样可以将高油玉米破碎。破碎玉米或高油玉米籽粒的方法描述在Watson， S.A. & P.E.Ramstad编Corn：Chemistry and Technology第11章中(1987，American Association of Cereal Chemist公司，圣保罗，明尼苏达州)，在此将其并入以供 参考。“破碎的”玉米是经过了上述破碎加工的玉米。
无论玉米是否破碎，都可以用此领域的一般技术人员已知的方法或这里描述 的方法对其润湿。这里使用的术语“润湿”是指一种加工过程，通过这一过程可以 使玉米籽粒软化或增塑以使其更加容易被压片和榨油。润湿可以包括向高油玉米中 加入蒸汽(饱和和/或不饱和的蒸汽)和/或水。这是通过使用旋转调节器完成的。在 添加蒸汽的过程中，温度和水分都被提高了。温度的范围约在140°F-210°F，水分 增加约1％或约15％。
然后将高油玉米粒压成各种有用的尺寸。这里使用的术语“压片”是指一种 加工过程，它让玉米粒一次或多次通过压片滚轧机以制出薄片。被压片的玉米的最 终厚度约为5/1000-100/1000英寸(约0.12mm-2.0mm)或较好的是约0.01英寸 (0.25mm)，尽管其它的厚度也可以使用。有用的薄片厚度取决于外部的限制性参数， 如玉米的油含量、水分含量、玉米种类(如，臼齿形玉米或硬玉米)以及榨油机的类 型。这里和D.R.Erickson，Practical Handbook of Soybean Processing Utilization(1995，AOCS出版社)中详述了合适的将高油玉米压片的方法，在此将 其并入以供参考。合适的压片方法还包括含油种子加工领域的一般技术人员已知的 方法。
在玉米被软化、破碎和/或润湿并压片后，压过片的玉米被用于榨油工艺以便 榨出油从而形成榨过油的玉米粉(ECM)。用任何榨油方法，通过一步或多步榨油步 骤从压过片的颗粒中榨出玉米油。通常，用一种榨油工艺就可以提取出所有或几乎 所有的油。有用的榨油法包括溶剂提取、连续溶剂提取、水压法、螺旋式压榨、水 溶液和/或酶提取等。有效的用于溶剂提取的溶剂包括，例如，所有形式的商业上 可获得的己烷、异丙醇、乙醇、超临界二氧化碳、它们的组合或其它类似的溶剂。 例如，可以用基于己烷的溶剂提取器从压片的颗粒中提取玉米油。溶剂提取器包括 渗透和浸没类型的提取器。在优选的实施方案中，连续溶剂提取法让切成薄片的玉 米与溶剂保持接触至少10分钟，较好的是至少30分钟，更好的是至少60分钟， 最好的至少90分钟。
从基于溶剂的提取器中除去的物质包括湿的薄片和杂油液。杂油液是提出的 油和溶剂的混合物。湿的薄片是将可溶于溶剂的物质部分或全部提取出来以后剩下 的物质。湿的薄片还包含一定量的溶剂。用升膜蒸发或干燥，并用闪蒸罐和/或去 溶剂器/烤箱等设备提高温度之类的方法从杂油液和湿的薄片中回收溶剂。例如， 在常压、高压或真空下对湿的薄片或杂油液加热以使溶剂蒸发。然后在分离的回收 系统中冷凝蒸发出来的溶剂，并可选择去水，然后循环回到提取器中。
除去溶剂的杂油液通常是指粗制油，它可以被储存和/或继续加工。粗制油可 以被精制成最终的产品油。精制粗制油以得到产品油的方法是此领域的一般技术人 员已知的。Hui(1996)提供了有关油和含油种子的详细综述(Bailey’s Industrial Oil and Fat Products，第五版，第二卷，Wiley and Sons公司，纽约，1996)。 Hui的综述的第三章(第125-158页，在此将其并入以供参考)特别叙述了玉米油的 组合物和加工方法。这里描述的用压片法分离的粗制油是高质量的，但如果需要的 话可以用常规的油精制法继续纯化。
在优选的实施方案中，本发明涉及在高油玉米的加工过程中回收较轻颗粒(如 细微粉末)的方法。这里使用的术语“细微粉末”是指如ASTM E-11规范定义的， 玉米加工过程中任何能通过孔径为1.00mm的#18筛的颗粒。对这些颗粒的回收可 以在加工过程前、后或其中的任何阶段(如在除去水分的过程中、在破碎步骤中或 在压片过程之前或之后)进行。通常，细微粉末是通过在玉米上以合适速度和方向 通入气流(如，空气、氮气、氩气)以将小且轻的颗粒带离蒸汽，留下较大且较重的 颗粒而回收的。或者，用液体喷雾(如，水、工艺用水)也可以将较轻的颗粒和较重 的颗粒分离开。液体被广泛地使用，它可用来物理消除较轻的、空气中的颗粒。液 体喷雾可以包括能增加最终产品价值的成分，如维生素、矿物质、酶和它们的组合。 此外，液体喷雾可进一步包括苛性溶液。无论用什么分离方法，可以用集尘室等此 领域已知的方法来捕获或回收这些细微颗粒。较好地，回收的较轻的颗粒可被加到 含有淀粉的产品流中以回收淀粉。此外，这种细微粉末也可作为动物饲料卖出。
玉米内胚乳包括一些有价值的成分，比如类胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质。 颗粒中的类胡萝卜素被分成两大组，胡萝卜素和胡萝卜醇。胡萝卜素是重要的，因 为它们是维生素A的前体。Blessin等[Cereal Chem.40：582-586(1963)]发现，90％ 以上的类胡萝卜素，其中主要是β-胡萝卜素，存在于黄色臼齿形玉米的内胚乳中， 只有少于5％存在于胚芽中。维生素A主要由β-胡萝卜素衍生而来。
内胚乳中另一种有价值的成分包括生育三烯酚。Grams等(1970)发现，在玉米 中，生育三烯酚只在内胚乳中被发现，而胚芽中含有大部分的生育酚。可以用各种 溶剂从植物原料中提取生育三烯酚。Lane等在美国专利5,908,940中描述了从植 物原料中回收生育三烯酚的方法，在此将其全文并入以供参考。
因此，这里描述的方法提供了一种富含叶黄素、玉米黄素和/或β-胡萝卜素 和任选的一种或多种其它营养成分的营养强化的玉米油。
用通过这里描述的提取法获得的玉米油制造的油基产品所含重要营养成分的 量高于用以常规方法制得的玉米油制造的类似的产品。用这里描述的提取法获得的 玉米油包括从胚芽和内胚乳中得到的玉米油和一种或多种从籽粒的其余部分提取 的其它成分。这里的一种或多种成分可以是来自内胚乳的油、生育三烯酚、生育酚、 类胡萝卜素、胡萝卜素、胡萝卜醇和甾醇。
生育酚(维生素E)和维生素A是抗氧化剂并且是脂溶性的维生素。当含在饮食 中时，它们都是对健康有益的。将本发明的油和其它的油或物质混合以得到合适水 平的β-胡萝卜素、维生素E和生育三烯酚被认为在本发明的范围之内。一些实施 方案中，按这里的描述制造的提取的玉米油含有约0.1wt.％-约0.5wt.％的生育酚。
按照本发明的方法制造的油所含的生育三烯酚可以超过用常规方法制造的粗 制玉米油约200％-300％。用任选的软化、破碎和/或润湿和/或压片并提取高油玉米 的方法提取出玉米油，然后分析生育三烯酚的含量。生育三烯酚含量的实际最大值 和最小值将依赖于所用特定的高油玉米。
以小时为单位测得的氧化稳定性指数(OSI)是对油对氧化作用的相对稳定性 的度量。通常，OSI越大则油越不容易被氧化且在试验或使用条件下使油氧化的时 间就越长。此外，油中不饱和脂肪酸的含量越高，OSI就越低。用这里描述的提取 法制造的作为范例的油通常的OSI值约在10-22小时之间。
Blessin[Cereal Chem.39，236-242(1962)；全文并入以供参考]详细描述了提 取胡萝卜素和玉米黄质以及其它色素的方法。可以组合使用溶剂(主要是乙醇和己 烷)从玉米中提取胡萝卜素和玉米黄质。可以按各种比例使用乙醇、己烷、其它组 合溶剂在工业规模上制造本发明的油。
用这里描述的提取法获得的粗制油的示范性的实施方案通常拥有以下表4所 示的部分组成特性。
                             表4     成分  示范性的提取的高油玉米  提取的高油玉米(范围)     FFA(％)     C16：0     C18：0     C18：1.顺     C18：1.反     C18：2.顺     C18：2.反     C18：3     1.45     11.4     2.1     33       50       0.8     0.7-3.00     10-14     1.5-3.5     26-50       42-60       0.6-1.6     磷(ppm)     190     100-400     总的生育酚(ppm)     0.13     0.1-.50
一般在玉米油中发现的脂肪酸通常包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚 麻酸。
用这里描述的方法制造的粗制油可以被部分或完全氢化。合适的将油部分或 完全氢化的方法描述在D.R.Erickon，Practicle Handbood of Soybean Processing Utilization(1995，AOCS出版社)，在此将其全文并入以供参考。
当根据本发明制造油基产品时，那些产品可以含有常规的玉米油、豆油、加 拿大油菜籽(canola)油、橄榄油、棕榈油、葵花子油、红花油、抗氧化剂、调味剂、 氢化油、部分氢化油和/或动物脂肪。将这里的玉米油和一种或多种其它的油混合 就可以制得混合的油产品。玉米油基产品也可以含有食品增补剂、盐、脂肪、食用 色素、β-胡萝卜素、胭脂红提取物、姜黄素或姜黄、β-脱辅基-δ’-胡萝卜素和 它的甲基和乙基酯、天然或合成的调味剂、抗氧化剂、丙基没食子酸、丁基化的羟 基甲苯、丁基化的羟基苯甲醚、天然或合成的生育酚、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血 酸硬脂酸酯、硫代二丙酸月桂酯、抗氧化剂增效剂、柠檬酸、柠檬酸钠、异丙基柠 檬酸酯、磷酸、甘油单柠檬酸酯、抗起泡剂、二甲基聚硅氧烷、结晶抑制剂、氧化 硬酯精、氨基酸、维生素、矿物质、碳水化合物、糖类、草药、香料、酸度调节剂、 固化剂、酶制剂、面粉处理剂、粘度控制剂、酶、脂类和/或植物或动物蛋白。此 外，可以用含有可利用蛋白质的蛋白质补充剂强化或丰富这些可以食用的产品。如 早餐玉米片之类的示例性的食物产品可以含有像本发明的粉末、小麦和燕麦粉、糖、 盐、玉米糖浆、玉米粉、浓缩果汁、维生素C、B族维生素、叶酸、小苏打和调味 剂之类的配方。
其它示例性的油基产品可以含有这里制备的油，包括食用油、烹饪油、食用 油和混合油。
从含油种子(如大豆和加拿大油菜籽)中提取油的设备可以用来制造这里描述 的玉米油和榨过油的玉米粉。有效的用于工业规模的含油种子的薄片可以从 French Oil Mill Machinery公司，平克，俄亥俄州；Roskamp Champion，沃特卢， 衣阿华州；Buhler，总部设在瑞士，在明尼苏达州普利茅斯有办事处；Bauermeister 公司，德国；和Consolidated Process Machinery Roskamp公司，万维网网址为 http：//www.cpmroskamp.com以及Crown Iron Works，明尼阿波利斯，明尼苏达州 获得。
工业规模的方法和设备每天至少可从约1吨玉米中提取玉米油。一些实施方 案中，工业规模处理的能力每天约为100吨玉米-约3000吨玉米，或是每天约700 吨玉米-1700吨玉米。工业规模的操作每天处理约3000吨以上的玉米也是可以的。
通过评价一个或多个质量参数，如油产量、磷含量、游离脂肪酸百分比、中 性淀粉百分比、蛋白质含量和水分含量，可以测定玉米油或玉米粉的质量。任何方 法都可以用来计算一个或多个质量参数以评价油或粉的质量。
可以用AOCS法Ca 12-55鉴定粗制油的磷含量。AOCS法Ca 12-55识别磷或等 当量的磷锌氧化物，然后用分光光度法测量形成蓝色磷钼酸复合物的磷。AOCS法 Ca 12-55对粗制、脱胶和精制的植物油是适用的。将磷含量乘以30使其转化成磷 脂含量，即胶含量。一些实施方案中，按本发明制造的玉米油含有约100-400ppm 的磷。
可以用AOCS法Ca 5a-40鉴定油中游离脂肪酸的百分比。AOCS法Ca 5a-40识 别存在于油样品中的游离脂肪酸。AOCS法Ca 5a-40对所有的粗制和精制的植物油、 矿物油和动物脂肪都是适用的。将胶的百分比和游离脂肪酸的百分比加在一起就可 以得到加工过程中损失的中性油。提取的玉米油中游离脂肪酸的量取决于在用来榨 油的高油玉米中发现的脂肪酸的量。一些实施方案中，提取的油中游离脂肪酸的含 量约在0.70wt.％-3.00wt.％之间。
用AOCS法Cc 13a-45可以确定油的颜色。AOCS法Cc 13a-45通过将油样品和 已知的颜色特征进行比较可以确定油样品的颜色。只要样品不混浊，AOCS法Cc 13a-45对脂肪和油都是适用的。通过目视检查油可以定性评价色度。通常，目视 检查的结果是，与已知的油颜色相比将油分成浅色油和深色油。通过用AOCS法Cc 13a-45测定红色值和黄色值可以将色度定量。典型地，用常规的干磨法分离的粗 制玉米油的红色值约为7-10，黄色值约为60-70。用这里描述的压片法分离的玉米 油的色度较浅，且通常浅于用湿磨技术或干磨技术制得的粗制玉米油。用AOCS法 Cc 13b-93所确定的黄色值约在60-70之间，红色值约在7-10之间。
提取的玉米油可被用作化学修饰的原料、生物可降解塑料的成分、混合食物 产品的成分、食用油或烹饪油的成分、润滑剂或其成分、生物柴油或其成分、零食 的成分、发酵过程的原料以及美容品的成分。既然用这里的提取法得到的油含有一 种或多种从玉米籽粒的非胚乳部分得到的成分，这种油就被改进了。一些实施方案 中，这种油含有20％-80％，或25％-50％的油酸，而常规的玉米在油中只含有25％-40％ 的油酸。当用提取的油制造混合油时，可以在提取过程前、当中或以后进行混合。
用本发明提取的玉米油可以生产生物柴油。生物柴油是各种以酯为基础的氧 化染料的总称。如今生产的生物柴油是通过将精制的植物油甲基化而制得的脂肪酸 甲基酯的混合物。主要由于甘油副产品的质量，精制油要好于粗制油或用过的煎炸 用油。以前的生物柴油产品和相关的植物油润滑剂的主要缺点是低温特性、氧化和 聚合反应性。优选的生物柴油产品包括低的浊点、减少的硬脂酸和聚不饱和脂肪酸 含量，以及高的油酸含量。流动点与低温特性有关并受到油中饱和脂肪酸含量的影 响。聚不饱和脂肪酸更容易发生氧化和聚合反应。
当化学稳定性相似时，溶剂提取的玉米(SEC)油有好于大豆的浊点性能。
                                      表5   油   棕榈酸％   (16：0)   硬脂酸％   (18：0)  油酸％  (18：1)   亚油酸％   (18：2)   亚麻酸％   (18：3)   芥子酸％   (22：1)   菜籽   3   1  14   12   7   49   加拿大油菜籽   4   1  60   20   9   2   大豆   8-10   4  19-28   53-56   6-10   0   SEC   11   2  27   56
比如通过目前在工艺上采用的公布的方法(见，例如，美国专利6,174,501号， 在此引用)可以进一步加工SEC油玉米以形成润滑剂。
用这里描述的压片和榨油法制得的粉被用来生产独特的塑料产品。这里使用 的玉米粉是在榨油后从完整的高油玉米籽粒中获得的，其中的籽粒没有被分成它的 组成部分，尽管籽粒可以被磨碎、压片、破碎、切片或研磨，也可以不被这样处理。 通过提取从玉米中除去油的过程是用来将剩下的营养物质(如蛋白质和主要的氨基 酸)进行浓缩的。
与主要含有普通玉米粒的饲料产品相比，用提取法制得的主要含有玉米粉的 饲料产品需要从其它来源(如大豆)添加较少的蛋白质。由于可通过加工增加成分， 这种粉末使得饲料生产商有可能生产用其它方法无法生产的饲料。将本发明榨过油 的玉米粉作为动物饲料口粮的成分可以制得有特殊物理特性(如容积密度、织构、 成粒性和含水能力)和/或特殊的营养性质的动物饲料口粮。用这里描述的压片和提 取法分离的榨过油的玉米粉本身可以作为低脂的玉米粉。或者，可以将其与其它的 玉米粉或营养成分组合使用以制造饲料口粮和食品。榨过油的玉米粉也可以和用大 豆、加拿大油菜籽、向日葵、油菜籽、棉花和其它作物等制得的粉组合使用。也可 以用基因修饰的玉米制造榨过油的玉米粉和/或与用转基因的含油种子颗粒制得的 粉结合以形成强化的粉或强化的产品。
榨过油的玉米粉可以松散的产品或颗粒产品的形式提供，它可任选地与其它 成分结合。例如，颗粒产品可以包括被颗粒化且随后被玉米蛋白包衣的榨过油的玉 米粉(它本身或与其它成分结合)。玉米粉可以含在以松散或颗粒形式提供的混合的 粉末产品中。
用榨过油的玉米粉制造的饲料口粮一般要满足CODEX ALIMENTARIUS或国家研 究委员会制订的膳食和质量标准。这种粉通常以表6列出的大致量含有以下成分。
                           表6     成分     样品A     含量(％)     样品B     含量(％)     样品C     含量(％)     水分     5-45     5-25     5-45     淀粉     40-70     40-80     40-70     蛋白质     8-20     7-20     8-20     脂肪(油)     0.75-6     0.75-6.0     0.75-12     粗纤维     2-4     2-4     灰分     1.5-3     0.5-2.0     果糖     0.15-0.3     葡萄糖     0.2-0.5     蔗糖     1.5-2.5     赖氨酸     0.2-2.0     色氨酸     0.03-2.0
上述玉米粉可进一步含有不定量的成分，即没有指出这些成分的量。
根据种类、年龄和饲养方法，不同的动物需要不同水平的营养成分。将高油 玉米进行不同程度的提取，即，高油玉米的提取程度越高则从玉米中除去的油就越 多，可制得含有不同水平的营养成分的饲料口粮。因此，通过控制高油玉米的提取 程度，可以将含有本发明榨过油的玉米粉的饲料口粮制成含有不同量的脂肪、蛋白 质和碳水化合物。表7详细描述了含量，指定的成分以这一量出现在含有榨过油的 玉米粉的动物饲料口粮中，指出了以榨过油的玉米粉为主要成分的示例性口粮的特 定含量范围，并指出了可以含有一种或多种其它成分(如，以碳水化合物为基础的 能量来源，如高粱、小麦和/或其它谷物或它们的副产品，或其它非谷物类的成分) 的口粮的一般含量范围。
                              表7     配料     一般的含量范围     示例性的含量范围     这里描述的玉米粉     2-95％     50-90％     含油种子粉1     3-35％     10-30％     肉和骨粉     0-12％     0-7％     羽毛粉     0-6％     0-4％     脂肪     0-10％     1-6％     盐     0.1-0.5％     0.1-0.5％     赖氨酸     0-0.4％     0-0.4％     甲硫氨酸     0-0.3％     0-0.3％     营养成分预混合料     0.01-1.0％     0.01-1.0％
1含油种子粉包括(但不限于)大豆、向日葵、加拿大油菜籽、棉籽和其它植物 基的粉末，它们可以或不可以用于油提取工艺。
肉和骨粉来自供应商，如Darling International公司(欧文，得克萨斯州)。 含油种子粉来自供应商，如Cargill Oilseeds(塞达拉皮兹，衣阿华州)。羽毛粉 来自供应商，如Agri Trading公司，(Hetchinson，明尼苏达州)。氨基酸来自供应 商，如DuCoa(海兰，伊利诺斯州)。
饲料口粮是通过将各种物质，如谷物、种子粉、维生素和/或纯化的氨基酸， 混合在一起以形成一种可满足蛋白质、能量、脂肪、维生素、矿物质和其它营养素 膳食需求量的复合物质而制成的。混合的过程包括将成分磨碎并混合以制成相对均 匀的营养成分的混合物。饲料原料和混合饲料的物理性质会影响营养状况、贮藏性 能以及产品的综合值。合适的制造饲料口粮的方法揭示在《饲料制造技术IV》 (1994，美国饲料工业协会)中，在此将其全文引用。
榨过油的玉米粉与蒸汽压片(steam-flaked)的玉米就淀粉部分的消化性而言 是比较类似的，但由于加工条件的差异，在反刍动物中前者有较好的消化性。如这 里讨论的，通过改变加工条件可以在榨过油的粉中得到特定的油水平。在蒸汽压片 的常规玉米中不能达到这种榨过油的粉的蛋白质、氨基酸和油水平，而蒸汽压片的 高油玉米含有较多的油，这对反刍动物的健康是不利的。
许多类型的动物饲料口粮都可以用这一类型榨过油的玉米粉生产，出于工业 目的，这里将描述以下饮食类型：(1)在肉猪肥育饮食中使用的从玉米粒制得的粉， 其中所述玉米粒的油含量为12wt.％，蛋白质含量为9wt.％，从这种玉米得到的粉的 油含量为1.5wt.％。(2)在家禽仔鸡饮食中使用的从玉米粒制得的粉，其中所述玉 米粒的油含量为12wt.％，蛋白质含量为9wt.％，从这种玉米得到的粉的油含量为 4.0wt.％。
当用作水产养殖饲料产品时，本发明榨过油的玉米粉有一些好于常规玉米粒 的优点。在农业中，饲料中类胡萝卜素这类的色素在使用时经常沉淀在脂肪组织中 而导致不希望得到的颜色。对于一些水产品种类，消费者偏爱颜色较浅的组织。在 其它种类中，如鲑鱼，消费者偏爱粉红色或红色的组织。将榨过油的玉米粉用于水 产饲料的一个好处在于，可以通过制造榨过油的玉米粉的过程除去一些不想要的色 素；可溶于溶剂的色素混合物(如类胡萝卜素)被从玉米粉中除去并在玉米油中浓 缩。榨过油的玉米粉好于干磨或湿磨的玉米产品的第二个优点是提高的蛋白质含量 和质量，这是由于已经基本上从籽粒中除去了油从而使粉产品中蛋白质被浓缩了。 由于这种粉来自籽粒的所有部分，包括大部分或全部的内胚乳，故与榨过油的玉米 渣相比，其蛋白质通常有较高的质量和数量。将榨过油的玉米粉用在水产饲料中将 有可能饲养出组织中不需要的色素化合物较少的动物。
溶剂提取的玉米粉对于以发酵为基础的化合物的生产(例如，乙醇、乳酸和维 生素)也是有用的。来自高油玉米的溶剂提取的玉米粉可以被水解以提供合适的糖 类。这种粉可作为细菌、真菌或酵母培养物的碳源和能源。可以通过培养微生物生 产生物素和其它维生素。(微)生物包括可变假单胞菌(ATCC 31014)、 Corynebacterium primorioxydans(ATCC 31015)、土壤细菌类、赤霉菌类、青霉菌 类或它们的组合。
在这些和其它微生物的培养物中使用的营养成分包括，例如，淀粉、葡萄糖、 醇、酮，并作为氮源、胨、玉米桨、豆粉、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、榨过油的玉 米粉或尿素。培养基中还可以含有各种盐和微量元素以培养微生物。对细菌物种而 言，培养基的pH值约为4-9，较好的是约为6-8，最好是约为7。对霉菌或酵母而 言，pH约为5-7。在培养过程中，温度保持在10℃-100℃，较好地在20℃-80℃之 间，更好是在20℃-40℃之间，最好是约为25℃。
美国专利3,859,167号中描述了生物素的生产，在此将其引用以供参考。在 含有溶剂提取的玉米粉和其它适当的与可形成生物素的微生物物种结合的确定成 分的培养基中加入顺-四氢-2-氧-4-正-戊烷-噻吩并[3，4-d]咪唑啉。通常，微生物 被培养1-10天，较好的是1-8天，更好是2-7天，在这之后，将生物素分离并纯 化。在一个实施方案中，为纯化生物素，从培养基中除去了细胞，用活性碳吸收滤 液，并用离子交换柱纯化。还可以用其它的纯化方法，如在等电点附近调节含有生 物素的溶液的pH以使其结晶。
溶剂提取的玉米粉还可被进一步加工以制造生物可降解的物质。例如，本发 明的粉末可以含在热塑性试剂中。本发明的粉末也可用在美国专利5,320,669号所 描述的方法中，在此将其引用以供参考。热塑性材料是用溶剂提取的玉米粉(如由 这里描述的加工方法获得的)制造的。一个实施方案中，用有机溶剂和任选的交联 剂处理用本发明的粉末制备的，以使榨过油的玉米粒中的淀粉和蛋白质相互连接。 交联剂在这里指能够连接淀粉和蛋白质的任何化合物，比如，例如，醛、酸酐或环 氧化物。如此用本发明的粉末形成的组合物可被用来制造挤出或模压的生物可降解 的、防水的并/或有高水平物理强度的物品。
含有榨过油的玉米粉和一种或多种其它含油种子粉的混合产品是通过一种或 多种以下方法制造的：1)将高油玉米和其它含油种子混合，然后破碎和/或压片， 将所有的种子混合物压片并用于这里所述的提取过程以形成混合的粉；2)在将高油 玉米和其它含油种子混合前将其破碎并进行润湿，然后压片并将所有的种子混合物 用于这里所述的提取过程以形成混合的粉；3)在将高油玉米和其它含油种子混合前 将其压片，并将所有的种子混合物用于这里所述的提取过程以形成混合的粉；4) 将榨过油的玉米粉和榨过油或未榨过油的其它含油种子粉混合以形成混合的粉；或 者5)将上述粉组合形成混合的粉。在上述加工过程中的任何时候，在混合的粉中 都可以加入添加成分以制成混合的产品。
榨过油的玉米粉也可用于像零食、混合食品、面包、发酵原料、早餐玉米片、 浓缩食品(如罐装果汁)、膨化或挤出食品和粥等食品中。
当用于人类或动物可食用的产品时，榨过油的玉米粉可和像其它的粉、其它 含油种子粉、谷物、其它的玉米、高粱、小麦、小麦磨碎的副产品、大麦、木薯、 玉米麸皮粉、玉米麸皮饲料、大麦副产品、全脂米糠和稻壳这类的成分混合。
榨过油的玉米粉也可用作生产玉米蛋白质分离物、发酵、进一步化学加工的 原料，此外，还可以在粉中加入淀粉酶和蛋白酶之类的酶以帮助分解淀粉和蛋白质。
榨过油的玉米粉可任选地用于常规的分离淀粉和蛋白质成分的方法。这些方 法包括，例如，干磨法、湿磨法、高压泵法或低温加工。这些方法和其它合适的方 法描述在Watson，S.A.和P.E.Ramstad编Corn：Chemistry and Technology的第11 章和12章(1987，American Association of Cereal Chemist公司，圣保罗，明尼 苏达州)，在此将其引用以供参考。由于已经除去了玉米粉中的油，与未提取玉米 油的粉相比，榨过油的玉米粉中淀粉和蛋白质成分更容易与其它成分分开。
榨过油的粉的几个重要的质量参数包括脂肪、淀粉、蛋白质和水分含量。评 价含油种子粉质量参数的方法描述在AOCS法中，在此将相关的方法引用以供参考。 这些方法也可用于用这里描述的方法制备的榨过油的玉米粉。
颗粒的水分含量会影响压片加工。在将种子压片之前将玉米粒的水分含量提 高到约1％-15％是有必要的。使颗粒的水分含量最优有利于充分处理，这一点是此 领域的一般技术人员已知的。
将玉米粉校正至常规的水分含量，对用不同方法分离或在不同时间分离的玉 米粉进行比较。含油种子蛋白质浓缩物(如玉米粉或完整的玉米)的水分含量是用 AOCS法Ba 2b-82确定的。玉米粉的粗纤维含量是用AOCS法Ba 6-84确定的。AOCS 法Ba 6-84可用于颗粒、粉、面粉、饲料和所有可从中提出脂肪留下可加工残余 物的含有纤维的物质。玉米粉的粗蛋白含量是用AOCS法Ba 4e-93确定的。玉米 粉的淀粉含量是用AOCS法Ba 4e-93确定的。玉米粉的淀粉含量是用Corn Refiners Association股份有限公司的会员公司的Standard Analytical Methods(第二版， 1986年4月15日)中的A-20法(“玉米精制A-20法”)确定的。
应该理解，这里提供的分析法是供计算这里描述的油和粉的各种质量参数的 有效方法的例子。其它合适的方法是已知的，它们也可用来计算这里描述并要求权 利的质量参数。
以下实施例是用来说明本发明的具体实施方案的。精通此领域的技术人员应 该理解，下述实施例中提示的技术代表了发明者在本发明的实践中发现的效果良好 的技术，故而可被看作实践的范例。然而，对于这里的公开说明，精通此领域的技 术人员应该理解，在不背离本发明精神和范围的情况下，可以对这里公开的具体实 施方案进行许多修改，这样仍可得到一样或类似的结果。
实施例1
用破碎、润湿和压片法处理高油玉米
这一实施例描述了由高油玉米得到玉米油和玉米粉的方法。用滚筒距离为 0.27英寸的Roskamp 6.5系列(9”两台)将45磅高油玉米样品破碎。将一份样品 用于分析，其余的样品再分成4份子样品。在不同的温度下(120°F，150°F，180 °F，200°F)将每份子样品分别进行润湿。在CrownTM 18英寸去溶剂器/烤箱中加热 样品。当各个样品达到其润湿温度时，使样品通过压片滚筒。所用的压片滚筒是 Ross 10英寸，缝隙设为0.007英寸。取出一份薄片样品，并提取约500g样品。 每次用1200ml己烷洗涤20分钟，洗涤4次，在80分钟内一共用去4800ml溶剂。 溶剂温度约为120°F。收集杂油液并通过直径185mm的#4定性圆盘过滤。然后将滤 得的杂油液旋转蒸发以评价油的回收百分比。在室温下将粉末空气干燥。取出油和 粉的样品并分析它们的脂肪酸特性、淀粉、蛋白质和纤维。在提取过程中进行了筛 析并测量了薄片的厚度。
用来分析的其它设备包括Mettler ToledoTM HR73卤素水分分析器、Ohaus ExploreTM天平、Büchi R-114 Roto-VapTM、CrownTM提取器筛(0.032筛)和易装卸 Flex17529-30型泵。
目测粗制油的颜色，与用常规湿磨法分离的粗制油(深黑色)比较确定其为淡 黄色。
用AOCS法Ba 3-38、Ba 2b-82、Ba 6-84和Ba 4e-93以及玉米精制法A-20表 征去溶剂的玉米粉。当校正至水分含量为10％时，玉米粉含有约3.2％的纤维、约 65％的淀粉和约14％的蛋白质。用AOCS法3-38确定粉的脂肪含量约为1.07％。为了 比较，用常规湿磨法制得并将水分含量校正至10％的玉米麸皮饲料的油含量约为 4％、蛋白质含量约为20％、纤维和其它碳水化合物含量约为60％。同样为了比较， 用常规湿磨法并将水分含量校正至10％而产生的玉米麸皮饲料可以含有约3％的油、 约60％的蛋白质和约22％的纤维和其它碳水化合物。
表8显示了用这一方法制得的两种粉(含1.5wt.％油和4.0wt.％油)的营养特征。 含量是基于“现状”或“进料时状态”的水分水平表示的。
                              表8    成分     粉样品1含量(％)     粉样品2含量(％)    水分     12     12    油     1.5     4    蛋白质     10.5     10.2    淀粉     58.0     56.3    中性去污剂纤维     11.3     11    酸性去污剂纤维     2.8     2.8    灰分     1.4     1.3    赖氨酸     0.39     0.37    色氨酸     0.105     0.102    甲硫氨酸     0.29     0.28    半胱氨酸     0.25     0.24    总的含硫氨基酸     0.54     0.52    缬氨酸     0.53     0.51    异亮氨酸     0.40     0.39    精氨酸     0.53     0.51    苏氨酸     0.40     0.39    亮氨酸     1.20     1.17    组氨酸     0.32     0.31    苯丙氨酸     0.51     0.5    丙氨酸     0.82     0.79    丝氨酸     0.54     0.52    真代谢能(TMEn；kcal/kg)     3023     3133    猪代谢能(ME；kcal/kg)     3191     3301
当和常规玉米制得的粉比较时，这里描述的榨过油的玉米粉提供了较高量的 某些关键的营养成分，比如维生素、叶酸、泛酸、赖氨酸、色氨酸和/或烟酸。例 如，按上述方法制造的粉样品1和2以表9显示的量含有营养成分。将同一成分的 量与它们在这里所描述的未加工的黄色玉米中的含量进行了比较。
                               表9   成分     黄色玉米    粉末样品1    粉末样品2   维生素B6(mg/100g)     0.400    0.820    0.660   维生素B12(mg/100g)     0.500    0.500    0.500   叶酸(μg/100g)     -    25.0    25.0   泛酸(mg/100g)     -    0.660    0.890   烟酸(mg/100g)     2.05    2.30    1.15
有利地是，如这里描述制造的榨过油的玉米粉可含有特定水平的油和，特别 地，可含有特定的油∶蛋白质、油∶碳水化合物或油∶蛋白质∶碳水化合物比例。例如， 普通玉米含有8wt.％的蛋白质和4wt.％的油，蛋白质∶油比例为2.0，而高油玉米含 有9wt.％的蛋白质和12wt.％的油，蛋白质∶油比例为0.75。通过提取制得的粉含有 10.5wt.％的蛋白质和1.5wt.％的油，蛋白质∶油比例为7.0。这一高比例使得这种粉 类型以及用它制得的产品是某些应用所需的，一个例子就是作为猪的肥育饲料。
本发明提供了一种叶黄素、玉米黄素和β-胡萝卜素的含量高于来自普通黄色 #2臼齿形玉米的商业上可获得的粗制油的提取的玉米油。常规的粗制油可从 Cargill公司(明尼阿波利斯，明尼苏达州)等供应商处获得。例如，用上述方法制 造的玉米油中含有表10所示的成分，对比商业上可获得的粗制油列出了这些成分 的含量。
                                  表10   样品   叶黄素(mg/g)     玉米黄素(mg/g)   β-胡萝卜素(IN/100g)   商业粗制玉米油   0.005     0.005   15.5   油样品1   0.04     0.012   72.3   油样品2   0.330     0.112   302
实施例2
将来自经过压片和提取加工的玉米的粉用作肉猪肥育饲料口粮的成分
这一实施例详细描述了两种不同饲料口粮的比较：第一种含有常规玉米未经 溶剂提取的饲料口粮和第二种含有榨过油的玉米粉的饲料口粮。当瘦猪肉是所需终 产品时使用含有榨过油的玉米粉饲料口粮。按表11列出的含量用以下成分制得了 含有油含量小于或约为1.5wt.％的榨过油的玉米粉的肉猪肥育饲料口粮。这种饲料 口粮通常是通过将成分调和、混合和颗粒化制得的；然而，在制造饲料口粮时可以 省略一个或多个这些步骤。表11显示了用普通玉米(非高油玉米)和由含有12wt.％ 油、9wt.％蛋白质的高油玉米得到的榨过油的玉米粉制得的猪饲料口粮的比较，其 中，榨过油的玉米粉含有约1.5wt.％或更少的油(脂肪)。含量是基于“现状”或“进 料时状态”的水分水平表示的。
                               表11    成分                  猪肥育饲料     正常含量(％)     榨过油的玉米粉(％)    玉米     79.98     -    榨过油的玉米粉(约含1.5％油)     -     83.55    豆粉     12.45     6.60    肉和骨粉     6.59     7.22    羽毛粉     -     -    脂肪     0.10     1.50    盐     0.40     0.70    赖氨酸     0.08     0.15    甲硫氨酸     -     -    预混合料     0.15     0.15    营养成分    粗蛋白质，％     15.44     15.78    ME，kcal/kg     3200     3200    粗纤维，％     1.96     2.12    钙，％     0.85     0.85    磷，％     0.58     0.58    氨基酸，％    精氨酸     0.96     0.93    半胱氨酸     0.28     0.29    组氨酸     0.40     0.42    异亮氨酸     0.57     0.58    亮氨酸     1.39     1.49    赖氨酸     0.81     0.81    甲硫氨酸     0.26     0.34    苯丙氨酸     0.70     0.72    苏氨酸     0.56     0.58    色氨酸     0.14     0.14    酪氨酸     0.47     0.48    缬氨酸     0.72     0.75
在表11中，给出了成分百分含量的绝对值，然而，实际上，使用文中其它表 格所列内含物比例的成分也包括在内。
这种新的饲料口粮的一些优点是，粉的使用者不需要将玉米磨碎，因此可以 节省能源密集型步骤，为满足所需的蛋白质水平需要较少的大豆或其它含油种子 粉，并且这种粉有好于玉米粒的消化性。
实施例3
将来自经过压片和提取加工的玉米的粉用作家禽肥育饲料口粮的成分
这种饲料口粮被用来满足生长中的鸟类(如仔鸡)的高能量需求。按表12列出 的含量用以下成分制得了含有油(脂肪)含量小于或约为4wt.％的榨过油的玉米粉 的家禽的仔鸡肥育饲料口粮。这种饲料口粮通常是通过将成分调和、混合和颗粒化 制得的；然而，在制造饲料口粮时可以省略一个或多个这些步骤。
表12显示了用普通玉米(非高油玉米)和由含有12wt.％油、9wt.％蛋白质的高 油玉米得到的榨过油的玉米粉制得的猪饲料口粮的比较，其中，榨过油的玉米粉含 有约4wt.％或更少的油(脂肪)。含量是基于“现状”或“进料时状态”的水分水平 和所给成分百分数的绝对值表示的，然而，实践中，使用文中其它表格所列内含物 比例的成分也包括在内。
                         表12  成分                生长中的仔鸡     正常含量(％)     榨过油的玉米粉(％)  正常的玉米     66.85     -  榨过油的玉米粉(约含4％油)     -     70.86  豆粉     20.96     16.42  肉和骨粉     5.00     5.00  羽毛粉     2.00     2.00  脂肪     3.29     3.76  盐     0.37     0.37  赖氨酸     0.13     0.19  甲硫氨酸     0.15     0.09  预混合料     0.10     0.10  营养成分  粗蛋白质，％     19.48     19.52  ME，kcal/kg     3100     3100  粗纤维，％     1.97     2.12  钙，％     0.94     0.94  磷，％     0.63     0.62  氨基酸，％  精氨酸     1.27     1.23  半胱氨酸     0.38     0.39  组氨酸     0.47     0.48  异亮氨酸     0.78     0.79  亮氨酸     1.68     1.74  赖氨酸     1.06     1.06     甲硫氨酸     0.44     0.44     苯丙氨酸     0.92     0.92     苏氨酸     0.74     0.75     色氨酸     0.19     0.20     酪氨酸     0.61     0.62     缬氨酸     0.95     0.96
实施例4
将来自经过压片和提取加工的玉米的油用作食品成分，或作为纯化籽粒成分的 原料
这个实施例中，描述了生育三烯酚含量超过用常规方法制造的粗制玉米油约 200％-300％的油。用实施例1的压片和提取方法，从油含量约为12wt.％的高油玉米 中提取玉米油。然后分析玉米油的生育三烯酚含量。下表包括与用常规方法由常规 玉米制得的常规玉米油和按照实施例1的方法制得的提取玉米油的α-和γ-生育 三烯酚含量有关的数据。常规的粗制油是指未精制的玉米油样品。这种样品代表了 大多数目前制造的普通产品。如下所述，据发现，在120-200°F下用溶剂从两种不 同的高油玉米样品中提取出的提取自完整籽粒的油(EWKO)样品的生育三烯酚含量 大约是常规的粗制油样品的2-3倍。EWKO样品的生育三烯酚含量约在26ppm-33ppm 的α-生育三烯酚和约48ppm-84ppm的γ-生育三烯酚之间。通常，升高提取温度将 提高提取的玉米油中生育三烯酚的含量。实际的生育三烯酚含量的最小值和最大值 取决于所用的特定的高油玉米。
                           表13     样品    α生育三烯酚(ppm)    γ生育三烯酚(ppm)     常规的粗制油(对照)    11.88    29.94     EWKO 1 120-200F    29.36-33.19    48.11-59.36     EWKO 2 120F    26.05-28.43    79.55-84.21
因此，实施例1的方法被用来制造含有提高的生育三烯酚水平的提取的玉米 油。
实施例5
将来自经过压片和提取加工的玉米的粉用作含有玉米粉和含油种子粉的混合 动物饲料产品的成分
这个实施例讲述了一种新的含有用压片和油提取法制得的玉米粉和另一种源 自植物的粉(如含油种子粉)的混合物的饲料成分。这种混合的物质可以仅仅是这两 种粉末的松散聚集的混合物，也可以是颗粒化的产品。由于制造玉米和含油种子粉 的方法是类似的，即，破碎、润湿、压片和溶剂提取，故而可以一起生产这两种粉 并在卖给消费者之前将它们混合。这样做的一个优点是可以用一种粉实现各种水平 的蛋白质和能量。在粉末混合阶段或在最终阶段可以任选的加入添加成分。例如， 饲料制造中的能量密集型步骤包括在饲料粉碎机中磨碎玉米粒并将它与其它成分 混合。与常规的混合粉相比，本发明的混合粉通常需要较少的能量以制造最终的饲 料产品。
表14显示了豆粉(SBM)、榨过油的玉米粉(ECM)、20％SBM和80％ECM的混合 物(S20-C80)、10％SBM和90％ECM的混合物(S10-C90)以及家禽和猪饮食的营养素 需求的营养素特征。家禽和猪的营养素需求是根据国家研究委员会(NRC)的指南列 出的。ECM是根据实施例1制造的。
                                             表14   参数  SBM  ECM   20％ SBM和   80％ ECM   家禽每日   营养需求     10％ SBM和     90％ ECM     猪每日营     养需求   粗蛋白质(CP)  47.5  10.2   17.66   18     13.93     13.2   猪ME，kcal/kg  3380  3301   3316.8     3308.90     3265   家禽ME，kcal/kg  2440  3133   2994.4   3200     3063.70   粗脂肪，％  3  4   3.8     3.90   中性去污剂纤维，％  8.9  11.3   10.82     11.06   酸性去污剂纤维，％  5.4  2.8   3.32     3.06   精氨酸  3.48  0.45   1.06   1.00     0.75     0.19   组氨酸  1.28  0.27   0.47   0.27     0.37     0.19   异亮氨酸  2.16  0.34   0.70   0.62     0.52     0.33   亮氨酸  3.66  1.03   1.56   0.93     1.29     0.54   赖氨酸  3.02  0.33   0.87   0.85     0.60     0.60   甲硫氨酸  0.67  0.25   0.33   0.32     0.29     0.16   半胱氨酸  0.74  0.21   0.32   0.28     0.26     0.35   苯丙氨酸  2.39  0.44   0.83   0.56     0.64     0.34   酪氨酸  1.82  0.29   0.60   0.48     0.44     0.55   苏氨酸  1.85  0.34   0.64   0.68     0.49     0.41   色氨酸  0.65  0.09   0.20   0.16     0.15     0.11   缬氨酸  2.27  0.45   0.81   0.70     0.63     0.40   总的必需氨基酸   (EAA)  23.99  4.49   8.39   6.85     6.44     4.17   EAA/CP  0.505  0.440   0.45   0.381     0.45     0.316
实施例6
用压片法加工高油玉米
用PertenTM容积近红外(NIR)种子试验机(TM)(型号：9100-H.F)，Perten Instruments(里诺，内华达州)对总油含量大于约7wt.％的黄色臼齿形玉米各个穗 的带壳籽粒进行筛选。在BrimroseTM种子专家单籽粒NIR试验机(Brimrose公司， 巴尔的摩，马里兰州)中进一步筛选油含量至少为7wt.％的穗的籽粒，以选出油含 量至少为13％的个别籽粒。将籽粒保存在水分含量约为13.5％的条件下。当加工时， 种子的水分含量约为10％。
用包括一个两英寸的不锈钢棒和平板的台式压片装置将完整的玉米粒压片。 让完整的玉米粒压片通过滚筒四次以使最终的薄片厚度约为0.01英寸。用热的 (60-℃-65℃)的n-己烷和KimbleTM 585050型索氏抽提器从压片的玉米粒中提取杂 油液。将所得杂油液和玉米粉去溶剂。在25英寸水银的真空下加热杂油液以除去 溶剂。按照AOCS法Ba 2a-38将玉米粉去溶剂。
所有回收的油占所有玉米粒样品14.74wt.％。用AOCS法Ca 12-55测定的去溶 剂的粗制油的磷含量365ppm。磷脂浓度确定为1.095％(0.0365％*30)。用AOCS法Ca 5a-40测定的游离脂肪酸含量为0.2％。在加工过程中损失的中性油为 1.3％(1.095％+0.2％)。用同样的方法，用常规的湿磨法提取自常规(即总油含量为 3-4wt.％)玉米粒的粗制油的磷含量约为600ppm-800ppm，游离脂肪酸含量约为 0.5％-1.0％，加工过程中损失的中性油约为3％-4％。
目测粗制油的颜色，与用常规湿磨法分离的粗制油(深黑色)比较，确定其为 淡黄色。
用AOCS法Ba 3-38、Ba 2b-82、Ba 6-84和Ba 4e-93以及玉米精制法A-20表 征去溶剂的玉米粉。当校正至水分含量为10％时，玉米粉含有约3.2％的纤维、约 65％的淀粉和约14％的蛋白质。用AOCS法3-38确定粉的脂肪含量约为1.07％。为了 比较，用常规湿磨法制得并将水分含量校正至10％的玉米麸皮饲料的油含量约为 4％、蛋白质含量约为20％、纤维和其它碳水化合物含量约为60％。同样为了比较， 用常规湿磨法并将水分含量校正至10％而产生的玉米麸皮饲料可以含有约3％的油 含、约60％的蛋白质和约22％的纤维和其它碳水化合物。
实施例7
精制高油玉米的方法
这一实施例在下文中描述了连续溶剂提取法。这一提取法基本上包括四个部 分：预提取、提取、粉去溶剂和油去溶剂。下面将更详细地描述这些不同的阶段。
(A)预提取
将5.4吨完整的高油玉米(约有12wt.％的油)籽粒软化，然后将物料从料箱的 门经链斗升降机送到破碎机。通过破碎机，碎料(即，完整玉米的颗粒)被送到调节 器中，调节器将物料送到隔离的运输系统中。这一系统包括第二个链斗升降机、空 气机械输送机、热蒸汽套输送机以及串联连接的斜槽。通过运输系统，玉米碎料被 供给压片滚轮。
送到破碎机之前，在350升的Toronto CoppersmithingTM Toreo R-12型螺条 式搅拌机中在“现状”湿度的玉米中加水以使完整的玉米软化至14.5％的水分含量。 以2升/小时的速度向容器中洒水。在加入适当量的水后，再将玉米搅拌1小时。 在测量其水分含量之前将玉米浸泡24小时。然后将软化的玉米储存11-15天。
储存后，在室温下用RoskampTM(沃特卢，衣阿华州)6.5系列型号、具有直径 9”长度12”滚轮的双支架破碎滚轮将软化的玉米破碎。将上部和底部的滚轮都设 置成一个滚轮转得比另一个滚轮快。快滚轮每分钟转1065转(rpm)，每英寸有6个 螺旋形的RBV切割波纹。慢滚轮一样切割但以708rpm的速度旋转。破碎湿度是 13.3％-15.7％。产生了以下平均粒度分布范围的碎料：15.9％被美国#4目筛截留， 39.9％被美国#6目筛截留，27.8％被美国#8目筛截留，6.8％被美国#10目筛截留， 4.3％被美国#18目筛截留以及5.3％被美国#18目筛截留。
然后在带有旋转清扫臂的号称有100千克加工能力的双层调节器(Simon- Rosedowns，现在属于De Smet；Prins Boudewi jnlaan 265；B-2650 EDEGEM； Antwerp)(每层直径36英寸，高20英寸)中将破碎的玉米进行润湿。底层满负荷运 行。在喷射蒸汽阶段的停留时间是55分钟。调节顶层的破碎深度以使在直接加热 部分的停留时间平均为39分钟、总的停留时间为94分钟。以0-5kg/hr的速度喷 射蒸汽。润湿的退出湿度为12.1％-14.5％。退出温度为75℃-85℃。
然后用Roskamp(沃特卢，衣阿华州)2862型压片机将破碎的玉米制成薄片。压 片机有62英寸长28英寸宽的滚轮。主体装置被设置成使快滚轮以300rpm旋转， 内滚轮驱动(IRD)率是8％。将滚轮压力保持在500psig。压片的退出湿度是9.1％- 11.7％，退出温度是60℃-83℃。薄片的厚度在0.3mm-0.7mm之间，滚轮的缝隙最 好设置成0.2mm(0.008英寸)。
(B)提取
用连续的150kg/hr的CrownTM(罗斯维尔，加利福尼亚州)II型中试提取器 (pilot extractor)加工压成薄片的玉米。这种中试规模的提取器以混合的己烷作 为溶剂，它有5个反向杂油液洗涤区和一个尾部洗涤部分。将6个杂油液再循环泵 和50℃-60℃的新鲜己烷一起装到提取器的上部。提取器的尺寸是29英尺长、7.8 英寸宽和4.5英尺深。将29英尺提取器中的23英尺润湿，其中19.5英尺被洗涤。 平均加工速度约为75kg/hr。停留时间约为60分钟。溶剂与粉的比例被调至0.75∶1 至1.33∶1之间。将所有的杂油液送至27℃-34℃的油去溶剂装置中。
(C)粉去溶剂
首先在SchneckenTM(Crown Iron Works，罗斯维尔，加利福尼亚州)蒸汽套输 送机(SJC)中进行外围和非直接加热去溶剂。SJC在蒸汽套(12英尺长，直径10英 尺)中含有空的刮板螺杆。当打开的刮板螺杆将榨过油的材料输送过输送机时，它 产生翻转动作，从而保证所有的物质都暴露给热的墙壁。气压式调节器调节供给夹 套的蒸汽量。调节输送机出口处的温度，并将其作为控制供给夹套的蒸汽的基础。 在低真空冷凝器中通过由系统风扇产生的小的负压收集来自输送机的蒸汽。使用一 带有旋转清扫臂号称有100kg加工能力的双层去溶剂器和烤箱(DT)(直径36英寸、 每层高20英寸)。蒸汽仅仅通过上层清扫臂喷射。粉的退出湿度为9.4％-17.7％， 退出温度为57℃-104℃。从SJC中回收的己烷被冷凝、脱水并在提取器中循环。
(D)油去溶剂
油去溶剂是用升膜式蒸发器(RFE)进行的。这一装置在一个大的夹套中含有16 个直径1.5cm的试管。夹套中充满了蒸汽以加热试管。将提取的负载液体(己烷中 的常规油，被成为杂油液)装到试管底部。当它在试管内升高时，蒸汽的热量使液 体沸腾。带有液体的蒸汽离开管壁到达一层薄的升起的膜。在顶部，液体和蒸汽得 以分离。油流进溢流管到达刮油器(OS)，而蒸汽被带到冷凝器中。试管被放置在真 空下，所以液体在低温下沸腾。
刮油器是一个盘和环状的蒸馏柱。液体在盘内薄膜中铺开并滴到盘背部的环 中，这使得油在柱中级联。同时，在刮油器的底部通入蒸汽，蒸汽通过液体，从而 除去保留在液体中的溶剂。在盘和环状柱的周围有为液体和蒸汽保温的蒸汽套。刮 油器也可以在真空下操作。从升膜式蒸发器和OS中回收的己烷被冷凝、脱水并在 提取器中再循环。
(E)分析由高油玉米获得的油
将油回收并分析其维生素、脂肪酸和微量元素。作为对照，用同样的方法提 取800lbs.黄色#2玉米，同时将油回收并对同样的成分进行分析。合同实验室 (contract lab)以专利方法分析维生素A和β-胡萝卜素。其它公布的过程包括 Bates等，Proc.Fla.State Hort Soc.，88，266-271(1975)。在气相色谱(GC)上用 CP88氰丙基柱(100m×0.265mm，0.5mm膜厚)和火焰离子检测器按American Oil Chemist Society(AOCS)法Ce 1c-82，Ce 2-65，Cd 3a-94和Cd 1c-85分析游离脂 肪酸。
在高效液相色谱(HPLC，Waters2590型)上用常规二氧化硅柱并以己烷-异丙醇 作为流动相分析生育酚和生育三烯酚，并用荧光检测器(Waters 2690型)，按照AOCS Ce 8-89中描述的方法进行检测。通过HPLC用C30反相柱以水-乙腈为流动相分析 叶黄素并用UV检测器进行检测。
表15，如下所示，列出了由高油玉米和黄色#2玉米所得的油成分的比较。为 了比较，还给出了用玉米湿磨法提取的来自黄色#2玉米的油的成分。
                             表15   成分     高油玉米     黄色#2   黄色#2，湿磨玉米   棕榈酸％     11.4     10.7   10.7   硬脂酸％     2.2     1.9   2.0   油酸％     35.6     25.5   27.5   亚油酸％     48     58.4   57.1   亚麻酸％     0.7     1.2   1.1   α-生育三烯酚(ppm)     184     48   12   α-生育酚(ppm)     237     231   136   维生素B1，mg/100g     0.390     NA   0.260   维生素B2，mg/100g     0.090     NA   0.080   维生素B6，mg/100g     0.82     NA   0.4   维生素B12，mg/100g     0.5     NA   0.5
实施例8
在除湿步骤中回收较轻的颗粒
这一实施例列出了一种从高油玉米的加工过程中回收在除湿步骤中产生的较 轻颗粒(如细微粉末)的方法。
如实施例7所述，高油玉米被破碎并压片。由压片过程所得的完整的压成薄 片的玉米被加热以用标准加工设备，如Kice SSI A2612型之字形分离器，除去水 分。在除湿步骤中，控制可以调节的气流，以使较小且较轻的颗粒可以被带出，由 此将它们与较重的薄片分开。这种可以控制的气流的例子是CrownTM多级吸气系 统，它每分钟可处理2600立方英尺。用集尘室之类的标准处理装置回收较轻的颗 粒。回收的较轻的颗粒被加到含有淀粉的产品流中以回收淀粉。
实施例9
在破碎步骤中用空气回收较轻颗粒的方法
这一实施例列出了一种从高油玉米的加工过程中回收在破碎步骤中产生的较 轻颗粒(比如细微粉末)的方法。
用标准的破碎机滚轮如Roskamp 6.5系列(沃特卢，衣阿华州)将高油玉米的 完整籽粒破碎。在破碎步骤中，让可以调节的气流通过破碎机滚轮，并调节气流的 速度以使较小且较轻的颗粒随着气流带出，由此可以将它们与较重的颗粒分开。这 种可以控制的气流的例子是CrownTM多级吸气系统，它每分钟可处理2600立方英 尺。用集尘室之类的标准处理装置回收较轻的颗粒。回收的较轻的颗粒被加到含有 淀粉的产品流中以回收淀粉。
实施例10
用液体喷雾回收较轻颗粒的方法
这一实施例列出了用液体喷雾回收在压片过程之前和之后产生的细微粉末的 方法。
如实施例7所述，高油玉米被破碎并压片。压片之前的破碎的玉米和压片之 后的玉米薄片被喷上或笼在有足够大覆盖范围的液体中以便在物理上除去较轻的 空气中的颗粒。水可被用作这种液体。或者，液体喷雾可以是能增加最终产品的价 值并恢复细微粉末的价值的物质。液体喷雾通常是纯水、工艺用水或是添加了维生 素、酶或矿物质等营养添加剂的水。所有情况下，含有颗粒的液体流都被带离较重 的颗粒并被收集。用包括旋液分离器或离心机在内的标准加工设备从液体中分离颗 粒。任意地，回收的细微粉末可以被干燥以供继续使用。回收的较轻的颗粒被加到 含有淀粉的产品流中以回收淀粉。
实施例11
模压的食品
这一实施例描述了用本发明的榨过油的玉米粉制造有改进的抗拉强度的生物 可降解材料。
以2∶3的玉米粉∶溶剂的比例将本发明的玉米粉悬浮在密闭容器中的己烷中。 让混合物在室温下静置18小时，不要搅拌。从榨过油的玉米粉中除去有机溶剂， 在过滤过程中用残余物∶溶剂的重量比为1∶1的部分己烷洗涤提取的玉米粉残余 物。在常规的炉子中在50℃下将残余物干燥16小时。在干燥的残余物上洒上水并 搅拌直到残余物的水分含量达到10.7％-11.3％。用压力成形机(Wabash Metal Products公司，瓦伯什，印第安那州)在5000psi，140℃-160℃下将用溶剂处理过 的榨过油的玉米粉组合物压10分钟，模压成ASTM标准狗骨头状产品(dogbone)。 未处理的玉米粉组合物可能结合有10.7％-11.3％的水，并被压成ASTM标准狗骨头 状产品。与未用溶剂处理的榨过油的玉米粉相比，用经溶剂处理的榨过油的玉米粉 制得的产品有明显改进的抗拉强度。
或者，本发明的玉米粉以粉∶油重量比1∶3的比例单独悬浮在乙醇(95％)的水 溶液中，并沸腾2小时同时回流并机械搅拌。将粉过滤并用乙醇(1∶1残余物∶乙醇) 洗涤残余物。将残余物干燥、除湿并按照上面的方法模压。在沸点下用乙醇处理了 2小时的粉的抗拉强度和吸水率和在室温下处理18小时的粉是类似的。
实施例12
乙醇的生产
(A)淀粉水解
按这里描述的方法制备的本发明的溶剂提取的玉米粉是充足的发酵淀粉的来 源。提供适合发酵的可溶性糖的一种方法是水解含在溶剂提取的玉米粉中的淀粉分 子。使约300g按本发明的方法制备的玉米粉通过1mm的筛子，并在密闭容器中将 它们与700ml 99℃-100℃的水和0.5mlα-淀粉酶混合。用碱将pH调至5.9。将混 合物搅拌45分钟并加入额外的α-淀粉酶。培育45分钟后，用酸将混合物的pH 调至4.5。加入半毫升(0.5ml)葡糖淀粉酶(Optimax 7525)和0.5g蛋白酶(Fungal Protease 5000)，并和这两种酶一起在62℃下培育22-24小时。经过这种处理， 在HPLC(Waters 2690 Separations module)上用有机酸柱(Aminex HPX-87H离子交 换柱，300mm×7.8mm，BioRad)检测淀粉的水解程度。
用Leco 2000 CN测定各个样品的总氮含量。用AOAC法(第15版，1990.第735 页)测定游离的氨基酸氮(FAN)。为了比较，准备了破碎的玉米粒并用类似的方法进 行发酵。在表16中列出了用粉碎法由淀粉生成的葡萄糖的量和在玉米样品中得到 的氨基酸的量。YDM代表最高的葡萄糖含量，HOC代表最低的。
高油玉米(HOC)和高油玉米粉(HOCM)都显示了高于黄色臼齿形(YD)和黄色臼齿 形玉米粉(YDM)的总氮。HOC和HOCM分别含有多于YD和YDM的游离氨基酸。总之， 磨碎法对所有的样品基本上都是一样的，由于蒸发造成的重量损失保持在4％-5％之 间。
                           表16     玉米样品     葡萄糖(g/L)*     FAN(ppm)     总氮(ppm)     YD     242.40     261.15     3437.6     YDM     311.28     195.84     4009.6     HOC     228.02     302.95     4916.0     HOCM     240.68     232.65     5032.0
*说明值是在用淀粉酶和蛋白酶处理后得到的
(B)发酵
在125ml烧瓶中加入45克(45g)用酶处理的玉米渣和用溶剂提取的玉米粉(大 约含有20％的碳水化合物)。以1g/L加入酵母提取物以确保氮没有限制。在培养物 上接种10％的来自过夜酵母培养物(一种典型的酿酒酵母属的Altech乙醇酵母)并 于30℃下在125rpm的旋转振荡器上培育42小时。用HPLC测定乙醇产量。
以前的研究表明，生长在糖含量接近或高于25％的YD玉米上的酵母在42小时 后不能得到最大乙醇产量。因此，在重量的基础上对发酵介质进行校正，使最终发 酵糖的含量约为20％。含有YD、YDM、HOC和HOCM的培养物的初始葡萄糖含量分别 为212.21、236.19、187.85和222.77g/L(图1)。生长在HOC上的培养物完全利用 了存在的葡萄糖，而其它的培养物消耗了葡萄糖使其终浓度小于1g/L。在生长有 磨碎的HOC的培养物中还观察到了葡萄糖消耗的最快速度。YD、YDM和HOCM培养 物显示了类似的葡萄糖利用曲线。HOC和HOCM培养物超过了80g/L乙醇，但在19 小时后就停止生产，这可以是由于必要营养素的缺乏造成的。没有培养物能够达到 50％的最大理论乙醇产量，然而，YD培养物达到了45％的产量，YDM达到了43％，HOC 达到了41％，HOCM达到了38％(表17)。最大的乙醇产量是相对接近的，可能最小生 长条件调节造成了这种不同。
对乙醇产量的检测表明，生长在HOC上的酵母产量最高，在7小时后产生了 超过5g/L/h的乙醇(表17)。19小时后，这些培养物的产率下降了，然而在这之前 就耗尽了所有的葡萄糖。剩下的培养物在19小时后达到了最大产率(大于 4.5g/L/h)。这四种培养物的乙醇产率值非常类似。
                                               表17   发酵介   质加有：               乙醇产量(g EtOH/g糖)                 乙醇产率(g/L/h)     7h     19h     26h     42h     7h     19h     26h     42h   YD     0.10     0.40     0.45     0.41     3.51     4.92     3.97     2.26   YDM     0.12     0.38     0.43     0.40     3.65     4.6     3.81     2.21   HOC     0.19     0.41     0.39     0.39     5.14     4.11     2.91     1.76   HOCM     0.11     0.38     0.36     0.36     3.78     4.6     3.22     2.01
为确保在发酵过程中产生的酸性条件不会影响酵母的生长和以后的乙醇产 生，调节了培养基的pH(图2)。一段时间后，所有培养物的pH都以类似的趋势下 降，最终的pH在3.75和3.9之间。没有明显的pH波动会造成乙醇产量的差异。
实施例13
含有由高油玉米所得的玉米粉的水产饲料
这一实施例列出了榨过油的玉米粉在水产饲料产品中的应用。
对两种鱼：；罗非鱼(tillapia)和鲶鱼使用两种饲养方法。一种饲养方法是用 含有由干磨的黄色玉米制得的玉米渣的饲料。另一种饲养方法使用含有来自高油玉 米的ECM的饲料。饲料是用以下成分制造的(表18)：
                           表18
成分                                           百分比
鲱鱼粉                                         8
豆粉                                           50
玉米                                           34.3
小麦粗粉                                       5
磷酸二钙                                       1
维生素混合物                                   1.5
微量元素混合物                                 0.2
粗蛋白(N×6.25)                                32
在表18所示的饲料口粮中，榨过油的玉米粉(ECM)可以各种水平替代部分或 所有的玉米、一些或所有的小麦粗粉以及/或部分豆粉，以得到可根据所喂养的鱼 种类而改变的所需的营养特征。
用含有榨过油的玉米粉的饲料喂养一组罗非鱼。用含有玉米渣的饲料喂养另 一组罗非鱼。同样，用含有榨过油的玉米粉的饲料喂养一组鲶鱼，用含有玉米渣的 饲料喂养另一组鲶鱼。
试验设计每次处理用4磅，每100条鱼用1磅，总共要16磅和1,600条鱼。 每种鱼都有近似的大小和重量。在每个品种和每次处理中，用可满足常规水产生产 中典型的生长速度所必需的喂养量来饲料鱼。将鱼由一指长养至可反映常规市场重 量(如，大约1磅或半磅)的尺寸。
将鱼捕出并用一种方法制造可视觉比较的鱼肉。可以用颜色参考指导(color reference guide)测定组织的颜色以评价榨过油的玉米粉对肉质量的作用。让训练 过并有经验的感觉测试员来估计消费者比较喜欢的因素，如颜色和外观。
生产榨过油的玉米粉的过程从粉中分离了一些溶剂可溶的色素。因此，与用 含有玉米的饮食饲养的鱼相比，用榨过油的玉米粉饲养的鱼在它们的饮食中就接受 了较少的色素。当饲料中含有类胡萝卜素等色素时，它们可以沉淀在组织中。因此， 与用含有玉米的饲料喂养的鱼相比，用含有榨过油的玉米粉的饲料喂养的鱼就有颜 色较浅的组织。用含有榨过油的玉米粉的饲料喂养的鱼的生长情况与用含有玉米的 饲料喂养的鱼是类似的，但可能需要对口粮成分的比例进行调整以使淀粉的消化 性、氨基酸的利用率和脂肪酸含量有所不同。
实施例14
含有来自高油玉米的玉米油的生物柴油
这一实施例讲述了将来自高油玉米的油用作改进的生物柴油燃料的来源。
在连续加工中，在搅拌槽反应单元中将约62kg/hr(137lbs/hr)的提取自高油 玉米并按已知的工业方法精制的油和18kg/hr(40lbs/hr)甲醇混合。同时，在搅拌 槽反应单元中加入0.08kg/hr(0.1775lbs/hr)氢氧化钠，这一操作是在20psig和约 80℃下进行的。这些条件可以100％的转化率将添加的甘油三酯转变成脂肪酸和甲 基酯。
将反应混合物的两相静置并分离，以在上相中得到甲基酯，并在下相中得到 甘油和大约10-15wt.％的残留的甲基酯、甲醇和碱的混合物。将大约 6.4kg/hr(14lbs.hr)甘油相中和，闪蒸出甲醇，并将残余物送到在320psig和80 ℃下运行的连续搅拌反应单元中。这一反应单元还含有大约4wt.％停留时间为2小 时的Amberlyst-15催化剂，并在反应单元中加入约7.9kg/hr(17.5lbs/hr)异丁烯。 以大约66kg/hr(145lbs.hr)的速度制得了生物柴油燃料，其动态粘滞率和浊点大 于目前没有甘油酯的生物柴油。
在此以同样程度并入这里引用的所有的参考浆料，包括出版物、专利申请和 专利，以供参考，这就好像各个参考资料都被单独并特别提到已被全文并入以供参 考一样。
术语“一个”和“这个”以及类似的话在描述本发明的文章中(尤其是后面的 权利要求书中)的应用应解释为包括了单数和复数，除非这里另有说明或在文中明 显矛盾。除非另有说明，这里提到的值的范围仅仅是作为个别指出这一范围内各个 独立值的速记方法，且就像在这里分别说明一样，各个独立值都含在此说明书中。 除非这里另有说明或在文中明显矛盾，这里描述的所有的方法都可以任何合适的顺 序进行。除非另有说明，这里提供的任一和所有实施例、或示范性语言(如，比如) 的使用仅仅是为了更好地阐述本发明而不能理解为是对本发明范围的限制。此说明 书中的任何语言都不能解释为确定了任何对本发明的实施所必需的未要求的元素。
这里描述了本发明优选的实施方案，包括发明者已知的为进行本发明的最佳 模式。当然，通过阅读前面的描述，那些优选实施例的变化对于此领域的一般技术 人员而言是显而易见的。发明者希望熟练的技术人员适当应用此类变化，且发明者 希望本发明被用在这里特别描述范围以外。因此，本发明包括所有的修改和附加的 被适用法律认可的权利要求书中提到的主体的等价形式。此外，除非这里另有说明 或在文中明显矛盾，上面提到的元素的所有可能的组合也包括在本发明内。