Um den Prozess der Maisölgewinnung und die Gewinnung von Maisöl während der Ethanolproduktion zu verstehen, ist es hilfreich, zunächst zu verstehen, wie Mais verarbeitet wird.
Im Großen und Ganzen wird die Maisverarbeitung in Nass- und Trockenfräsen unterteilt.
Verarbeitung von Mais durch Nassmahlen
Nassmahlen wird hauptsächlich zur Herstellung von Lebensmittelzutaten verwendet: süßstoffe, Stärke, Maisöl und so weiter. (Ethanol kann auf diese Weise hergestellt werden, ist aber weniger verbreitet; Nur etwa 10 Prozent der US-amerikanischen Ethanolproduktion beginnt mit dem Nassmahlen.)
Dieser Vorgang wird als „Nassmahlen“ bezeichnet, da der Mais vorgetränkt wird, um den Kern zu erweichen und ihn in seine Bestandteile zu trennen. Es wird dann durch eine Reihe von Mühlen und Zentrifugen zugeführt. Diese trennen die Keim-, Stärke-, Faser- und Glutenproteine. Diese werden dann separat verarbeitet, um verschiedene Lebensmittelzusatzstoffe und andere Produkte herzustellen:
- Die Faser wird gepresst und getrocknet, um Tierfutter zu werden
- Ein Teil der Stärke wird zum Backen zu Maisstärke oder wird zu Zucker raffiniert
- Enzyme und Hefe werden einem anderen Teil der Stärken zugesetzt, um die Fermentations- und Destillationsprozesse zu beginnen, die zur Herstellung von Ethanol erforderlich sind
- Lösungsmittel werden verwendet, um Maisöl aus dem Keim zu extrahieren
- … und so weiter
Das Maisöl, das aus dem Nassmahlprozess kommt, ist in erster Linie für den menschlichen Verzehr bestimmt und wird nach diesen Standards gehalten. Es wird oft als „Crude Corn Oil“ (CCO) bezeichnet.
Das Nassmahlen ist ein sehr vielseitiges Verfahren — es kann auf die Herstellung vieler verschiedener Nebenprodukte in unterschiedlichen Verhältnissen abgestimmt werden. Aber es ist auch kapitalintensiv und relativ langsam.
Verarbeitung von Mais Trockenmahlen
Trockenmahlen liefert den Großteil des US-Ethanols zusätzlich zu Tierfutter und etwas Maisöl. Dieses Maisöl — das zur Ergänzung von Futtermitteln oder als Basis für Biodiesel verwendet wird – wird oft als „Distiller’s Corn Oil“ (DCO) oder manchmal als „Technical Corn Oil“ (TCO) bezeichnet.
Im Gegensatz zur Nassmahlung beginnt die Trockenmahlung mit dem Mahlen des gesamten Maiskorns zu einem feinen Mehl. Dieses wird dann mit Wasser und anderen Bestandteilen gemischt, um es oben in Stärken und einfache Zucker zu brechen. Diese werden fermentiert, um Ethanol zu erzeugen, das dann durch Destillation und Dehydratisierung gereinigt wird. Die verbleibenden „Brennerkörner“ werden durch eine Reihe von Zentrifugen gesponnen, um Maisöl zu extrahieren, und die verbleibende Stilllage wird mit nährstoffreichem Abwasser aus den früheren Schritten gemischt und dann getrocknet, um Tierfutter zu werden (genannt „Dry Distillers Grain and Solubles“ oder „DDGS“).
Trockenmahlen ist ein begrenzter Prozess — es gibt nur wenige mögliche Produkte, hauptsächlich Tierfutter und Ethanol. Das heißt, es ist auch extrem effizient und pumpt große Mengen aus, um die hohe Nachfrage zu befriedigen.
Wie wird Maisöl in verschiedenen Pflanzen unterschiedlich gewonnen?
Die Nassvermahlung — in erster Linie ein Lebensmittelherstellungsverfahren – basiert auf einer traditionellen, für die Lebensmittelproduktion geeigneten lösungsmittelbasierten Methode zur Extraktion von Maisöl, die normalerweise auf Hexan basiert. Hexan ist in dieser Rolle äußerst effektiv (90 Prozent des Maisöls einfangen) und relativ leicht aus dem resultierenden Extrakt zu entfernen, wobei reines Maisöl zurückbleibt. Das sind gute Nachrichten, wenn Sie Öl in Lebensmittelqualität herstellen möchten. Eine lösungsmittelbasierte Extraktion ist zwar sehr konsistent, aber auch ein langsamer und teurer Prozess.
Trockenmahlanlagen verfolgen einen anderen Ansatz und setzen weitgehend auf Zweiphasenzentrifugen. Dies ist schnell und kostengünstig — aber die Erträge scheinen ziemlich unvorhersehbar zu variieren. Das liegt daran, dass dieser Prozess neuer ist – etwas, das Ethanolproduzenten wirklich erst in den letzten dutzend Jahren begonnen haben – und einer großen Anzahl von Faktoren unterliegt, die dazu beitragen (alles von täglichen Schwankungen der Stillage über die Zentrifugengeschwindigkeit bis hin zur Umgebungstemperatur).
Heute fördern die meisten trocken gemahlenen Ethanolanlagen Maisöl – dies ist ein wichtiger Weg, um ihre Gewinnmargen zu schützen, da die Ethanolpreise sinken und sinken. Diejenigen, die dies effektiv tun, verlassen sich auf Emulsionsbrecher, um diese Variabilität auszugleichen und die Erträge drastisch zu steigern. Während die meisten Emulsionsbrecher auf Polysorbat basieren, gewinnt eine neue Generation von nicht-Polysorbat-basierten Chemikalien an Bedeutung. Diese neuen Brecher sind für viele Pflanzen viel effizienter, erhöhen die Erträge und reduzieren gleichzeitig drastisch die Menge an Chemie, die zur Gewinnung von Maisöl benötigt wird.
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