CN101411419B - 一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺 - Google Patents
一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺,专用于甘薯加工,属于食品生物技术领域。甘薯洗净后加入护色液,粉碎、磨碎、压榨,使甘薯渣、细胞液分离,甘薯渣的清洗液与细胞液合并后,过200目标准筛,滤液通过两次离心脱水后干燥得到淀粉;分离出淀粉乳后的滤液降解淀粉后,截留分子量为5000-10000超滤,浓缩,干燥得甘薯粗蛋白;甘薯渣加入生物反应器,加水、蛋白酶、淀粉酶反应后,压滤,干燥,粉碎得不溶性甘薯膳食纤维。本发明方法使甘薯中的有机成分得到充分利用,最大程度地减少了高浓度有机废水及废渣的生成与排放,实现甘薯的全价利用,显著提高甘薯经济价值。
Description
一、技术领域
本发明为一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺,将现代生物技术应用于甘薯深加工,专用于甘薯加工,属于食品生物技术领域。
二、背景技术
甘薯又称红薯、地瓜等,在我国分布较广,产量居世界首位。甘薯营养丰富,其块根中水分质量分数为60%~80%,碳水化合物质量分数为10%~25%,以及少量蛋白质、脂肪、纤维素、灰分、维生素等,并有少量的有机酸、多酚类物质和多酚氧化酶等。近年来,营养学家研究发现,甘薯中含有丰富的粘液蛋白质。它是一种多糖和蛋白质的混合物,对人体有着特殊的保护作用,可阻止粥样动脉硬化,提高肌体的免疫能力,对女性保养皮肤、延缓衰老也有很好的作用。目前,我国广大的甘薯产区进行最多、范围最广、规模最大、最容易形成加工产业化的是利用鲜甘薯提取淀粉,或是以甘薯淀粉为原料生产各种食品。国内众多的甘薯淀粉生产企业每天都要产生大量的废水和废渣,资源浪费极大,造成主产品成本高,经济效益低,困扰着加工企业的发展,同时又造成环境污染。因此,综合利用甘薯资源,提高甘薯经济利用价值,是当前我国甘薯加工急需解决的问题。
甘薯综合加工新工艺的研究,实现了甘薯成分的综合利用,提高了甘薯的附加值,对增加甘薯产地的农民收入,贫困地区的脱贫致富,实现农业的可持续发展具有十分重要意义。
三、发明内容
技术问题本发明的目的是针对我国甘薯深加工技术落后,原料利用率低,资源浪费,主产品成本高,经济效益低,缺乏市场竞争力,所研制的一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺,提供一种甘薯综合加工新技术,提高甘薯的附加值。
技术方案本发明提供一种新型甘薯深加工的技术,包括:
1)甘薯经清洗机洗净后,用锤片式粉碎机,将鲜甘薯破碎成块状料,粉碎过程中加入鲜甘薯重量0.5-2倍的护色液。然后将甘薯碎块加入挫磨机磨碎,再进行压榨,使甘薯渣、细胞液分离。甘薯渣经2次逆流清洗,洗液与细胞液合并后,过200目标准筛,滤液用于提取淀粉和粗蛋白,渣用于提取膳食纤维。
2)淀粉提取:将上述步骤1)过200目标准筛的滤液通过卧式离心机离心,离心速度2000-2700rpm,分离出淀粉乳,淀粉乳再经三足离心机离心(离心速度为1000rpm)脱水后,进行气流干燥,得到水分重量含量为11%-14%的淀粉;
3)粗蛋白提取:将步骤1)中分离出淀粉乳后的滤液加入带有夹套的不锈钢罐中,加入0.1%-0.25%(v/v)淀粉酶降解滤液中残留的淀粉,然后进行超滤(截留分子量为5000-10000)浓缩,浓缩液进一步进行真空浓缩,浓缩液在50-60℃条件下真空干燥,最后经粉碎,120目过筛,即可得甘薯粗蛋白。
4)膳食纤维提取:将上述步骤1)中获得的甘薯渣加入生物反应器,加入2倍自来水,0.15%-0.30%(w/w)蛋白酶,50℃保温2小时。升温至60℃,加入0.2%-0.5%(w/w)淀粉酶,保温1小时,升温至100℃,保温10分钟,然后降至室温,用板框压滤机进行压滤,滤饼在70-80℃条件下干燥,最后经粉碎,100目过筛,即可得不溶性甘薯膳食纤维。
其中甘薯护色液是由质量比0.24%的亚硫酸钠溶液、质量比0.15%的维生素C溶液和质量比0.06%的柠檬酸溶液按体积比为1:1:1的比例混合而成的。
有益效果本发明针对我国甘薯深加工技术落后,原料利用率低,资源浪费,主产品成本高,经济效益低,缺乏市场竞争力的现实,采用现代生物工程技术,通过无水压榨、离心分离脱水,超滤浓缩、生物降解工艺,同时生产出甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维,使甘薯中的有机成分得到充分利用,最大程度地减少了高浓度有机废水及废渣的生成与排放,实现甘薯的全价利用,显著提高甘薯经济价值。本发明的主要优点和积极效果如下:
1.采用无水压榨和离心分离技术,与传统酸沉工艺相比,用水量少,废液中有效成分浓度大,节约浓缩费用;
2.采用超滤膜分离技术,有效分离废液中的不同成分;
3.运用现代生物工程技术,有效去除甘薯渣中的残留淀粉、蛋白质等杂质,生产出高质量的膳食纤维。
四、具体实施方式
黄芯甘薯淀粉、甘薯蛋白及膳食纤维的生产:
选取无霉变、无虫蚀、无病斑、无冻害的甘薯1000公斤。先用鼠笼清洗机清洗,除去甘薯表面大部分的泥沙和杂质,再用滚筒清洗机,主要去表皮及剩余少量泥沙。甘薯经清洗机洗净后,用锤片式粉碎机(JFS-56-36,常州市武进金城发酵机械有限公司),将鲜甘薯破碎成块状料,粉碎过程中加入鲜甘薯重量0.5-2倍的护色液,护色液由质量比0.24%的亚硫酸钠溶液、质量比0.15%的维生素C溶液和质量比0.06%的柠檬酸溶液按体积比为1:1:1的比例混合而成,然后将甘薯碎块加入挫磨机(MCMJ15,江苏牧羊迈安德食品机械有限公司)磨碎,再进行压榨,使甘薯渣、细胞液分离。甘薯渣经2次逆流清洗,洗液与细胞液合并后,过200目标准筛,滤液用于提取淀粉和粗蛋白,渣用于提取膳食纤维。
1)淀粉提取:将上述过200目标准筛的滤液通过卧式离心机(HY315,张家港市永泰公司)离心,转速为2500rpm,分离出淀粉乳,淀粉乳再经三足离心机(SS800,张家港市永泰公司)离心速度为1000rpm,离心脱水后,进行气流干燥,得到水分含量为12%的淀粉170公斤。
2)粗蛋白提取:将1)中分离淀粉乳后的滤液加入带有夹套的不锈钢罐(PYGi000,温州市神华轻工机械有限公司)中,加入0.1%-0.25%(v/v)淀粉酶降解滤液中残留的淀粉,然后进行超滤(截留分子量为5000-10000)浓缩,浓缩液进一步进行真空浓缩,浓缩液在50-60℃条件下真空干燥,最后经粉碎,120目过筛,即可得甘薯粗蛋白16公斤。
3)膳食纤维提取:将上述甘薯渣加入生物反应器(PYG2000,温州市神华轻工机械有限公司),加入2倍自来水,0.15%-0.30%(w/w)蛋白酶,50℃保温2小时。升温至60℃,加入0.2%-0.5%(w/w)淀粉酶,保温1小时,升温至100℃,保温10分钟,然后降至室温,用板框压滤机(XAZ70/800-UB,杭州双鲸过滤机有限公司)进行压滤,滤饼在70-80℃条件下干燥,最后经粉碎,100目过筛,即可得不溶性甘薯膳食纤维9公斤。
Claims (2)
1.一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺,包括:
1)甘薯洗净后,用锤片式粉碎机,将鲜甘薯破碎成块状料,粉碎过程中加入鲜甘薯重量0.5-2倍的护色液,然后将甘薯碎块加入挫磨机磨碎,再进行压榨,使甘薯渣、细胞液分离,甘薯渣经2次逆流清洗,洗液与细胞液合并后,过200目标准筛,滤液用于提取淀粉和粗蛋白,甘薯渣用于提取膳食纤维;
2)淀粉提取:将上述步骤1)过200目标准筛的滤液通过卧式离心机离心,离心速度2000-2700rpm,分离出淀粉乳,淀粉乳再经三足离心机离心,离心速度为1000rpm,脱水后,进行气流干燥,得到水分重量含量为11%-14%的淀粉;
3)粗蛋白提取:将步骤2)中分离出淀粉乳后的滤液加入带有夹套的不锈钢罐中,加入体积比0.1%-0.25%淀粉酶降解滤液中残留的淀粉,然后进行截留分子量为5000-10000超滤,浓缩,浓缩液进一步进行真空浓缩,浓缩液在50-60℃条件下真空干燥,最后经粉碎,120目过筛,即可得甘薯粗蛋白;
4)膳食纤维提取:将步骤1)获得的甘薯渣加入生物反应器,加入2倍重量自来水,重量比0.15%-0.30%蛋白酶,50℃保温2小时,升温至60℃,加入重量比0.2%-0.5%的淀粉酶,保温1小时,升温至100℃,保温10分钟,然后降至室温,用板框压滤机进行压滤,滤饼在70-80℃条件下干燥,最后经粉碎,100目过筛,即可得不溶性甘薯膳食纤维。
2.根据权利要求1所述一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺,其特征在于:甘薯护色液是由质量比0.24%的亚硫酸钠溶液、质量比0.15%的维生素C溶液和质量比0.06%的柠檬酸溶液按体积比为1:1:1的比例混合而成的。
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