專利名稱：一種從甘薯中連續(xù)提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纖維的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種從甘薯中連續(xù)提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纖維的工藝，將現(xiàn) 代生物技術(shù)應(yīng)用于甘薯深加工，專用于甘薯加工，屬于食品生物技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
甘薯又稱紅薯、地瓜等，在我國分布較廣，產(chǎn)量居世界首位。甘薯營養(yǎng)豐富， 其塊根中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60% 80% ,碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 25% ，以及少 量蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、灰分、維生素等，并有少量的有機(jī)酸、多酚類物質(zhì)和多 酚氧化酶等。近年來，營養(yǎng)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，甘薯中含有豐富的粘液蛋白質(zhì)。它是
一種多糖和蛋白質(zhì)的混合物，對人體有著特殊的保護(hù)作用，可阻止粥樣動(dòng)脈硬化， 提高肌體的免疫能力，對女性保養(yǎng)皮膚、延緩衰老也有很好的作用。目前，我國廣 大的甘薯產(chǎn)區(qū)進(jìn)行最多、范圍最廣、規(guī)模最大、最容易形成加工產(chǎn)業(yè)化的是利用鮮 甘薯提取淀粉，或是以甘薯淀粉為原料生產(chǎn)各種食品。國內(nèi)眾多的甘薯淀粉生產(chǎn)企 業(yè)每天都要產(chǎn)生大量的廢水和廢渣，資源浪費(fèi)極大，造成主產(chǎn)品成本高，經(jīng)濟(jì)效益 低，困擾著加工企業(yè)的發(fā)展，同時(shí)又造成環(huán)境污染。因此，綜合利用甘薯資源，提 高甘薯經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值，是當(dāng)前我國甘薯加工急需解決的問題。
甘薯綜合加工新工藝的研究，實(shí)現(xiàn)了甘薯成分的綜合利用，提高了甘薯的附加 值，對增加甘薯產(chǎn)地的農(nóng)民收入，貧困地區(qū)的脫貧致富，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具 有十分重要意義。
三
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是針對我國甘薯深加工技術(shù)落后，原料利用率低，資 源浪費(fèi)，主產(chǎn)品成本高，經(jīng)濟(jì)效益低，缺乏市場競爭力，所研制的一種從甘薯中連 續(xù)提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纖維的工藝，提供一種甘薯綜合加工新技術(shù)，提 高甘薯的附加值。
技術(shù)方案本發(fā)明提供一種新型甘薯深加工的技術(shù)，包括 l)甘薯經(jīng)清洗機(jī)洗凈后，用錘片式粉碎機(jī)，將鮮甘薯破碎成塊狀料，粉碎過程
中加入鮮甘薯重量0. 5-2倍的護(hù)色液。然后將甘薯碎塊加入挫磨機(jī)磨碎，再進(jìn)行壓榨，使甘薯渣、細(xì)胞液分離。甘薯渣經(jīng)2次逆流清洗，洗液與細(xì)胞液合并后，過200 目標(biāo)準(zhǔn)篩，濾液用于提取淀粉和粗蛋白，渣用于提取膳食纖維。
2) 淀粉提取將上述步驟l)過200目標(biāo)準(zhǔn)篩的濾液通過臥式離心機(jī)離心，離 心速度2000-2700rpm，分離出淀粉乳，淀粉乳再經(jīng)三足離心機(jī)離心(離心速度為 1000rpm)脫水后，進(jìn)行氣流干燥，得到水分重量含量為11%-14%的淀粉；
3) 粗蛋白提取將步驟1)中分離出淀粉乳后的濾液加入帶有夾套的不銹鋼罐 中，加入0.1%-0.25% (v/v)淀粉酶降解濾液中殘留的淀粉，然后進(jìn)行超濾(截留 分子量為5000-10000)濃縮，濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行真空濃縮，濃縮液在50-6CTC條件 下真空干燥，最后經(jīng)粉碎，120目過篩，即可得甘薯粗蛋白。
4) 膳食纖維提取將上述步驟l)中獲得的甘薯渣加入生物反應(yīng)器，加入2倍 自來水，0. 15%-0. 30%(w/w)蛋白酶，5(TC保溫2小時(shí)。升溫至6(TC，加入0. 2%-0. 5%
(w/w)淀粉酶，保溫1小時(shí)，升溫至10(TC，保溫10分鐘，然后降至室溫，用板 框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾餅在70-8(TC條件下干燥，最后經(jīng)粉碎，100目過篩，即可 得不溶性甘薯膳食纖維。
其中甘薯護(hù)色液是由質(zhì)量比0. 24%的亞硫酸鈉溶液、質(zhì)量比0. 15%的維生素C 溶液和質(zhì)量比0.06%的檸檬酸溶液按體積比為1: 1: l的比例混合而成的。
有益效果本發(fā)明針對我國甘薯深加工技術(shù)落后，原料利用率低，資源浪費(fèi)， 主產(chǎn)品成本高，經(jīng)濟(jì)效益低，缺乏市場競爭力的現(xiàn)實(shí)，采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)， 通過無水壓搾、離心分離脫水，超濾濃縮、生物降解工藝，同時(shí)生產(chǎn)出甘薯淀粉、 甘薯蛋白、膳食纖維，使甘薯中的有機(jī)成分得到充分利用，最大程度地減少了高濃 度有機(jī)廢水及廢渣的生成與排放，實(shí)現(xiàn)甘薯的全價(jià)利用，顯著提高甘薯經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下
1. 采用無水壓榨和離心分離技術(shù)，與傳統(tǒng)酸沉工藝相比，用水量少，廢液中有效 成分濃度大，節(jié)約濃縮費(fèi)用；
2. 采用超濾膜分離技術(shù)，有效分離廢液中的不同成分；
3. 運(yùn)用現(xiàn)代生物工程技術(shù)，有效去除甘薯渣中的殘留淀粉、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，生產(chǎn)出 高質(zhì)量的膳食纖維。具體實(shí)施例方式
黃芯甘薯淀粉、甘薯蛋白及膳食纖維的生產(chǎn)
選取無霉變、無蟲蝕、無病斑、無凍害的甘薯1000公斤。先用鼠籠清洗機(jī)清 洗，除去甘薯表面大部分的泥沙和雜質(zhì)，再用滾筒清洗機(jī)，主要去表皮及剩余少量 泥沙。甘薯經(jīng)清洗機(jī)洗凈后，用錘片式粉碎機(jī)(JFS-56-36,常州市武進(jìn)金城發(fā)酵機(jī) 械有限公司)，將鮮甘薯破碎成塊狀料，粉碎過程中加入鮮甘薯重量0.5-2倍的護(hù) 色液，護(hù)色液由質(zhì)量比0. 24%的亞硫酸鈉溶液、質(zhì)量比0. 15%的維生素C溶液和質(zhì) 量比0.06%的檸檬酸溶液按體積比為1: 1: 1的比例混合而成，然后將甘薯碎塊加 入挫磨機(jī)(MCMJ15,江蘇牧羊邁安德食品機(jī)械有限公司)磨碎，再進(jìn)行壓榨，使甘 薯渣、細(xì)胞液分離。甘薯渣經(jīng)2次逆流清洗，洗液與細(xì)胞液合并后，過200目標(biāo)準(zhǔn) 篩，濾液用于提取淀粉和粗蛋白，渣用于提取膳食纖維。
1) 淀粉提取將上述過200目標(biāo)準(zhǔn)篩的濾液通過臥式離心機(jī)(HY315，張家港 市永泰公司)離心，轉(zhuǎn)速為2500rpm，分離出淀粉乳，淀粉乳再經(jīng)三足離心機(jī)(SS800， 張家港市永泰公司)離心速度為1000rpm，離心脫水后，進(jìn)行氣流干燥，得到水分 含量為12%的淀粉170公斤。
2) 粗蛋白提取:將1)中分離淀粉乳后的濾液加入帶有夾套的不銹鋼罐(PYG1000, 溫州市神華輕工機(jī)械有限公司)中，加入0.1%-0.25% (v/v)淀粉酶降解濾液中殘 留的淀粉，然后進(jìn)行超濾(截留分子量為5000-10000)濃縮，濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行真 空濃縮，濃縮液在50-6(TC條件下真空干燥，最后經(jīng)粉碎，120目過篩，即可得甘 薯粗蛋白16公斤。
3) 膳食纖維提取將上述甘薯渣加入生物反應(yīng)器(PYG2000,溫州市神華輕工機(jī) 械有限公司)，加入2倍自來水，0.15%-0.30% (w/w)蛋白酶，50。C保溫2小時(shí)。 升溫至60°C，加入0.2%-0.5% (w/w)淀粉酶，保溫1小時(shí)，升溫至IOO'C，保溫 IO分鐘，然后降至室溫，用板框壓濾機(jī)(XAZ70/800-UB,杭州雙鯨過濾機(jī)有限公司) 進(jìn)行壓濾，濾餅在70-8(TC條件下干燥，最后經(jīng)粉碎，100目過篩，即可得不溶性 甘薯膳食纖維9公斤。
權(quán)利要求
1、一種從甘薯中連續(xù)提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纖維的工藝，包括1)甘薯洗凈后，用錘片式粉碎機(jī)，將鮮甘薯破碎成塊狀料，粉碎過程中加入鮮甘薯重量0.5-2倍的護(hù)色液，然后將甘薯碎塊加入挫磨機(jī)磨碎，再進(jìn)行壓榨，使甘薯渣、細(xì)胞液分離，甘薯渣經(jīng)2次逆流清洗，洗液與細(xì)胞液合并后，過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，濾液用于提取淀粉和粗蛋白，甘薯渣用于提取膳食纖維；2)淀粉提取將上述步驟1)過200目標(biāo)準(zhǔn)篩的濾液通過臥式離心機(jī)離心，離心速度2000-2700rpm，分離出淀粉乳，淀粉乳再經(jīng)三足離心機(jī)離心，離心速度為1000rpm，脫水后，進(jìn)行氣流干燥，得到水分重量含量為11％-14％的淀粉；3)粗蛋白提取將步驟2)中分離出淀粉乳后的濾液加入帶有夾套的不銹鋼罐中，加入體積比0.1％-0.25％淀粉酶降解濾液中殘留的淀粉，然后進(jìn)行截留分子量為5000-10000超濾，濃縮，濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行真空濃縮，濃縮液在50-60℃條件下真空干燥，最后經(jīng)粉碎，120目過篩，即可得甘薯粗蛋白；4)膳食纖維提取將步驟1)獲得的甘薯渣加入生物反應(yīng)器，加入2倍重量自來水，重量比0.15％-0.30％蛋白酶，50℃保溫2小時(shí)，升溫至60℃，加入重量比0.2％-0.5％的淀粉酶，保溫1小時(shí)，升溫至100℃，保溫10分鐘，然后降至室溫，用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾餅在70-80℃條件下干燥，最后經(jīng)粉碎，100目過篩，即可得不溶性甘薯膳食纖維。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種從甘薯中連續(xù)提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纖維的 工藝，其特征在于甘薯護(hù)色液是由質(zhì)量比0.24%的亞硫酸鈉溶液、質(zhì)量比0.15% 的維生素C溶液和質(zhì)量比0. 06%的檸檬酸溶液按體積比為1: 1: 1的比例混合而成 的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從甘薯中連續(xù)提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纖維的工藝，專用于甘薯加工，屬于食品生物技術(shù)領(lǐng)域。甘薯洗凈后加入護(hù)色液，粉碎、磨碎、壓榨，使甘薯渣、細(xì)胞液分離，甘薯渣的清洗液與細(xì)胞液合并后，過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，濾液通過兩次離心脫水后干燥得到淀粉；分離出淀粉乳后的濾液降解淀粉后，截留分子量為5000-10000超濾，濃縮，干燥得甘薯粗蛋白；甘薯渣加入生物反應(yīng)器，加水、蛋白酶、淀粉酶反應(yīng)后，壓濾，干燥，粉碎得不溶性甘薯膳食纖維。本發(fā)明方法使甘薯中的有機(jī)成分得到充分利用，最大程度地減少了高濃度有機(jī)廢水及廢渣的生成與排放，實(shí)現(xiàn)甘薯的全價(jià)利用，顯著提高甘薯經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號A23L1/305GK101411419SQ200810234538
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者劉小莉, 單成俊, 周劍忠, 張麗霞, 朱丹宇, 瑩 李, 英 王, 黃開紅, 黃自蘇 申請人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 被以下專利引用 (1),