馬鈴薯淀粉加工分離汁水資源化處理應用

胡博

摘? 要：馬鈴薯是我國重要的農(nóng)作物的一種，隨著對馬鈴薯的實際價值的開發(fā)，馬鈴薯淀粉成為很多食品的重要原材料，馬鈴薯淀粉的加工成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，為幫助農(nóng)民脫貧提供了巨大的推動力。然而，馬鈴薯淀粉加工的過程中會產(chǎn)生很多的廢物，如果不及時處理，對周圍的水體和土壤都會產(chǎn)生嚴重的危害，本文主要針對馬鈴薯淀粉加工中分離汁水的資源化處理應用進行試驗分析，以微渦流絮凝技術(shù)工藝為本次試驗的主要方式，測定每個環(huán)節(jié)的處理結(jié)果，結(jié)果數(shù)據(jù)表明從馬鈴薯淀粉加工的分離汁水中可以提取蛋白質(zhì)，達到資源化處理的目的。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯加工淀粉;絮凝;馬鈴薯蛋白質(zhì)

馬鈴薯是日常中非常常見的一種蔬菜品種，也是我國重要的農(nóng)作物種類之一，隨著人們對馬鈴薯的價值的開發(fā)和利用，馬鈴薯淀粉成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的一個主要生產(chǎn)內(nèi)容。然而在馬鈴薯淀粉的實際加工過程中，會產(chǎn)生一種富含多種營養(yǎng)成分的分離汁水，英文縮寫PSJ，據(jù)統(tǒng)計，馬鈴薯淀粉加工廠每年要排放上千萬噸的分離汁水，如果不能進行有效處理，直接排放在附近的湖水和土壤中，很可能會造成水體富營養(yǎng)化，從而導致水生生物的大量死亡。因此，對馬鈴薯淀粉分離汁水的處理成為國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域研究的重點問題。本文主要采用固液分離技術(shù)與微渦流絮凝技術(shù)，對馬鈴薯淀粉分離汁水中的營養(yǎng)物質(zhì)進行回收，實現(xiàn)資源化的處理，不僅能夠改善環(huán)境，還能為馬鈴薯企業(yè)帶來附加效益。

1 材料與方法

1.1 馬鈴薯淀粉加工分離汁水

本實驗中試設備直接與某公司馬鈴薯淀粉加工工藝旋流器排出管道相連接，確保PSJ不污染。其PSJ的水質(zhì)指標為COD=40000～50000mg/L，氮含量為2500～3000mg/L，pH=4.6±0.5，溫度為18±1℃，濁度為800～1000 NTU。

1.2 分析方法

干物質(zhì)含量測定：將測定液攪拌均勻，稱取m濕（約5.0g）于燒杯中在100℃烘干至恒重后稱取m干，干物質(zhì)含量（%）=（m干/m濕）×100。總蛋白質(zhì)氮測定：在PSJ中加入三氯乙酸至體積比為15%，靜置12h后使用離心機4000r/min離心5min，測定分離液的氮含量，總蛋白質(zhì)氮=PSJ氮-分離液氮。蛋白質(zhì)測定：m蛋白質(zhì)=m氮×6.25。氨基酸成分分析：氨基酸成分分析采用德國S-433D全自動氨基酸分析儀進行測定。

1.3 PSJ提取馬鈴薯蛋白質(zhì)及水處理工藝過程

馬鈴薯淀粉在加工的過程中，所產(chǎn)生的分離汁水中含有一定的小顆粒淀粉，但是為了保證淀粉的整體質(zhì)量而選擇放棄這些小顆粒淀粉，分離汁水中還有細纖維、蛋白質(zhì)以及其它多種有機營養(yǎng)物質(zhì)。對分離汁水中蛋白質(zhì)的提取主要通過四個步驟完成：第一，旋流站回收小顆粒淀粉與細纖維，確保提取的蛋白質(zhì)純度較高;第二，利用微渦流絮凝器絮凝沉淀蛋白質(zhì);第三，對絮狀的蛋白質(zhì)進行脫水;第四，烘干提取的蛋白質(zhì)，得到蛋白粉。

2 結(jié)果與討論

2.1 旋流分離小顆粒淀粉及細纖維

在提取過程中，對小顆粒淀粉以及細纖維的提取是最終提取蛋白質(zhì)的第一個步驟，也是非常關(guān)鍵的一步，如果沒有進行精細化的提取，導致小顆粒淀粉殘留，會極大的影響到蛋白粉的品質(zhì)，降低市場價值。圖1是旋流站對小顆粒淀粉與細纖維等干物質(zhì)含量的分離結(jié)果，如圖顯示，干物質(zhì)含量一直保持在4.0%～4.5%之間，分離效果穩(wěn)定。

2.2 馬鈴薯淀粉加工分離汁水水處理測定及絮凝機制分析

2.2 馬鈴薯蛋白絮體脫水測定

在該中試設備技術(shù)與工藝中，脫水器脫水效率測定結(jié)果見表1，結(jié)果顯示，該脫水器將濃縮的蛋白質(zhì)絮體脫水后，馬鈴薯蛋白質(zhì)絮體的含水率從最初的94%～95%降低到了67%～73%，絮體的固形物含量在30%，經(jīng)烘干后所制備的馬鈴薯蛋白粉蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果蛋白質(zhì)含量高達76～82%，達到飼料級，可直接當作飼料蛋白添加劑利用。

2.3 馬鈴薯蛋白酸水解氨基酸組分測定

表2為所含有的氨基酸組分即含量測定結(jié)果。分析結(jié)果可知，馬鈴薯蛋白質(zhì)所含的氨基酸組分里天門冬氨酸含量最高，其次為谷氨酸與亮氨酸等16種氨基酸，營養(yǎng)價值良好，可以作為原料進一步深加工為氨基酸類高附加值產(chǎn)品。

3 結(jié)論

綜上所述，通過本次對從馬鈴薯淀粉加工分離汁水中提取蛋白質(zhì)的實驗測定結(jié)果來看，可以看出：本次實驗所采用的提取技術(shù)對分離汁水的處理能力能達到10m3/h之上，提取蛋白質(zhì)的有效率達到85%，將提取的蛋白質(zhì)物質(zhì)進行烘干處理，最后得到的烘干蛋白粉純度高達76%～82%，所提取的蛋白粉具有豐富的營養(yǎng)價值，能夠添加在飼料中，具有很高的實用價值。經(jīng)過技術(shù)處理的分離汁水，最終的成分含量中COD去除45%～50%、總氮去除50%～55%，剩余豐富的鉀、氮等營養(yǎng)物質(zhì)，直接排放在農(nóng)田或者湖水中，對農(nóng)作物或者水生生物的成長有很好的幫助。

參考文獻

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