胡博

摘? 要：馬鈴薯是我國(guó)重要的農(nóng)作物的一種，隨著對(duì)馬鈴薯的實(shí)際價(jià)值的開(kāi)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(dòng)力。然而，馬鈴薯淀粉加工的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多的廢物，如果不及時(shí)處理，對(duì)周?chē)乃w和土壤都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，本文主要針對(duì)馬鈴薯淀粉加工中分離汁水的資源化處理應(yīng)用進(jìn)行試驗(yàn)分析，以微渦流絮凝技術(shù)工藝為本次試驗(yàn)的主要方式，測(cè)定每個(gè)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(dá)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(jiàn)的一種蔬菜品種，也是我國(guó)重要的農(nóng)作物種類(lèi)之一，隨著人們對(duì)馬鈴薯的價(jià)值的開(kāi)發(fā)和利用，馬鈴薯淀粉成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的一個(gè)主要生產(chǎn)內(nèi)容。然而在馬鈴薯淀粉的實(shí)際加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一種富含多種營(yíng)養(yǎng)成分的分離汁水，英文縮寫(xiě)PSJ，據(jù)統(tǒng)計(jì)，馬鈴薯淀粉加工廠每年要排放上千萬(wàn)噸的分離汁水，如果不能進(jìn)行有效處理，直接排放在附近的湖水和土壤中，很可能會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，從而導(dǎo)致水生生物的大量死亡。因此，對(duì)馬鈴薯淀粉分離汁水的處理成為國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)問(wèn)題。本文主要采用固液分離技術(shù)與微渦流絮凝技術(shù)，對(duì)馬鈴薯淀粉分離汁水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行回收，實(shí)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(lái)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(shí)驗(yàn)中試設(shè)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(biāo)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(cè)定：將測(cè)定液攪拌均勻，稱(chēng)取m濕（約5.0g）于燒杯中在100℃烘干至恒重后稱(chēng)取m干，干物質(zhì)含量（%）=（m干/m濕）×100?？偟鞍踪|(zhì)氮測(cè)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(jī)4000r/min離心5min，測(cè)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(cè)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(guó)S-433D全自動(dòng)氨基酸分析儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3 PSJ提取馬鈴薯蛋白質(zhì)及水處理工藝過(guò)程

馬鈴薯淀粉在加工的過(guò)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(xì)纖維、蛋白質(zhì)以及其它多種有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。對(duì)分離汁水中蛋白質(zhì)的提取主要通過(guò)四個(gè)步驟完成：第一，旋流站回收小顆粒淀粉與細(xì)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(duì)絮狀的蛋白質(zhì)進(jìn)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(xì)纖維

在提取過(guò)程中，對(duì)小顆粒淀粉以及細(xì)纖維的提取是最終提取蛋白質(zhì)的第一個(gè)步驟，也是非常關(guān)鍵的一步，如果沒(méi)有進(jìn)行精細(xì)化的提取，導(dǎo)致小顆粒淀粉殘留，會(huì)極大的影響到蛋白粉的品質(zhì)，降低市場(chǎng)價(jià)值。圖1是旋流站對(duì)小顆粒淀粉與細(xì)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(cè)定及絮凝機(jī)制分析

2.2 馬鈴薯蛋白絮體脫水測(cè)定

在該中試設(shè)備技術(shù)與工藝中，脫水器脫水效率測(cè)定結(jié)果見(jiàn)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(cè)定結(jié)果蛋白質(zhì)含量高達(dá)76～82%，達(dá)到飼料級(jí)，可直接當(dāng)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(cè)定

表2為所含有的氨基酸組分即含量測(cè)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(mén)冬氨酸含量最高，其次為谷氨酸與亮氨酸等16種氨基酸，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值良好，可以作為原料進(jìn)一步深加工為氨基酸類(lèi)高附加值產(chǎn)品。

3 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)本次對(duì)從馬鈴薯淀粉加工分離汁水中提取蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果來(lái)看，可以看出：本次實(shí)驗(yàn)所采用的提取技術(shù)對(duì)分離汁水的處理能力能達(dá)到10m3/h之上，提取蛋白質(zhì)的有效率達(dá)到85%，將提取的蛋白質(zhì)物質(zhì)進(jìn)行烘干處理，最后得到的烘干蛋白粉純度高達(dá)76%～82%，所提取的蛋白粉具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能夠添加在飼料中，具有很高的實(shí)用價(jià)值。經(jīng)過(guò)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，直接排放在農(nóng)田或者湖水中，對(duì)農(nóng)作物或者水生生物的成長(zhǎng)有很好的幫助。

參考文獻(xiàn)

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