研究表明,薯渣中含有40%~50%的淀粉,20%~30%的膳食纤维,但在加工中往往会被白白扔掉,不仅是对资源的浪费,还造成了环境的污染。
  “甘薯淀粉加工废渣中膳食纤维果胶提取工艺及其功能特性的研究”项目以淀粉加工过程中的主要副产物薯渣为原料,生产出高附加值的甘薯膳食纤维和果胶。中国农业科学院鉴定专家一致认为,该项成果总体研究水平达到国际先进水平,对不同品种薯渣综合利用具有重要的指导和借鉴作用,为实现薯渣的综合利用开辟了一条新途径,并建议加快该项目产业化进程。
   加工用途:向多样化和专用型发展
   我国是甘薯种植和生产大国,总产量8520万吨,占世界甘薯总产量的77.51%。在我国,甘薯曾被作为主要的粮食作物,然而随着人们生活水平的提高,甘薯作为单一的粮食作物已成为历史。如今,甘薯用途向多样化和专用型发展,已经成为重要的粮食、饲料、工业原料及新型能源作物。目前,在我国甘薯的多种用途中,工业原料用途(包括食品加工)的甘薯所占比例达55%,并有逐年上升的趋势。
   随着“甘薯热”的不断升温以及消费者对功能保健食品理性化认识的不断增强,新型的甘薯食品不断涌现,甘薯加工技术和产品的加工深度都发生了很大的变化,高附加值的工业加工产品的研究开发也取得了很大的进展。在我国甘薯的多种用途中,工业原料用途(包括食品加工)的甘薯所占比例达55%,并有逐年上升趋势。
   应用状况:薯渣利用率低制约产业发展
   尽管我国已开始利用甘薯生产淀粉薯渣制造饲料、薯渣发酵酿酒、食醋及酱油,但目前国内大部分薯渣利用率还很低。他强调,薯渣的有效综合利用是制约我国甘薯淀粉加工产业发展壮大的重要一环。
   到目前为止,国内甘薯深加工的途径主要包括如下几个方面:
   甘薯食品近年来,随着食品科技的不断发展,甘薯食品的研制和生产开发得到较快的发展,加工的产品种类和数量不断增加,质量也不断提高。目前甘薯食品除了粉条、粉丝、粉皮外,主要还包括蜜饯类以及膨化薯片在内的小食品类等。
   甘薯工业加工产品,我国的甘薯加工产品有采用酸浆法或现代工艺法生产的淀粉;发酵法生产的酒精、白酒、味精、柠檬酸、乳酸;酶法生产的果糖、葡萄糖、饴糖等,生产规模较大。另外,甘薯在丁酸、乙醇、丙酮、氨基酸、酶制剂、变性淀粉、淀粉衍生物等方面的应用也有所发展。甘薯作为能源物质用于生产燃料乙醇技术也取得了一定进步。
   其他方面,主要包括甘薯全粉的生产、天然色素的提取、甘薯保健食品和药物的开发以及甘薯茎叶的综合利用等。
   技术创新:具有提取率高等三大特点
   这项成果的主要特征是对物理筛分法从甘薯淀粉加工废渣中提取膳食纤维的工艺进行了较系统的研究,并进一步探讨了盐法从膳食纤维中提取果胶的工艺,形成了一套从甘薯淀粉废渣中提取膳食纤维和果胶完整的连续化生产工艺。在生产甘薯淀粉的同时,得到甘薯膳食纤维和果胶两种附加值较高的新产品。
   薯渣利用项目创新点主要表现在以下几个方面:
   产品提取率高--采用物理筛分法提取甘薯膳食纤维,同时回收甘薯淀粉。在整个制备过程中不添加任何化学试剂,工艺流程简单,所需设备较少,生产甘薯膳食纤维产品纯度和提取率分别可达81.25%和83.18%。同时,采用磷酸氢二钠法提取果胶,方法新颖,所需设备较少,工艺流程简单,果胶提取率和纯度分别可达95.87%和91.28%。
   生产工艺连续化--将膳食纤维筛分技术和果胶提取技术结合起来,形成了一套完整的连续化生产工艺,得到甘薯膳食纤维和果胶两种附加值较高的产品,提高了甘薯淀粉加工废渣的综合利用率。
   产品质量更优良--甘薯提取液通过超滤浓缩后,采用冷冻干燥或喷雾干燥得到果胶成品,比常规的乙醇沉淀或金属盐沉淀法简单,易操作,节省原料,果胶产品质量更好。
   发展趋势:推广应用前景广阔
   甘薯淀粉及淀粉类产品加工是我国较为传统的行业,淀粉及淀粉类产品具有广阔的市场,对于淀粉加工废渣的处理技术需求也非常迫切。甘薯膳食纤维和果胶提取工艺基本成熟,并且具有广泛的市场需求,推广应用前景广阔。
   目前不仅已完成甘薯膳食纤维筛分和果胶提取的中试试验,还与相关企业结合完成了粗膳食纤维制造设备的研制。中试膳食纤维和果胶产品的指标和性能基本上能达到实验室水平。采用物理筛分法从甘薯渣中制备膳食纤维,预计经过中试完善和熟化后,可直接用于大中型甘薯淀粉加工企业废渣处理和膳食纤维产品生产。采用磷酸氢二钠法提取膳食纤维中果胶,预计经过中试阶段的设备选型和工艺再完善和熟化后,可直接用于大型甘薯淀粉加工企业生产高纯度果胶产品。
   甘薯膳食纤维和果胶工艺已具备了推广应用的条件,经过中试完善和熟化,可以在大中型甘薯淀粉加工企业直接推广应用。甘薯膳食纤维和果胶具有广泛的市场需求,它可作为一种新型保健食品或食品添加剂加以推广和应用,并必将带来甘薯淀粉加工产业变革,促进一批新产业的形成。

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