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作物的一種，隨著對馬鈴薯的實際價值的開發，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業中的重要組成部分，為幫助農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，以微渦流絮凝技術工藝為本次試驗的主要方式，測定每個環節的處理結果，結果數據表明從馬鈴薯淀粉加工的分離汁水中可以提取蛋白質，達到資源化處理的目的。

關鍵詞：馬鈴薯加工淀粉;絮凝;馬鈴薯蛋白質

馬鈴薯是日常中非常常見的一種蔬菜品種，也是我國重要的農作物種類之一，隨著人們對馬鈴薯的價值的開發和利用，馬鈴薯淀粉成為馬鈴薯產業的一個主要生產內容。然而在馬鈴薯淀粉的實際加工過程中，會產生一種富含多種營養成分的分離汁水，英文縮寫PSJ，據統計，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相關領域研究的重點問題。本文主要采用固液分離技術與微渦流絮凝技術，對馬鈴薯淀粉分離汁水中的營養物質進行回收，實現資源化的處理，不僅能夠改善環境，還能為馬鈴薯企業帶來附加效益。

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，干物質含量（%）=（m干/m濕）×100。總蛋白質氮測定：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，總蛋白質氮=PSJ氮-分離液氮。蛋白質測定：m蛋白質=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提取馬鈴薯蛋白質及水處理工藝過程

馬鈴薯淀粉在加工的過程中，所產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、蛋白質以及其它多種有機營養物質。對分離汁水中蛋白質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，確保提取的蛋白質純度較高;第二，利用微渦流絮凝器絮凝沉淀蛋白質;第三，對絮狀的蛋白質進行脫水;第四，烘干提取的蛋白質，得到蛋白粉。

2 結果與討論

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的第一個步驟，也是非常關鍵的一步，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，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含量的分離結果，如圖顯示，干物質含量一直保持在4.0%～4.5%之間，分離效果穩定。

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

在該中試設備技術與工藝中，脫水器脫水效率測定結果見表1，結果顯示，該脫水器將濃縮的蛋白質絮體脫水后，馬鈴薯蛋白質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%，經烘干后所制備的馬鈴薯蛋白粉蛋白質含量測定結果蛋白質含量高達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果。分析結果可知，馬鈴薯蛋白質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品。

3 結論

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的實驗測定結果來看，可以看出：本次實驗所采用的提取技術對分離汁水的處理能力能達到10m3/h之上，提取蛋白質的有效率達到85%，將提取的蛋白質物質進行烘干處理，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價值，能夠添加在飼料中，具有很高的實用價值。經過技術處理的分離汁水，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、氮等營養物質，直接排放在農田或者湖水中，對農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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