[發明專利]一種利用馬鈴薯淀粉廢水制備馬鈴薯浸出粉的方法

有效

• 申請號: 201410015439.1
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103740786A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 趙雙枝;蘇理;張彥昊;王壽權;王可;蘇杭
• 申請（專利權）人: 山東省食品發酵工業研究設計院
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/04;C12P19/02;C12P21/00;C12P13/04
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

技術領域

本發明涉及一種利用馬鈴薯淀粉廢水制備馬鈴薯浸出粉的方法，屬于食品加工技術領域。

背景技術

我國馬鈴薯淀粉加工產業近年來發展迅速，據調查，目前全國淀粉生產企業2000多家，馬鈴薯的年加工總量高達800多萬噸，其中馬鈴薯淀粉年加工能力達120多萬噸。馬鈴薯淀粉生產工藝中主要有三種產品：主產品為馬鈴薯淀粉，副產品為薯渣及生產廢水。其中薯渣的處理工藝非常簡單且不易造成污染，馬鈴薯淀粉廢水由于含有大量有機化合物，如蛋白質和糖類等，還含有一些淀粉顆粒、纖維及鉀、磷、鈣等營養物質，需經過廢水處理工藝處理后，方可排放。馬鈴薯淀粉廢水水質成分如下：COD(化學需氧量)約為：10000-25000mg/L；BOD(生化需氧量)約為：5000-12000mg/L；SS(懸浮物)約為：5000-10000mg/L。每年因馬鈴薯淀粉加工而排放的酸性高濃度有機廢水(簡稱馬鈴薯淀粉廢水)高達2?000多萬噸。馬鈴薯淀粉廢水主要特點：①有機物濃度高；②B/C值高，可進行生化處理；③呈弱酸性，pH一般在4～6；④季節性強，主要集中在9～12月份，廢水水溫低。鑒于以上的特點，馬鈴薯淀粉廢水采用普通的生化法處理難度較大。為了解決馬鈴薯淀粉生產過程中的水污染問題，淀粉企業及相關科研單位開展了各種各樣的研究工作，取得了一定的進展。但是，能夠切合我國馬鈴薯淀粉企業實際、投入到生產應用當中的科技成果，目前還未見報道。馬鈴薯淀粉廢水具有高濁度和高濃度的特點，如果不進行處理就直接排放到江河湖泊中，其富營養化會導致河流魚蝦死亡，局部地區農田減產甚至絕收，而且長期存留的廢水發酵產生惡臭氣體將嚴重影響附近居民的正常生產生活。

針對馬鈴薯淀粉廢水的特點，目前國內應用最多的是生化法和絮凝沉淀法，其處理成本約為1.0-1.5元/m³，按照目前馬鈴薯淀粉行業淀粉廢水量計算，廢水總體處理成本大概在2000-3000萬元。由于馬鈴薯產區主要集中在“三北”(東北、西北、華北)地區，加工期在9-11月份，氣溫低，有冰凍。特別是在l0-11月，低溫都在-5～15℃之間。而生物處理工藝無論是厭氧法，還是好氧法，均需25℃左右的工作溫度，有些厭氧處理工藝水溫需要控制在35℃左右，否則處理效果很差。因此，雖然國內研究生物法處理馬鈴薯淀粉廢水的科研院所較多，但是企業實際并無應用實例，而污水處理工程即使建成也無法保證正常運行。這些問題給馬鈴薯淀粉廢水的處理增加了難度，因此目前馬鈴薯淀粉企業的廢水處理水平普遍落后，環境污染嚴重，造成環境水體缺氧，使水生生物窒息死亡。

近年來，隨著水資源匱乏和水污染問題日趨嚴重與需水量迅猛增加的矛盾越來越突出，國內對馬鈴薯淀粉廢水的處理及綜合利用研究逐漸成為科研機構和企業的關注熱點。傳統工藝處理馬鈴薯淀粉廢水的目的只是為了降解廢水中的污染物，而忽視了對其中有用成分的回收和綜合利用，造成資源的浪費。應開發既能有效處理馬鈴薯淀粉廢水，又能回收其有效成分的新工藝，以降低廢水處理成本，實現節能減排、變廢為寶。

發明內容

本發明克服了上述現有技術的不足，提供了一種利用馬鈴薯淀粉廢水制備馬鈴薯浸出粉的方法。該方法以馬鈴薯淀粉廢水為原料，采用生物工程技術將馬鈴薯廢水中的蛋白質及淀粉類物質加以處理，最終得到高附加值的馬鈴薯浸出粉。該方法既能有效處理馬鈴薯淀粉廢水，又能將其中的有效成分充分回收利用，實現節能減排、變廢為寶。

本發明的技術方案是：一種利用馬鈴薯淀粉廢水制備馬鈴薯浸出粉的方法，其特征是，

（1）將馬鈴薯淀粉廢水經離心設備（分離因數為1000-3000）或過濾設備（板框過濾機）除去廢水中的殘留泥沙及其他大顆粒不溶物；然后將清液經多效降膜式蒸發設備或者納濾膜設備濃縮至固形物含量為2-5%；?

（2）而后將濃縮液泵入酶解罐，調節濃縮液pH值為5.5-7.0，加入0.002-0.01%（以濃縮液的質量計）的中溫淀粉酶（酶活≥2000u/g），升溫至85-90℃，保溫酶解20-40min；

（3）降溫至55-60℃，加入0.001%-0.005%（以濃縮液的質量計）的糖化酶（酶活≥100000u/ml），保溫酶解30-90min；?

（4）而后降溫至50-55℃，調節pH值為6.5-7.5，加入0.001%-0.01%（以濃縮液的質量計）的中性蛋白酶（酶活≥50000u/g）；或繼續保持55-60℃，調節pH為7.0-8.0，加入0.001%-0.01%（以濃縮液的質量計）的復合蛋白酶，保溫酶解30-120min；