[發明專利]從木薯渣中提取小顆粒淀粉的方法

有效

• 申請號: 201510048806.2
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104630309B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 姜毅;雷光鴻;王元春;曹敏;韋艷君;羅左青;梁智;黃忠華;韋子龍;蘇樹才;黃遠泰
• 申請（專利權）人: 廣西輕工業科學技術研究院
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 羅?？?/td>

技術領域

本發明屬于木薯渣綜合利用技術領域，具體是一種使木薯渣易于干燥的同時提取小顆粒淀粉的方法。

背景技術

木薯渣是生產木薯淀粉所剩下的廢料，廣西是我國主要的木薯產區，年生產木薯淀粉約50萬噸，同時產生100多萬噸木薯渣。干木薯渣含有55%左右的殘余淀粉，同時含有較高的木質纖維素，含量約為23%左右，以及少量的果膠、灰分、蛋白質和脂肪等。木質纖維素的成分主要有纖維素、半纖維素和木質素，半纖維素和木質素通過共價鍵聯結成網絡結構，纖維素鑲嵌在其中。木質纖維素可固定自身重量16倍的水分，因木質纖維素穩定的網絡結構，此部分水為結合水，大量的水分被包裹束縛，水分難以被游離釋放。新鮮木薯渣通常含水量在85%左右，木薯渣脫水干燥一直是技術難題，用常規的晾干、烘干等方法水分難以被脫除。未脫水的木薯渣不利于儲存、運輸，在堆放過程中容易滋生微生物導致發霉變質，散發酸腐味，還會產生氫氰酸，對環境污染嚴重，從而制約了木薯渣的再生產和深加工利用，也給木薯加工企業的清潔生產帶來很大難題以及環保壓力。

木薯一般含有20-30%的淀粉，分為游離淀粉和結合淀粉。目前國內的木薯淀粉提取工藝較成熟，可將木薯中的游離淀粉幾乎全部提取出來，殘余的結合淀粉被木薯渣中的木質纖維素包裹束縛，在淀粉提取過程中很難被游離釋放，大量的淀粉隨木薯渣被丟棄，造成很大的資源浪費。

小顆粒淀粉又稱微細化淀粉，是指顆粒粒徑小于10μm的一類淀粉。由于小顆粒淀粉具有顆粒細小、分子大小范圍窄及低過敏性等特點，在制作脂肪替代物、嬰兒食品、生物降解材料、載體材料、纖維織物上漿劑、照相紙以及化妝品等方面有著特殊的作用。目前生產小顆粒淀粉普遍以商業淀粉為原料，通過物理球磨法及化學的酸解、酶解或其他改性方法聯用得到，一方面加入化學藥劑會產生廢液，同時增加了分離精制的難度；另一方面球磨時間長，能耗高，設備投資大，且淀粉顆粒表面出現機械破損，粒徑均一性差。中國專利ZL 201110090114.6公開了一種采用酶法生產大米淀粉的方法，所得大米淀粉粒徑為2~8μm，但原料成本高，不適合工業化生產。因此受產品質量、生產工藝和成本的制約，小顆粒淀粉一直未得到推廣應用。

木薯渣中殘余的結合淀粉為小顆粒淀粉，是天然的小顆粒淀粉，售價約為木薯淀粉的三倍，但至今未有從木薯渣中提取小顆粒淀粉的技術報道。從廉價的木薯渣中提取小顆粒淀粉，不僅成本低、產品質量高，還可減輕木薯渣對環境的污染，實現木薯渣的清潔資源化利用，創造較高的經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從木薯渣中提取小顆粒淀粉的方法。該方法無需球磨、改性等工藝，生產成本低、能耗低、工藝操作簡便。

本發明的另一目的在于提供根據所述方法得到的小顆粒淀粉。該小顆粒淀粉為天然提取，粒徑分布均勻，平均粒徑為5~6μm。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：

一種從木薯渣中提取小顆粒淀粉的方法，包括以下操作步驟：

（1）預處理：木薯渣中加入2~4倍重量的水，攪拌5~30min，以100目篩網過濾；

（2）步驟（1）中的濾液經旋流分離系統回收精制，得到木薯淀粉；

（3）酶解：步驟（1）中的濾渣加入1~4倍重量的水，調節pH值3.5~5.5，按濾渣重量的萬分之二~千分之五加入復合酶，酶解溫度為25~55℃，酶解時間為6~50h；

（4）分離精制：步驟（3）中的酶解液經管線式高剪切分散乳化泵處理后，以100目篩網過濾，淀粉乳經除砂器除砂，再通過旋流分離系統濃縮、分離、精制；

（5）脫水干燥：步驟（4）得到的淀粉乳經離心脫水，再通過氣流干燥得到小顆粒淀粉。

所述小顆粒淀粉的平均粒徑為5~6μm。

所述復合酶按以下重量份數配制：纖維素酶20~40%、β-葡聚糖酶10~20%、木聚糖酶10~15%、戊聚糖酶6~10%、果膠酶10~20%、蛋白酶5~10%、多酚氧化酶4~7%、脂肪酶2~4%、α-淀粉酶1~3%。

所述復合酶中的多酚氧化酶為漆酶。

上述第（4）步，篩網過濾截留的木薯渣已經比較松軟，可以干燥后直接用于生產飼料或加工成纖維制品，例如膳食纖維的原料。

上述第（4）及第（5）步，淀粉乳經旋流和離心后分離的水含有少量可溶性糖、果膠等物質，但是這些水可以返回木薯淀粉生產前工序作為清洗原料木薯用水，如果有機物濃度較大，可以采用厭氧或好氧處理回收利用。

本發明方法具有如下優點：