[發明專利]一種對馬鈴薯渣脫水干燥的方法

在審

• 申請號: 201811452571.3
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109430534A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 程力;顧正彪;趙力瑤;洪雁;李兆豐;李才明
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: A23K10/37
• 分類號: A23K10/37;A23K10/12
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種對馬鈴薯渣脫水干燥的方法，屬于發酵工程技術領域以及生物質資源利用技術領域。此方法利用產果膠酶的微生物直接發酵馬鈴薯渣，通過微生物自身產果膠酶來降解薯渣中的果膠，降低馬鈴薯渣的持水力，并且，此方法結合具有抑菌作用的乳酸菌處理，可有效防止腐敗變質，從而實現馬鈴薯渣快速、低成本的脫水與干燥。

技術領域

本發明涉及一種對馬鈴薯渣脫水干燥的方法，屬于發酵工程技術領域以及生物質資源利用技術領域。

背景技術

馬鈴薯(學名：Solanum tuberosum L.)，屬茄科一年生草本植物，塊莖可供食用，是全球第四大重要的糧食作物，僅次于小麥、稻谷和玉米。尤其在中國，馬鈴薯的種植面積十分廣，總產量居世界首位。

不過，據統計，在馬鈴薯加工產業中，每年有近百萬噸的馬鈴薯廢渣由于馬鈴薯淀粉的加工被制造出來，平均每生產1噸馬鈴薯淀粉會產生約6～7噸的馬鈴薯渣。

這些馬鈴薯渣由于水分含量高達90％，且其水分是以嵌入的方式存在于殘余完整細胞中的，因此，不具備液態流體性質，而表現出典型膠體的性質，難以被直接干燥或加壓干燥，且脫水效果不好；并且，由于馬鈴薯渣自帶菌種較多(高達33種，包括28種細菌、4種霉菌和1種酵母菌)，不易儲存和運輸，易腐敗變質，若直接填埋，則會造成環境問題。

可見，在眾多制約馬鈴薯加工產業發展的因素中，馬鈴薯廢渣處理始終是瓶頸問題之一。

目前，馬鈴薯渣脫水干燥的方法主要為機械壓縮、化學劑脫水或者酶處理脫水。其中，脫水干燥是將馬鈴薯渣通過機械壓縮去除水分，再用烘干設備進行烘干，但是，此方法采用的機械壓縮能耗高、脫水效率較低、烘干時間長，并且，高溫干燥會使薯渣中殘余淀粉糊化，影響產品質量；化學劑脫水是利用脫水劑(如氧化鎂、氧化鋅或氯化鈣等)與薯渣中不同分子鏈的均一半乳糖醛酸區間形成分子間結合區，進而形成凝膠，從而降低果膠與水分子的氫鍵結合能力，結合水變成自由水，使水分游離出來，此方法雖然脫水效率較高，但化學試劑會引起安全和環境問題；酶處理是將薯渣中細胞骨架及聯結成分如纖維素、果膠等成分降解，這些成分的降解可以顯著降低馬鈴薯渣的持水能力，有研究表明向馬鈴薯渣中加入果膠酶可顯著降低薯渣的持水力，提高馬鈴薯渣的脫水干燥效率，但是，酶處理的成本相對較高，處理周期較長，并在處理過程中易腐敗變質。

因此，急需找到一種能耗低、脫水效率高、時間短、環境友好、成本低且不影響馬鈴薯渣品質的馬鈴薯渣脫水干燥。

發明內容

本發明提供了一種對馬鈴薯渣脫水干燥的方法。此方法利用產果膠酶的微生物直接發酵馬鈴薯渣，通過微生物自身產果膠酶來降解薯渣中的果膠，降低馬鈴薯渣的持水力，并且，此方法結合具有抑菌作用的乳酸菌處理，可有效防止腐敗變質，從而實現馬鈴薯渣快速、低成本的脫水與干燥。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種對馬鈴薯渣脫水干燥的方法，所述方法為將芽孢桿菌和乳酸菌分別在有氧條件下進行好氧培養，得到芽孢桿菌菌液和乳酸菌菌液；將芽孢桿菌菌液接種于馬鈴薯渣中進行厭氧發酵，得到發酵液樣品；將乳酸菌菌液接種于發酵樣品中進行混菌厭氧發酵，得到經處理的馬鈴薯渣；將處理后的馬鈴薯渣經機械脫水、干燥，得到脫水干燥后的馬鈴薯渣；

所述芽孢桿菌為可產果膠酶的芽孢桿菌；所述乳酸菌為具有抑菌能力的乳酸菌。

所述馬鈴薯渣是馬鈴薯淀粉生產過程中產生的副產物，其主要成分為水、細胞碎片和殘余淀粉顆粒。

在本發明的一種實施方式中，所述馬鈴薯渣為新鮮馬鈴薯渣。

所述新鮮馬鈴薯渣是指馬鈴薯淀粉生產結束后得到的未經任何處理的馬鈴薯渣。

在本發明的一種實施方式中，所述芽孢桿菌包含枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、蕈狀芽孢桿菌或多粘類芽孢桿菌中的一種或多種。