[其他]從根莖塊中回收淀粉和蛋白質的方法

無效

• 申請號: 85103901
• 申請日: 1985-05-08
• 公開（公告）號: CN85103901B
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發明（設計）人: 石田昌彥;芳賀良一;緒田原蓉二;高橋燦吉;江原勝也
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: C08B30/04
• 分類號: C08B30/04;C07K3/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 崔曉光,李雒英

本發明涉及從根莖塊中回收高質量的淀粉和蛋白質的方法。

生產根莖塊中的淀粉系采用絞碎馬鈴薯，甘薯之類的根莖塊，從中分離出莖塊細胞中的淀粉顆粒，然后用水洗滌，凈化淀粉顆粒。一般，作為原料的根莖塊能回收淀粉大約20重量%或更少。剩余物，大約80%或更多，被作為汁液和纖維剩余物（漿渣）丟棄了。近來能日處理1，000噸的工廠已不算少，這些大型工廠所產生的廢料量非常之大。而且汁液是濃縮廢液，其有機物質（包括蛋白質）的濃度是2%-5%。以馬鈴薯為例，汁液中所含蛋白質的量大約是有機物質的2%。

過去也做過從汁液中回收蛋白質的努力。按我們的研究，最有效的方法是對廢液加熱處理。但是當絞碎根莖塊時，榨出的漿料很快就變成棕色，最后變成深棕色。這個現象被認為是由在低分子量芳香族化合物、如酪氨酸酶、兒茶酚酶、酚酶、多酚、氧化酶的聚合反應中起催化作用的一組酶的作用。但是在絞碎莖塊的時候，這種反應還不太明顯。由于這些原因，如果要回收高白度的淀粉，而又不用洗滌凈化的方法，就有必要小心地去除變暗的漿汁和深色的沉淀物（低級淀粉沉淀物）。不用說從漿料中分離出來的漿汁也要變黑，并在加熱以聚附蛋白質時，漿汁會變成深灰帶黑的絮凝物，所以無法得到白色蛋白質。而且其顏色還無法用反復沖洗和重復沉淀這些沉淀物的方法去除。因此，即使用此類方法成功地回收了蛋白質，所得到也僅是低檔蛋白質，其使用范圍受到限制。

日本已公開的第63200/76號專利申請（從馬鈴薯漿液中生產水溶淀粉的方法）透露了一種無色蛋白質提取的方法，其方法是將馬鈴薯漿液超濾，然后在不使蛋白質變性的溫度下干燥所得的濃縮物。但據我們研究，絞碎的馬鈴薯漿料在幾秒到幾十秒鐘之中就會變色。從已變色的漿料中分離出來的蛋白質已經有色了，因此無法得到無色的蛋白質。由于實際的馬鈴薯淀粉生產車間中的馬鈴薯漿料量非常之大，要在蛋白質變色之前就按上述方法和加熱處理漿料來分離和回收蛋白質是非常困難的。

上面所提到的那份公開的專利申請透露在短時間內把蒸氣注入馬鈴薯漿液中，將其加熱（50℃-60℃）從而使酶失效或使變色的物質沉淀。然而如上述馬鈴薯漿料在極短時間內就會變色，所以實際上在大量漿料變色之前將馬鈴薯漿液加熱到50℃到60℃是極其困難的。

本發明的目的是提供一種回收具有較高商業價值的白色蛋白質的簡易方法，即在生產莖塊淀粉和蛋白質時，不使絞碎的漿料和漿液變黑的方法。

本發明的第一個特征是在絞碎根莖塊時至少加入堿金屬硫代硫酸鹽堿金屬亞硫酸鹽和堿金屬亞硫酸氫鹽等這組物質中的一種，從所制備的漿料中回收淀粉和蛋白質。

本發明人經多次實驗證明已經開始變黑的絞碎漿料或從漿料中分離出的漿液，很難阻止其繼續變黑。因此，本發明人致力于尋求一種在絞碎莖塊階段防止其變黑的方法的研究。結果發現在絞碎莖塊時加入少量的硫代硫酸鈉、硫代硫酸鈰、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀和亞硫酸氫鈉等物質中的至少一種，變黑就能非常有效地阻止。

另一種方法用常用作抗氧化劑的半胱氨酸的單鹽酸鹽、抗壞血酸和抗壞血酸鹽以及用較強的還原劑巰基乙醇和硼氫化鈉等作為添加劑進行各種試驗，但它們不是沒有效果是效果甚微。亞硫酸氫鉀也效果甚微。從這個事實看，似乎硫代硫酸離子，亞硫酸氫根離子和亞硫酸離子選擇性地連接在聚合酶上而影響了它們的作用。

上述添加劑如果以水溶液的形式加入，能夠均勻地分布。

盡管添加劑的有效濃度因添加劑的種類，根莖塊的種類以及儲存時間等有所改變，但其范圍應在1-0.001%之間（以莖塊濕基計）。當濃度低于0.001%時，其作用不完全。當濃度超過1%，由于漿渣的pH值的改變，易于產生蛋白之類的沉積物，因此這樣的濃度也是不適合的。

由于提取蛋白質后余汁仍是生化高耗氧量的液體，所以用甲烷發酵方法處理廢液是合適的。因此，當添加物的濃度超過1%的時候，提取蛋白質后的余汁的甲烷酵活性會被抑制，發酵氣中的硫化氫氣體將會增加，所以在利用該氣體時需去除硫化氫，這非常麻煩。考慮到上述因素，更為適合的濃度是0.1%-0.005%。按上述方法絞碎根莖即可得到無色變的漿渣。即使在進行分離漿渣、從漿液中回收淀粉之類物質時，也能有效地防止變黑。因此，加熱漿液白色蛋白質即可聚附沉積下來。熱處理條件以55℃-85℃，處理時間0.5-100分鐘為合適。勿庸贅言，回收蛋白質的方法，不僅可以采用加熱聚附的方法而且還可采用迄今已眾所周知的其他方法，例如這些方法包括用分子篩膜篩分的方法。