(合肥职业技术学院,安徽 合肥 238000)
[摘 要] 马铃薯渣是马铃薯淀粉生产过程中的一种产物,在传统的马铃薯淀粉的生产过程中,一般因其比较难以处理,所以多以废物的形式直接排掉,不仅造成了资源的浪费,也给环境造成了一定的污染。经大量的研究表明,在红薯渣的成分当中,含有大量的纤维、高蛋白以及果胶等成分,具有很高的开发再利用价值。对马铃薯渣的综合利用进行探究,对目前马铃薯渣的处理中出现的问题进行分析,并提出马铃薯渣的研究发展趋势。
[关 键 词] 马铃薯渣;综合利用;研究进展
[中图分类号] TS209 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2017)06-0030-02
马铃薯是一种茄科多年生草本植物,块茎可供食用,继小麦、稻谷和玉米,是全球第四大重要的粮食作物,推进把马铃薯加工成馒头、面条、米粉等主食的工作,但剩下的马铃薯渣则在传统的处理中,,就被直接排掉。随着马铃薯淀粉行业的不断发展,马铃薯渣的堆积也越来越严重,马铃薯渣是马铃薯淀粉生产中的一种副产物,在其变质后会造成环境的污染。对于马铃薯渣的处理也有一些简单的烘干处理,用来当饲料。经有关研究表明:马铃薯渣中含有大量的纤维素、果胶等成分,具有很高的开发利用价值。所以,对于马铃薯渣的开发越来越受到人们的重视。
一、马铃薯渣的性质分析
马铃薯渣是残余淀粉颗粒、细胞碎片以及薯皮细胞结合物,其化学成分包括纤维素、淀粉、果胶、寡肽等成分,在不同的研究中,马铃薯渣的成分略有不同,但是共同的一点是淀粉、纤维素和果胶的含量都比较高。
由于马铃薯的水分含量比较高,所以表现出典型的胶体特性。由于胶体中水分比较难处理,耗时比较大,付出的代价也比较大。如果加压除去10%的水分,马铃薯渣则表现出跟蛋白软糖比较接近的性质,嵌入到细胞内部的水分则需要通过细胞膜的交换才能排出。
二、马铃薯渣的综合利用现状
目前对马铃薯渣的开发有理化法、发酵法以及混合法。理化法是运用物理或者化学的方法对马铃薯渣进行有效的处理,然后提取有效的成分。发酵法是用马铃薯渣为培养基,在培养基的基础上运用微生物进行发酵,再经过相关条件的控制,得到目标产物,制备出一些生物制剂和一些有机的物料。至于混合法则是将理化法和发酵法进行混合,综合运用两种方法,制备出想要的物质。在国外,对于马铃薯渣的处理,是通过向马铃薯浆渣中添加一些营养成分,转化为糖浆类物质,然后从液相中提取目标产物。在国内对马铃薯的研究还是在起步阶段,一般的研究主要集中在马铃薯渣的成分上,如膳食纤维的提取、高蛋白饲料的加工、果胶的提取、其他可食用有机物的提取以及酒精的制备研
究等。
(一)膳食纤维的提取
膳食纤维是一种比较复杂的混合物,是现在健康饮食中的重要物质。其中包括了纤维素、半纤维素、木质素、交织以及粘质等物质,在一般的情况下,膳食纤维可以分为水溶性的膳食纤维和不溶性的膳食纤维,由于其有益于人类的身体健康,被誉为第七大营养素。
在马铃薯渣的含量中,含有大量的纤维,并且马铃薯也是一种安全的可食用的膳食纤维资源。马铃薯渣膳食纤维产品的外观是白色,有很强的持水力以及膨胀力。因此,马铃薯渣的充分利用为膳食纤维的加工制备也提供了充足的资源。
目前运用马铃薯渣制备膳食纤维的方法有物理法、生物法以及物理化学生活相结合的方法等。物理法是运用微波以及超微波粉碎技术将马铃薯中的一些细胞进行粉碎,然后提取马铃薯膳食纤维;化学法是运用酸解、碱解或者是酸碱共解的方法进行细胞的变性,从而提取所需要的膳食纤维;生物法是运用酶解的方法进行提取;运用物理、化学和生物结合的方法进行膳食纤维的提取,则是先用微波的方法将细粉碎,然后运用酸解溶解膳食纤维,最后再运用生物培养基,将膳食纤維进行提纯。不管用什么方法,都可以很好地将膳食纤维从马铃薯渣中提取。在现在对马铃薯渣的膳食纤维的研究中,则有对膳食纤维的检测、提高膳食纤维的含量、改善膳食纤维的产量和特性,这一些研究对以后提出马铃薯的膳食纤维具有指导性的意义。
(二)高蛋白饲料的加工
随着人们生活水平的不断提高,人们对高蛋白的需求量也逐渐增大,也对动物性食品的需求量变大,这在一定程度上也带动了养殖业的发展。养殖业的发展,也对高蛋白的饲料要求逐渐变高。但是目前我国的高蛋白的饲料还是处于比较紧张的局面。但是马铃薯渣的生产是比较简单,这也进一步增加了高蛋白的提供渠道,同时投资比较少,生产工艺比较简单,更不会造成二次污染,所以是一种效益性比较高的物质,也具有广阔的市场运用前景。
马铃薯渣中的蛋白含量比较低,但是粗纤维含量比较高,如果直接作为饲料喂养动物的话,适口性比较差,降低了饲料的品质。很多有关学者和专家经过研究表明,如果经过微生物的发酵技术,可以将马铃薯渣中的蛋白含量提升,也可以提升其营养价值。同时,也可以改善粗纤维的结构,改变之前比较涩的口感,从而增加适口性。经有关研究表明,用马铃薯渣进行家畜的喂养,可以有效地提升动物产品的质量。
目前,在马铃薯渣中提取高蛋白的方法有固态发酵法和半固态发酵法两种,在一般的情况下,是通过接种真菌、霉菌等菌种,对马铃薯渣进行发酵,可以产生一定比例的蛋白饲料。如果在进行培养的条件下,再进一步确定培养的发酵条件,运用比较优质的培养基,则通过生物学上的正交实验,可以测得高蛋白的含量在逐渐增加。运用高蛋白提高动物的肉品质量,则可以让人们能在饮食上更加安全,有利于提升人们的身体健康程度。
(三)果胶的提取
除了膳食纤维之外,在马铃薯渣中还有一种比较重要的成分就是果胶。果胶是植物细胞壁中最重要的成分之一,可以从大量的植物细胞中获得,具有良好的乳化作用,常被当做食品添加剂加入到食品中,在食品方面有着举足轻重的作用。我国的果胶有80%需要进口来维持所需,但是果胶的来源却是很有限的。马铃薯渣中含有丰富的果胶,是一种比较好的果胶提取物。经有关专家学者表明,马铃薯中的果胶具有比较高程度的乙酰化,分子量比较低。这在一定程度上提升了马铃薯的附件值,同时也为果胶的来源提供了重要的渠道。