[其他]从根茎块中回收淀粉和蛋白质的方法

说明书

本发明以在生产根茎中淀粉和蛋白时阻止绞碎浆料和浆液变色的办法提供了一种回收具有较高商业价值的、近乎纯白的淀粉和蛋白质的简易方法。上述方法的特征在于在绞碎根茎时添加硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠和亚硫酸钾之类物质中的至少一种物质。

本发明涉及从根茎块中回收高质量的淀粉和蛋白质的方法。

生产根茎块中的淀粉系采用绞碎马铃薯，甘薯之类的根茎块，从中分离出茎块细胞中的淀粉颗粒，然后用水洗涤，净化淀粉颗粒。一般，作为原料的根茎块能回收淀粉大约20重量%或更少。剩余物，大约80%或更多，被作为汁液和纤维剩余物（浆渣）丢弃了。近来能日处理1，000吨的工厂已不算少，这些大型工厂所产生的废料量非常之大。而且汁液是浓缩废液，其有机物质（包括蛋白质）的浓度是2%-5%。以马铃薯为例，汁液中所含蛋白质的量大约是有机物质的2%。

过去也做过从汁液中回收蛋白质的努力。按我们的研究，最有效的方法是对废液加热处理。但是当绞碎根茎块时，榨出的浆料很快就变成棕色，最后变成深棕色。这个现象被认为是由在低分子量芳香族化合物、如酪氨酸酶、儿茶酚酶、酚酶、多酚、氧化酶的聚合反应中起催化作用的一组酶的作用。但是在绞碎茎块的时候，这种反应还不太明显。由于这些原因，如果要回收高白度的淀粉，而又不用洗涤净化的方法，就有必要小心地去除变暗的浆汁和深色的沉淀物（低级淀粉沉淀物）。不用说从浆料中分离出来的浆汁也要变黑，并在加热以聚附蛋白质时，浆汁会变成深灰带黑的絮凝物，所以无法得到白色蛋白质。而且其颜色还无法用反复冲洗和重复沉淀这些沉淀物的方法去除。因此，即使用此类方法成功地回收了蛋白质，所得到也仅是低档蛋白质，其使用范围受到限制。

日本已公开的第63200/76号专利申请（从马铃薯浆液中生产水溶淀粉的方法）透露了一种无色蛋白质提取的方法，其方法是将马铃薯浆液超滤，然后在不使蛋白质变性的温度下干燥所得的浓缩物。但据我们研究，绞碎的马铃薯浆料在几秒到几十秒钟之中就会变色。从已变色的浆料中分离出来的蛋白质已经有色了，因此无法得到无色的蛋白质。由于实际的马铃薯淀粉生产车间中的马铃薯浆料量非常之大，要在蛋白质变色之前就按上述方法和加热处理浆料来分离和回收蛋白质是非常困难的。

上面所提到的那份公开的专利申请透露在短时间内把蒸气注入马铃薯浆液中，将其加热（50℃-60℃）从而使酶失效或使变色的物质沉淀。然而如上述马铃薯浆料在极短时间内就会变色，所以实际上在大量浆料变色之前将马铃薯浆液加热到50℃到60℃是极其困难的。

本发明的目的是提供一种回收具有较高商业价值的白色蛋白质的简易方法，即在生产茎块淀粉和蛋白质时，不使绞碎的浆料和浆液变黑的方法。

本发明的第一个特征是在绞碎根茎块时至少加入碱金属硫代硫酸盐碱金属亚硫酸盐和碱金属亚硫酸氢盐等这组物质中的一种，从所制备的浆料中回收淀粉和蛋白质。

本发明人经多次实验证明已经开始变黑的绞碎浆料或从浆料中分离出的浆液，很难阻止其继续变黑。因此，本发明人致力于寻求一种在绞碎茎块阶段防止其变黑的方法的研究。结果发现在绞碎茎块时加入少量的硫代硫酸钠、硫代硫酸铈、亚硫酸钠、亚硫酸钾和亚硫酸氢钠等物质中的至少一种，变黑就能非常有效地阻止。

另一种方法用常用作抗氧化剂的半胱氨酸的单盐酸盐、抗坏血酸和抗坏血酸盐以及用较强的还原剂巯基乙醇和硼氢化钠等作为添加剂进行各种试验，但它们不是没有效果是效果甚微。亚硫酸氢钾也效果甚微。从这个事实看，似乎硫代硫酸离子，亚硫酸氢根离子和亚硫酸离子选择性地连接在聚合酶上而影响了它们的作用。

上述添加剂如果以水溶液的形式加入，能够均匀地分布。

尽管添加剂的有效浓度因添加剂的种类，根茎块的种类以及储存时间等有所改变，但其范围应在1-0.001%之间（以茎块湿基计）。当浓度低于0.001%时，其作用不完全。当浓度超过1%，由于浆渣的pH值的改变，易于产生蛋白之类的沉积物，因此这样的浓度也是不适合的。