[发明专利]淀粉分离方法

说明书

优先权

本申请要求2009年5月7日提交的美国临时专利申请系列号61/176,365的优先权，所述临时专利申请在此以其整体引入作为参考。

发明领域

本发明涉及用于分离来自含淀粉农作物的淀粉的新方法，特别涉及在分离方法期间包含一个或多个酶处理的方法，以增加从块茎，包括木薯中的淀粉提取。

背景

木薯(Manihot esculenta Crantz)是大戟科(Euphorbiaceae)的成员，并且由于其贮藏根，木薯在热带地区是作为食物来源而被种植的。磨碎的木薯称为木薯淀粉。与其他农作物如稻、甘蔗和玉米一样，在非洲、拉丁美洲和亚洲，木薯是主要的热量来源并是数百万人的主要食物。由于将木薯应用于淀粉生产具有许多优点的事实。例如，木薯可以提供相对便宜的含有高浓度淀粉(干物质基础)的原材料来源，其至少相当于或者甚至优于由来自农作物诸如玉米、小麦、甘薯和稻的其他淀粉所显现的特性。木薯根的许多用途之一是用于木薯淀粉生产。

从根分离淀粉在历史上依赖于机械方法。通常在洗涤和剥皮后，将根磨碎以释放淀粉颗粒。将含有悬浮颗粒的水(称为“淀粉乳”)从浆中分离，之后通过沉降或离心从水中分离颗粒。那时，需要将淀粉天然地或人工地干燥以在碾磨、筛选和包装前除去水分。

然而，这些标准机械方法并不是没有缺点。例如，由于通过天然(日光)方法干燥淀粉，常规方法包括了较长的加工时间。该延长的加工时间也导致了产物产率和质量的损失，部分归因于湿度的变化以及腐烂和污染的增加的可能性。在另一实例中，更现代化的方法(其一般地掺入了快速干燥以降低加工时间)需要工厂花费大量资本投入，运营成本高并需要高度熟练的技术人员维护设备。此外，在该方法期间，这些工厂必须具有可得到的可靠电力供应。在世界上木薯生长和收获的那些地方，这些需求产生了非常高的需要克服的障碍。

在任何情况下，在分离淀粉时，木薯生产者必须在降低产率和质量或者运营现代设备的经济负担之间选择。因此，对于改进和增强的淀粉提取产率的方法仍存在需求。

概述

描述了从木薯根分离淀粉的方法。在一个实施方案中，该方法包括以下步骤：将木薯根至少部分地去皮，切碎或磨碎木薯根以形成醪液，通过将醪液穿过至少一种过滤装置从醪液中分离纤维残留物，用至少一种水解酶温育醪液，并干燥醪液以形成含有淀粉的木薯饼。在一些实施方案中，水解酶是纤维素酶、蛋白酶、果胶酶、果胶酶和蛋白酶的组合，或者果胶酶、纤维素酶和蛋白酶的组合。在另一个实施方案中，从醪液中分离纤维残留物的步骤包括将醪液穿过至少一种过滤装置。在另一个实施方案中，在将醪液穿过至少一种过滤装置之间发生用至少一种水解酶温育。又在另一个实施方案中，在一个以上的温育期中发生用至少一种水解酶温育醪液。在另一个实施方案中，从至少一个木薯根中的淀粉提取比从不用水解酶处理的至少一个木薯根的淀粉提取多至少约10％。

也描述了从块茎中分离淀粉的方法。该方法包括以下工序：将块茎捣碎成醪液或浆液，并用至少一种水解酶温育醪液或浆液，以与当不用水解酶温育醪液或浆液时提取的淀粉相比较，增加从醪液或浆液中的淀粉提取。在一个实施方案中，通过将醪液或浆液至少两次穿过过滤装置，从醪液或浆液中分离淀粉。在另一个实施方案中，在将醪液或浆液穿过过滤装置之间用至少一种水解酶温育醪液或浆液。在其他实施方案中，至少一种水解酶是果胶酶、纤维素酶、蛋白酶，选自由果胶酶、纤维素酶和蛋白酶组成的组的两种或多种水解酶的组合。

还描述了基本分离的淀粉产物。该产物从块茎分离获得，将块茎捣碎成醪液或浆液，并用至少一种水解酶温育醪液或浆液，以与当不用水解酶温育醪液或浆液时产生的淀粉相比较，增加从醪液或浆液中的淀粉产生。在一个实施方案中，通过将醪液或浆液两次或多次穿过过滤装置，从醪液或浆液中分离淀粉。在另一个实施方案中，在将醪液或浆液穿过过滤装置之间用至少一种水解酶温育醪液或浆液。在其他实施方案中，该至少一种水解酶是果胶酶、纤维素酶、蛋白酶，或者选自由果胶酶、纤维素酶和蛋白酶组成的组的两种或多种的组合。

附图简述

图1描述了从木薯根中分离淀粉的一般步骤的流程图。在概括的分离方法中存在3个主要点(A-C)，这些点是用酶处理木薯醪液或浆液以增加淀粉提取的优选时间段。

发明详述