[发明专利]一种制备马铃薯渣膳食纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备马铃薯渣膳食纤维的方法，尤其是一种高效利用湿马铃薯渣转化生产高附加值膳食纤维产品的方法，属于农产品加工废弃物综合利用技术领域。

背景技术

我国是世界上最大的马铃薯种植国，随着我国马铃薯淀粉行业的发展，每年有大量的马铃薯被加工成淀粉，同时产生上百万吨的鲜薯渣。马铃薯渣是一种富含多种营养物的混合物，但鲜渣中水分含量高且含有大量的微生物，极易腐败变质，造成环境污染。因此，开发一种鲜马铃薯渣的有效综合利用方式，对马铃薯淀粉行业的发展和解决日益严峻的环境问题都具有重要的价值。

马铃薯渣中膳食纤维含量高达50-60％，其中可溶性膳食纤维占14-15％，是一种高品质的膳食纤维原料。膳食纤维的生理功效包括预防便秘与结肠癌、调节血脂、调节血糖以及减肥等。随着人们对健康的关注程度越来越高，膳食纤维的需求量也越来越大。因此，以马铃薯渣为原料制备膳食纤维将成为马铃薯渣开发利用的一种有效方式。

现有的以农业废弃物为原料酶法制备膳食纤维的工艺，主要是针对豆渣、麦麸、玉米皮等淀粉含量较低、水分含量较低的原材料，采用淀粉酶、蛋白酶处理去除杂质，再通过纤维素酶处理改善膳食纤维组分或提高可溶性膳食纤维含量。但是湿马铃薯渣中水分、淀粉含量都很高，且淀粉被紧密的包裹在果胶、纤维素组分中，难以有效除去淀粉这一主要干扰组分。目前已开发的针对马铃薯渣的膳食纤维制备工艺，在处理前均对马铃薯渣进行了干燥和粉碎处理，这一过程对马铃薯渣的结构产生了一定的破坏作用，有利于淀粉的释放和被酶解作用，但是马铃薯渣本身持水力极强，干燥需要耗费大量的能耗和时间，无法适应马铃薯淀粉加工企业连续、大批量产生湿马铃薯渣的需求，且淀粉残留率依然很高；针对湿马铃薯渣的膳食纤维制备工艺，淀粉酶解的去除效率很低，过高的淀粉残存量影响了马铃薯渣膳食纤维的品质，限制了其应用，价格较低，并且缺乏可溶性膳食纤维这种高附加值、高品质的产品类型，也导致以马铃薯渣为原料制备膳食纤维的综合利用技术无法得到推广和广泛应用。

本发明根据马铃薯渣独特的组分结构和特点，有针对性地通过先采用纤维素酶和果胶酶预降解，再利用淀粉酶除去淀粉，利用马铃薯渣来制备淀粉残存量低、品质高的可溶性膳食纤维和普通膳食纤维产品，可根据不同使用需求广泛应用于各类食品、饮料、保健品及动物饲料组分等领域，对马铃薯淀粉行业的发展和解决日益严峻的环境问题都具有重要的价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制备马铃薯渣膳食纤维的方法，是一种针对马铃薯渣组分和结构特征制备高附加值膳食纤维产品的方法。通过采用纤维素酶和果胶酶复合处理既可以部分降解纤维素，使其转化为可溶性膳食纤维，又能解除纤维素和果胶对淀粉的包裹束缚作用，提高淀粉酶去除淀粉的效率，制备得到普通膳食纤维产品。实现马铃薯渣资源的高效利用，解决马铃薯渣处理难的问题。

所述方法的主要步骤是将马铃薯渣与适量水混合均匀后，添加纤维素酶和果胶酶进行复合处理，再分别用中性蛋白酶、耐高温α-淀粉酶和α-1,4-葡萄糖水解酶处理；将处理后得到的薯渣浆分离得到上清液和固形物，薯渣浆分离得到的固形物即为马铃薯渣膳食纤维，薯渣浆分离得到的上清液经浓缩醇沉后得到的固形物即为马铃薯渣可溶性膳食纤维。

在本发明的一种实施方式中，所述马铃薯渣与适量水混合均匀，是将鲜马铃薯渣和水按质量体积比为1:3～1:5(g:mL)混合，100～200r/min的速度搅拌均匀。

在本发明的一种实施方式中，利用纤维素酶和果胶酶进行复合处理时，酶解条件为：温度50～55℃、pH4.5～5.0、时间1～3h、搅拌速度150～200r/min，纤维酶添加量4～36U/g薯渣(干基)，果胶酶添加量5～20U/g薯渣(干基)，酶解结束后煮沸10min，冷却至55～60℃。

在本发明的一种实施方式中，向经纤维素酶和果胶酶复合处理后的薯渣浆中加入中性蛋白酶酶解，酶解条件采用：温度55～60℃、pH5.0～7.0、时间0.5～1h、搅拌速度150～200r/min，所述中性蛋白酶的添加量30～50U/g薯渣(干基)。