[发明专利]一种对马铃薯渣脱水干燥的方法

说明书

本发明公开了一种对马铃薯渣脱水干燥的方法，属于发酵工程技术领域以及生物质资源利用技术领域。此方法利用产果胶酶的微生物直接发酵马铃薯渣，通过微生物自身产果胶酶来降解薯渣中的果胶，降低马铃薯渣的持水力，并且，此方法结合具有抑菌作用的乳酸菌处理，可有效防止腐败变质，从而实现马铃薯渣快速、低成本的脱水与干燥。

技术领域

本发明涉及一种对马铃薯渣脱水干燥的方法，属于发酵工程技术领域以及生物质资源利用技术领域。

背景技术

马铃薯(学名：Solanum tuberosum L.)，属茄科一年生草本植物，块茎可供食用，是全球第四大重要的粮食作物，仅次于小麦、稻谷和玉米。尤其在中国，马铃薯的种植面积十分广，总产量居世界首位。

不过，据统计，在马铃薯加工产业中，每年有近百万吨的马铃薯废渣由于马铃薯淀粉的加工被制造出来，平均每生产1吨马铃薯淀粉会产生约6～7吨的马铃薯渣。

这些马铃薯渣由于水分含量高达90％，且其水分是以嵌入的方式存在于残余完整细胞中的，因此，不具备液态流体性质，而表现出典型胶体的性质，难以被直接干燥或加压干燥，且脱水效果不好；并且，由于马铃薯渣自带菌种较多(高达33种，包括28种细菌、4种霉菌和1种酵母菌)，不易储存和运输，易腐败变质，若直接填埋，则会造成环境问题。

可见，在众多制约马铃薯加工产业发展的因素中，马铃薯废渣处理始终是瓶颈问题之一。

目前，马铃薯渣脱水干燥的方法主要为机械压缩、化学剂脱水或者酶处理脱水。其中，脱水干燥是将马铃薯渣通过机械压缩去除水分，再用烘干设备进行烘干，但是，此方法采用的机械压缩能耗高、脱水效率较低、烘干时间长，并且，高温干燥会使薯渣中残余淀粉糊化，影响产品质量；化学剂脱水是利用脱水剂(如氧化镁、氧化锌或氯化钙等)与薯渣中不同分子链的均一半乳糖醛酸区间形成分子间结合区，进而形成凝胶，从而降低果胶与水分子的氢键结合能力，结合水变成自由水，使水分游离出来，此方法虽然脱水效率较高，但化学试剂会引起安全和环境问题；酶处理是将薯渣中细胞骨架及联结成分如纤维素、果胶等成分降解，这些成分的降解可以显著降低马铃薯渣的持水能力，有研究表明向马铃薯渣中加入果胶酶可显著降低薯渣的持水力，提高马铃薯渣的脱水干燥效率，但是，酶处理的成本相对较高，处理周期较长，并在处理过程中易腐败变质。

因此，急需找到一种能耗低、脱水效率高、时间短、环境友好、成本低且不影响马铃薯渣品质的马铃薯渣脱水干燥。

发明内容

本发明提供了一种对马铃薯渣脱水干燥的方法。此方法利用产果胶酶的微生物直接发酵马铃薯渣，通过微生物自身产果胶酶来降解薯渣中的果胶，降低马铃薯渣的持水力，并且，此方法结合具有抑菌作用的乳酸菌处理，可有效防止腐败变质，从而实现马铃薯渣快速、低成本的脱水与干燥。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种对马铃薯渣脱水干燥的方法，所述方法为将芽孢杆菌和乳酸菌分别在有氧条件下进行好氧培养，得到芽孢杆菌菌液和乳酸菌菌液；将芽孢杆菌菌液接种于马铃薯渣中进行厌氧发酵，得到发酵液样品；将乳酸菌菌液接种于发酵样品中进行混菌厌氧发酵，得到经处理的马铃薯渣；将处理后的马铃薯渣经机械脱水、干燥，得到脱水干燥后的马铃薯渣；

所述芽孢杆菌为可产果胶酶的芽孢杆菌；所述乳酸菌为具有抑菌能力的乳酸菌。

所述马铃薯渣是马铃薯淀粉生产过程中产生的副产物，其主要成分为水、细胞碎片和残余淀粉颗粒。

在本发明的一种实施方式中，所述马铃薯渣为新鲜马铃薯渣。

所述新鲜马铃薯渣是指马铃薯淀粉生产结束后得到的未经任何处理的马铃薯渣。

在本发明的一种实施方式中，所述芽孢杆菌包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌或多粘类芽孢杆菌中的一种或多种。