[发明专利]处理马铃薯汁液水的方法

说明书

本发明是一种处理马铃薯汁液水(potato fruit water)(马铃薯废水)的方法。马铃薯汁液水是在马铃薯淀粉生产过程中必然出现的一部分。把切碎了的、干净的马铃薯片先引入一滗析器，由此得到的上层清液即为马铃薯汁液水；剩下的物料引入离心筛，在此得到两种分离物，即马铃薯淀粉和马铃薯浆渣。全球范围马铃薯淀粉的年产量至少约为10⁶吨，相应体积的马铃薯汁液水至少约有4×10⁶吨，其中干物质含量至少有10⁵吨。

在现今所实行的严格的环境保护条例通过之前，马铃薯汁液水只是排入下水系统或喷洒在田地中。现有技术也试图解决这个问题，包括用环境可按受、经济上可行的方法来利用马铃薯汁液水，方法是用热凝剂使蛋白质沉淀，接着离心分离回收蛋白质成分的不溶部分，得到一种浓缩的蛋白质沉淀物。在一些马铃薯加工厂也尝试过用超滤法处理马铃薯汁液水。但由于占总量约50％的马铃薯蛋白是低分子量和不可凝结的，上述方法就使得不可沉淀蛋白和低分子蛋白成分留在了溶液中。这样，这些不期望的物料存于废水当中，该废水必须到废水处理站或通过其他方法来利用。环境保护条例在许多国家颁布之后，就必须在马铃薯汁液水排入下水系统之前尽可能有效地将其纯化。这是一个耗资很大的工程，除非可以生产出有价值的产品，否则马铃薯淀粉生产者从这一支出中得不到什么好处。曾经有人建议将马铃薯汁液水浓缩，用它做动物的饲料，但是，由于未经分离蛋白质的马铃薯汁液水因粘度猛增而不可能浓缩至相当于含有约25％干物质以上的浓度，又由于在以浓缩马铃薯汁液水作动物饲料的实际应用中，这一百分值被认为太低，所以，这一建议绝不会成为利用马铃暮汁液水的工业可行的办法。

所以，本发明的目的在于提供一种处理马铃薯汁液水的方法，使得可以工业化地利用马铃薯汁液水。

依照本发明处理马铃薯汁液水的方法，特征在于，对马铃薯汁液水进行热处理，条件是至少125℃至少3分钟，之后，将热处理过的马铃薯汁液水冷却至某一温度，酶可在该温度下相对稳定，然后用蛋白酶进行酶处理，最后，浓缩达到微生物稳定性。浓缩的最终产品可以是含有等于或大于70％W/W干物质的浓缩液，也可以是粒状产品，如粉末或颗粒。

本发明未给出热处理时间的上限；但是，众所周知的是，加热时间超过加热体系的某一临界值，该临界值与pH值有关，超过约10分钟时，就会使蛋白质和糖之间发生不期望的反应(美拉德反应)，从而降低被浓缩至微生物稳定性的最终产品的营养价值。

令人惊异地发现，依本发明处理的马铃薯汁液水可以在浓缩物的粘度尚未高到结块、固体化之前浓缩至干物质含量至少为50％的程度，这样处理的马铃薯汁液水就可以以工业可行的方式用作微生物稳定的饲料。而且，还意外地发现，热处理和酶处理两种方法必须都用，才能得到理想的结果。

用本发明方法比用公知的现有技术的方法处理马铃薯汁液水更能合理地工业化地利用所说的马铃薯汁液水。有关材料将在本说明书后文中叙述。

在本发明方法的优选实施方案中，马铃薯汁液水要经过预浓缩，直接上游段加热处理，或者直接下游段加热处理。直接上游段加热处理是指加热处理和滗析之间的加热，直接下游段加热处理是指加热处理和酶反应之间的加热。预浓缩可用蒸发或渗析的方法进行。在此方法中，酶水解的过程可得到较小的液体体积，从投资的观点看，这是有利的。此外，用此方法酶的使用量小，可以得到一种更加经济的方法。

在本发明方法的优选实施方案中，用喷射式蒸煮器进行加热，这是一种方便有效的加热方法。喷射蒸煮法是一种专门的加热方式。在此方式中，液流持续通过汇合管，蒸气直接对其有效地剪切和加热。可用于本发明方法的一种商业可获的典型的喷射蒸煮器是Hydroheater^。

在本发明方法优选的实施方案中，马铃薯汁液水被加热到至少130℃至少3分钟，优选至少5分钟。此方案以非常有效的方式减少了粘度问题。

在本发明方法优选的实施方案中，热处理后的马铃薯汁液水被冷却至60℃和45℃之间的一个温度。此方案保证了酶处理可以令人满意地进行。

在本发明方法优选的实施方案中，马铃薯汁液水的酶处理还包括用淀粉降解酶处理。由此，酶反应之后粘度甚至可以更低。

在本发明方法优选的实施方案中，马铃薯汁液水的酶处理还包括用细胞壁分解酶处理。由此，酶反应之后粘度甚至可以更低。