浅谈马铃薯淀粉废水蛋白提取

浅谈马铃薯淀粉废水蛋白提取 浅谈马铃薯淀粉废水蛋白提取、规模化 生产及在家畜饲养中的应用 窦宇宁 在淀粉生产过程中，排出了大量的废水和废渣, 这些工业废水含有大量的有机物, 是高污染的废水, 其中COD可以达到50000以上，凯式氮达到3500左右，如不加处理直接排放将造成严重的环境污染。 而在污水处理过程中，氮很难处理，既果能处理达标，处理费用也会很高，而且污水处理的设备设施投资会更大占地也随之加大很多。特别是马铃薯淀粉的排放废水，由于含有较高的蛋白质，因此在输送过程中会产生大量的泡沫，这些泡沫不易破碎，大量泡沫随着废水进入到污水处理场，市污水处理设备运行十分困难，同时也造成污水处理能力的下降，采用先进的马铃薯蛋白分离技术，刚好可以利用这些工业废水提取所含的马铃薯蛋白，降低淀粉生产废水中的有机物的排放量，消除了废水泡沫的产生，使污水处理的负荷减轻，从而做到达标排放。提取的马铃薯蛋白又可以作为食品或饲料的添加成分，特别是马铃薯蛋白属于植物性蛋白，更利于消化和吸收。 经过两年多的摸索，经过实验室无数次正交试验、不同工艺路径、不同参数的比对，最终确立适合规模化生产的工艺路线，根据工艺要求，选用正确的设备配置。采用汁水前期处理、加热、絮凝、比重分离技术对马铃薯淀粉生产的废水进行蛋白提取，取得了突破性的进展。攻克了马铃薯蛋白提取无需任何添加剂，可 操作性强的提取工艺课题。这种提取方法，消除了生产过程中产生的大量泡沫，确保了规模化生产的可操作性，而且，由于提取工序前段泡沫的减少，各项参数的数据也能够准确控制，确保各项工艺参数的准确性，使生产自控系统能够实现准确自控与调节。 对比调整PH值后进行泡沫分离、膜超滤的工艺方法更为简单、有效。具有蛋白纯度高，生产成本低，经济效益可观、生产控制简单，生产能够连续运行、产品质量稳定、适合规模化生产的特点。而且，通过对废水进行先期的技术处理，可以进一步提高马铃薯蛋白的纯度，使其含量有很大的提高。通过调整PH值、泡沫分离、膜超滤技术提取的马铃薯蛋白含量通常在58%-60%之间，而通过加酸调整达到其等电点、加热絮凝等工艺方法蛋白含量也在60%左右。而且，由于加酸分离后的马铃薯蛋白口感也不好。而采用加热、絮凝、比重分离技术可以使其蛋白含量提高10-15个百分点，使马铃薯蛋白的应用价值大大提升，现在，欧洲市场马铃薯蛋白的价值1100-1300欧元/吨左右(含量60%)，含量更高的价值更高。 通过这种分离技术提取马铃薯蛋白后，排放的废水中COD可以降低50-60%，凯式氮降低70%以上，这无疑对污水处理的难度有了巨大的改观。对环保达标排放起到十分重要的作用。 马铃薯蛋白作为添加剂配制饲料，一方面可增加饲料中的蛋白含量，另一方面饲料的利用率明显提高，可降低饲养成本。新疆库尔勒义江园艺场养殖场进行就对此应用做了系统的实验，实验效果十分显著。 实验结论明:断奶仔猪由于消化器官尚未发育完善，断奶 后会出现断奶应激、腹泻和生长缓慢。本试验在断奶仔猪的日粮中添加了44,的乳糖，乳糖在仔猪消化道内经乳酸菌发酵转化为乳酸，从而有效抑制有害菌的大量繁殖，减轻仔猪的腹泻，保证本次试验的顺利进行。 通过该试验研究结果可以看出，用4.5,、5.5,马铃薯蛋白粉替代部分的豆粕和鱼粉，断奶仔猪的日增重、日采食量、料重比均高于其它试验组，表明28日龄断奶仔猪马铃薯蛋白粉的适宜添加量以4.5,~5.5,为宜。同时，也马铃薯蛋白粉的实际应用效果。 马铃薯蛋白粉不仅含有丰富的蛋白质, 而且其氨基酸组成相当均衡, 可与脱脂奶粉和鱼粉媲美。马铃薯蛋白粉含消化能18.84 MJ/ kg, 可消化粗蛋白质74.08 %, 蛋白质生物学效价76.87%,均显著高于豆粕。同时, 马铃薯蛋白粉中大部分氨基酸, 尤其是Glu、Lys、Pro 的含量、表观消化率或真消化率显著或极显著高于豆粕, 回肠真可消化Glu、Lys、Pro 的含量分别为20.67%、5.58%、8.16%,分别比豆粕高194.92%、110.34%、94.87 %。可见,马铃薯蛋白粉的能量和蛋白质氨基酸营养价值明显优于豆粕。相关专家在研究马铃薯蛋白在仔猪喂养过程中的实验表明，马铃薯蛋白粉的消化率随仔猪日龄的增加而提高, 即从3~4 周龄的87%提高到5~6 周龄的93%以上。其必需氨基酸的平均消化率达87.5%,有效能值高于与之相比较的其他蛋白质饲料，随着马铃薯淀粉生产废水提取蛋白工艺的不断完善，将为我国马铃薯行业的生产开辟新的路径，特别是最近发现饲料生产中一些不法厂家，为了提高饲料的蛋白 含量添加三聚氰胺，已经造成了很的危害，国家严格控制查处，而动物蛋白与植物蛋白相比更不利于吸收，而且近几年出现的疯牛病又使人们更加青睐于植物蛋白，这对马铃薯蛋白的生产和销售会产生巨大的促进作用。利用中国在一定历史条件下的马铃薯资源和优良的地位置优势，发展精制马铃薯植物蛋白产业，延伸长马铃薯淀粉产业链，既可以形成优良的产业循环链，又可以大大降低马铃薯淀粉的生产成本。实现无公害废弃物排放，这是利国利民造福子孙后代的有益之举，随着这项技术的推广，马铃薯蛋白粉必将占领国内饲料市场，并逐步发并占领亚太地区市场。 马铃薯蛋白是纯净的蛋白浓缩物，具有多种均衡的氨基酸组分(氨基酸含量可达65%以上)，有极高的营养价值。马铃薯蛋白含丰富的蛋白质、粗纤维、碳水化合物，能为人类提供有一的营养元素。马铃薯蛋白中的赖氨酸含量远高于各类蛋白，马铃薯蛋白的营养仅略次于鸡蛋蛋白，其中赖氨酸含量高达93mg/100g色氨酸也达32mg/100g。马铃薯蛋白中含有丰富的多糖蛋白体，通常它被俗称为粘体蛋白，粘体蛋白质是一种多糖蛋白的混合物。膳食纤维为蛋白样品的11.7,，含量相当丰富。此类蛋白能预防心血管系统的脂肪沉积，保持动脉血管的弹性，降低血胆固醇、调整血糖，防止动脉粥样化的过早发生，还可防止肝、肾中结缔组织的萎缩，保持呼吸道和消化道的润滑，具有增强肠道功能，有利粪便排出，。控制体重和减肥，预防结肠癌等作用，马铃薯蛋白和甘薯蛋白一样可以防治胶原病。马铃薯蛋白也是一种对中老年人极有价值的保健食品，并具有重要的保健生理功能，是一种极具 潜力的保健食品。相信通过对马铃薯蛋白提取生产工艺的食品化 升级，马铃薯蛋白将同样可以作为一种全新的保健食品被人们认 知。