[发明专利]一种芭蕉芋块茎综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品技术领域。具体是一种芭蕉芋块茎为原料生产淀粉、膳食纤维的综合利用加工方法。

背景技术

芭蕉芋，学名蕉藕(Canna edulis Ker)属美人蕉科(Cannaeeae)旱藕、蕉藕、姜芋，多年生草本植物，原产于南美洲等地，具有适应性广、喜温光、抗逆性强、产量高、易栽培，用途广等特点，适于高温多雨地带生长，不择土壤。

芭蕉芋的生产潜力很大，在我国西南省份其块茎产量可达4000-5000kg/亩，目前是已成为高价值淀粉的新的原料来源，也是酿造发酵、食品和饲料加工的好原料。另外，在收获块茎的同时收获的大量芭蕉芋茎秆，同样是一种重要的生物质资源。

目前芭蕉芋的经济价值主要体现在块茎的利用上。由于芭蕉芋块茎含有大量淀粉，因此目前芭蕉芋的主要用途是作为淀粉生产的原料。有报道显示，芭蕉芋淀粉具有粒度大、溶解度高、与水结合能力强且澄明度高、冻融稳定性好等优点。不过，由于常规粉碎水洗的方法劳动强度大，效率低，需要开发新的技术予以改进，以提高淀粉生产的效率。

芭蕉芋淀粉生产的另一个需要解决的问题是原料的综合利用问题。在淀粉被提取的同时，产生大量的废渣，难以处理。这些废渣的产生不仅是原料的浪费，也造成了环境污染。因此，需要开发在淀粉利用同时能够将块茎进行生态化综合利用的新技术。虽然已经有学者注意到这个问题，并开发了一系列利用芭蕉芋提取淀粉后剩余的残渣生产多糖多酚复合物(芭蕉芋多糖多酚复合物的制备方法，申请号200910054318.7)、可溶性膳食纤维(芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，申请号200910312509.9)和作为包装纸原料(利用蕉藕渣制造包装纸的生产工艺，申请号03157623.0)的报道。但是由于纤维素原料结构致密，在没有对原料(芭蕉芋渣)做预处理的前提下进行转化利用往往存在利用率低，产品难以提取的问题。

蒸汽爆破是一种木质纤维素利用上低能耗高效率的原料预处理方法。近年来在木质纤维素之外的领域也越来越多地得到应用。高温蒸汽和瞬间快速爆破的作用不仅可以使部分大分子降解，同时可以破坏原料致密的结构，是其中的成分更容易被分离和利用。将这种方法应用在芭蕉芋块茎的利用上不仅可以代替提取淀粉使用的粉碎过程还可以使得块茎中的纤维成分变得疏松，方便膳食纤维的制备。另外，通过爆破处理还可以改善膳食纤维的品质。

针对上述问题和解决思路，我们开发了以蒸汽爆破预处理为核心的芭蕉芋块茎综合利用新工艺。

发明内容

本发明的目的在于充分利用芭蕉芋块茎而开发的一种综合利用芭蕉芋块茎的方法。本发明原料集中、产量大、价格低廉、收集方便，而综合利用实现了生物量全利用，且淀粉收率高，因此是一种环境友好的生态化利用技术。

本发明以以下技术路线实现芭蕉芋块茎的综合利用，其工艺过程如下：

步骤一：对芭蕉芋块茎进行蒸汽爆破处理；

步骤二：用水冲洗蒸汽爆破处理后的块茎，然后静置洗涤液，沉淀出淀粉。

步骤三：粉碎步骤二处理后剩余的废渣，按照1∶10～1∶20与自来水混合、然后依次使用淀粉酶、纤维素酶、胰酶处理，最后加入乙醇沉淀出膳食纤维。

上述步骤一蒸汽爆破的条件为，0.6～1.0MPa，维持时间2～6分钟。

上述步骤三处理条件分别为淀粉酶加酶量每克废渣1～3μ，pH 6～8，60～90℃；纤维素酶加酶量每克废渣10～30μ，pH 4～6，40～60℃；胰酶加酶量每克废渣100～200mg，pH 5～8，40～60℃。

本发明具有以下特点：

1)在提取淀粉前使用蒸汽爆破法处理原料，使得原料的结构破坏，淀粉暴露，方便进一步提取，同时与粉碎相比能耗更低。另外汽爆处理使得纤维素结晶度下降，更容易被利用。

2)实现了芭蕉芋块茎的全利用。之前对于芭蕉芋块茎的利用多集中在对淀粉的利用上，这样不仅没有充分开发芭蕉芋资源，同时产生的废渣还带来了比较严重的污染问题。以蒸汽爆破为核心建立芭蕉芋块茎综合利用技术实现了块茎的全利用，不仅具有经济效益、具有较好的生态效益。

具体实施方式

实施例1

1.蒸汽爆破

将芭蕉芋块茎收获洗净后投入汽爆罐中，充入高温蒸汽，使汽爆罐压力达到0.6MPa，维持6分钟，快速打开汽爆罐的排气阀，迅速卸掉压力得到汽爆芭蕉芋。

2.水提淀粉，用作工业发酵碳源

将汽爆处理得到的芭蕉芋跟水按照1∶10的比例混合，适当搅拌，捞出固体纤维，用60目筛过滤。之后静置过滤液，沉淀得到淀粉。