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甘薯淀粉加工废渣资源化利用技术的研究与示范
日期:2014-04-02 


  主要完成单位:中国农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院饲料研究所、山东宏河圣齐生物工程有限公司、河北科纳生物科技有限公司、烟台安德利果胶股份有限公司、秦皇岛紫龙生物技术有限公司
  主要完成人员:木泰华、石波、吴允山、陈井旺、李金启、孙红男、彭晴、张苗、李鹏高、梅新、张春蓬、张燕燕、王晓梅、张永波、刘建光
  起止时间:2005年7月—2012年2月
  获奖情况:2013年中国农业科学院科学技术成果二等奖
  内容提要
  我国是世界甘薯生产大国,年均产量占世界80%左右,约1亿吨,每年因淀粉生产而产生的废渣超过200万吨,本项目针对长期困扰我国甘薯淀粉行业的废渣附加值低、污染环境等问题展开深入研究。
  揭示了不同品种薯渣和膳食纤维组分构成及功能特性的差异。对10种甘薯渣结构、形态及成分进行系统分析,筛选出适合制备膳食纤维品种。阐明甘薯膳食纤维、果胶及寡糖的结构特点及在不同加工条件下的变化规律,发现甘薯膳食纤维、果胶及寡糖具有较好的物化及功能特性,可在饲料、食品和保健品工业中广泛应用。研究成果为甘薯膳食纤维、果胶及寡糖的应用提供了理论支撑。
  通过将物理筛分法与磷酸氢二钠法相结合,开发了连续化生产甘薯膳食纤维与果胶的新技术,甘薯膳食纤维与果胶经物理及化学改性后其物化功能及保健特性得到显著改善。在最佳工艺参数条件下膳食纤维和果胶提取率分别达83.18%、91.28%,纯度达81.25%、95.87%,该工艺节能、降耗效果显著,对提升我国甘薯淀粉加工综合利用技术水平具有重要意义。通过超微粉碎处理甘薯膳食纤维显著提高了可溶性膳食纤维的含量及其物化功能特性,通过热处理及pH处理对果胶进行改性有效提高了甘薯果胶对三种癌细胞增殖抑制效果。
  建立生物酶解及发酵法制备寡糖、葡萄糖、酒精及膳食纤维的新技术、新工艺。突破甘薯渣中纤维素等难于被酶降解的难题,研发了高剪切乳化预处理甘薯渣及复合酶定向同步降解甘薯渣制备甘薯复合功能寡糖技术;优化酶解甘薯渣生产葡萄糖新工艺;同时研发同步糖化发酵法生产酒精再连续制备膳食纤维的新技术。
  本项目获农业部成果鉴定1项,发表学术论文18篇,其中SCI收录4篇,申报国家专利6项,获授权3项。项目组先后与秦皇岛紫龙生物科技有限公司等4家企业合作,于2009-2012年间,先后生产、销售甘薯膳食纤维粉、甘薯及苹果果胶粉和甘薯复合功能寡糖粉等多种产品,为企业新增产值2.57亿元,新增利税7440万元,增收节支总额1.09亿元,为企业创造了较好的经济效益。



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