本發(fā)明屬于馬鈴薯工業(yè)加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于馬鈴薯漿汁化的薯渣、薯汁、改性淀粉的綜合利用方法。

背景技術(shù)：

隨著我國馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的提出，馬鈴薯將成為繼稻米、小麥、玉米之后的第四大主糧作物。高含水量成為馬鈴薯主糧化的瓶頸，薯類屬跨界食物，兼具糧食、蔬菜及水果特點，營養(yǎng)成分比谷物豐富、全面，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)也更加有益人類健康?？墒菫槭裁唇?jīng)過千百年進(jìn)化、篩選，小麥、大米、玉米能夠成為人類主糧，而比谷類作物生長適應(yīng)能力更強(qiáng)、營養(yǎng)更豐富的馬鈴薯卻不能。主要原因在于薯類作物塊莖含水量高，易腐爛，存儲困難。自然條件下，能否方便存儲是古代人類選擇主糧需要考慮的首要問題。谷類作物含水量少，只需簡單晾曬就能儲存很久，可以讓人類最大程度躲開饑荒，自然而然成為人類主糧，這是基于社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的必然選擇。

馬鈴薯天然不耐儲運，天然形態(tài)就不能作為主要市場流通糧。目前在中國的大部分地區(qū)，馬鈴薯都還是主要作為蔬菜食用。而推動馬鈴薯主糧化，并不是要讓所有人每天拿馬鈴薯當(dāng)飯吃，重要的是要發(fā)展以馬鈴薯為原料的食品加工產(chǎn)業(yè)。

工業(yè)化加工是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)主糧化發(fā)展的必由之路，中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工所所長戴小楓曾以通俗方式解釋馬鈴薯主糧化，就是主糧化不是讓大家直接把馬鈴薯當(dāng)成主食吃，而是通過工業(yè)化加工把馬鈴薯變成適合制作饅頭、面條、米粉等主食的產(chǎn)品，實現(xiàn)馬鈴薯由副食消費向主食消費的轉(zhuǎn)變。主糧化內(nèi)涵就是把馬鈴薯由副食變主食、由家庭或作坊式生產(chǎn)加工變成工廠化生產(chǎn)，使之能方便地與米、面等結(jié)合，也可以單獨食用，變成符合中國傳統(tǒng)消費習(xí)慣的蒸煮型新型產(chǎn)品。

在馬鈴薯粉主糧化的道路上，將馬鈴薯加工成粉是當(dāng)前的選擇之一。以新鮮馬鈴薯為原料，經(jīng)清洗、去皮、挑選、切片、漂洗、預(yù)煮、冷卻、蒸煮、搗泥等工藝過程，經(jīng)脫水干燥而得的顆粒狀、片屑狀或粉末狀產(chǎn)品統(tǒng)稱為馬鈴薯全粉。由于馬鈴薯全粉不含面筋蛋白，在制作饅頭、面條等主糧化產(chǎn)品時，存在成型難、餳發(fā)難、硬度大等問題，多年來始終存在技術(shù)障礙。此外，馬鈴薯是富含碳水化合物食物，淀粉含量高，其所含抗性淀粉(rs2)遇熱極不穩(wěn)定，直接煮熟食用極易消化吸收，而且蒸煮時間越長血糖生成指數(shù)(gi)越高。全粉為馬鈴薯蒸煮后制成，以全粉為原料制作土豆泥gi為73，炸薯條為60，就控制餐后血糖來說較谷類主糧無顯著優(yōu)勢。而且全粉加工過程能耗較高，一般占總成本60-70％。例如：加工5噸馬鈴薯得到1噸馬鈴薯全粉成品，前后需要去除4噸水和碎渣。1噸全粉售價1萬元左右，紫薯全粉價格超過3萬元，而一噸普通面粉價格不過3000元。

市面上許多人吃到的一種叫作土豆粉的主食粉條，其原料其實是加工過的馬鈴薯淀粉，在加工過程中，它僅提取了土豆中17％左右的淀粉成分，再加入其他原料來單獨加工，而剩下的營養(yǎng)成分則全被丟棄。目前，國內(nèi)較大的馬鈴薯淀粉企業(yè)有一百多家、小型企業(yè)千余家，其中產(chǎn)能上規(guī)模的企業(yè)有成華、北大荒、奈倫、華歐等。

針對馬鈴薯淀粉企業(yè)提取淀粉后的薯渣、薯汁處理是一項世界性難題。馬鈴薯提取淀粉后，薯渣含水80％左右，不具備液體流動性，以膠體特性呈現(xiàn)，含有占干基比重37％的淀粉、31％的纖維素、17％的果膠、4％的蛋白質(zhì)/氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)；薯汁含水95％左右，含淀粉0.5％、蛋白1.2％，富含大量膳食纖維、維生素、微量元素、電解質(zhì)等，進(jìn)一步開發(fā)利用價值極高。由于當(dāng)前缺乏相應(yīng)的處理辦法，馬鈴薯淀粉企業(yè)通常將薯渣、薯汁做廢棄物處理，以致環(huán)保不達(dá)標(biāo)停產(chǎn)。這樣的處理顯然不合理，不僅造成了很大的浪費，而且薯渣、薯汁在腐敗之后，又會產(chǎn)生環(huán)境污染的問題，給企業(yè)及環(huán)境造成了很大的壓力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題在于提供一種基于馬鈴薯漿汁化的薯渣、薯汁、改性淀粉的綜合利用方法，以馬鈴薯提取淀粉的過程中將其漿汁化，然后對分離出來的淀粉、薯渣、薯汁進(jìn)行綜合的利用，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品既有利于馬鈴薯主糧化的推廣，又提供了營養(yǎng)非常好的產(chǎn)品。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于馬鈴薯漿汁化的薯渣、薯汁、改性淀粉的綜合利用方法，以清洗、分揀、過篩后的馬鈴薯作為原料，在馬鈴薯提取淀粉的過程中完成馬鈴薯的漿汁化，將淀粉分離后得到薯渣、薯汁，將薯渣、薯汁、淀粉分別通過管道或輸送帶運轉(zhuǎn)到各自處理區(qū)進(jìn)行以下a/b和/或c的處理：

a、以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，所述的薯渣以膠體呈現(xiàn)，含水75～82％，含有占干基比重30～40％的淀粉、30～40％的纖維素、10～20％的果膠；將薯渣與面粉、米粉、玉米粉、牛奶中的一種或幾種混合后作為原料，加工成馬鈴薯混合性食物；原料中薯渣占比為5～90％；

b、以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，所述的薯汁含水90～95％，并含0.2～6.0％的淀粉、1.0～1.8％的蛋白、0.2～1.0％的膳食纖維；在薯汁中加入可中和生物堿的酸性調(diào)味劑并充分?jǐn)嚢?，?jīng)調(diào)味、均質(zhì)后再經(jīng)過巴氏消毒法進(jìn)行低溫處理，得到薯汁飲品；

c、將淀粉與冷水混合制成淀粉混懸液，然后加入熱水使淀粉溶脹糊化，得到體積膨脹、不可逆改性的馬鈴薯淀粉，將其與面粉和/或米粉混合加水、加鹽后和面，其中馬鈴薯淀粉加入量為5～20％，再經(jīng)攪拌碾壓成型或壓模成型，制成摻有馬鈴薯淀粉的半成品或預(yù)制食品。

還對淀粉進(jìn)行以下改性處理：

d、將馬鈴薯淀粉改性為具有膳食纖維生理功能的變性淀粉，并以粉劑形態(tài)呈現(xiàn)，然后將其與普通面粉混合，制成含馬鈴薯改性淀粉的面粉。

所述含馬鈴薯改性淀粉的面粉，其原料用量以質(zhì)量比計，馬鈴薯變性淀粉∶面粉＝(10～30)∶(90～70)，其血糖生成指數(shù)低于20～40。

通過對薯渣添加量的控制，馬鈴薯混合性食物中，生物堿控制在3.32～10.78mg/100g，膳食纖維控制在5～40mg/100g，其血糖生成指數(shù)低于30。

所述的馬鈴薯混合性食物包括面包、餅干、饅頭、鍋巴、薯渣片中的一種或幾種。

所述的酸性調(diào)味劑包括：檸檬酸、蘋果酸、醋酸、碳酸中的一種或幾種；

或者，所述的酸性調(diào)味劑包括：基于糧食和/或水果發(fā)酵產(chǎn)生的酸性發(fā)酵液。

所述的薯汁飲品的配制根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度提前10～16h生產(chǎn)，并封存于密封袋或灌裝于密封灌中存儲。

所述的馬鈴薯淀粉在進(jìn)行改性時，先將馬鈴薯淀粉與20～30℃的冷水混合制成淀粉混懸液，其質(zhì)量比為1∶5～20；然后加入50～70℃的熱水使淀粉溶脹糊化，熱水與冷水用量的體積比為1∶1～1.5；

其中原料用量以質(zhì)量比計，馬鈴薯淀粉∶食用鹽∶面粉＝100∶(0.5～1.0)∶(180～260)，將馬鈴薯淀粉與面粉和/或米粉混合加水、加鹽后和面，制成面條、麻食、粉條中的一種或幾種。

所述的摻有馬鈴薯淀粉的半成品或預(yù)制食品中，生物堿含量0.01～2mg/100g，膳食纖維控制在5～6mg/100g，其血糖生成指數(shù)低于30。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的基于馬鈴薯漿汁化的薯渣、薯汁、改性淀粉的綜合利用方法，基于馬鈴薯提取淀粉基礎(chǔ)上對其進(jìn)行漿汁化處理，然后分別對其產(chǎn)品薯渣、薯汁、淀粉進(jìn)行綜合化的處理，以推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化水平，有利于馬鈴薯主糧化的推進(jìn)。

本發(fā)明提供的基于馬鈴薯漿汁化的薯渣、薯汁、改性淀粉的綜合利用方法，充分的利用了馬鈴薯的營養(yǎng)物質(zhì)，所提供的產(chǎn)品能夠大大改善當(dāng)前食品的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，有利于人群接收馬鈴薯產(chǎn)品，其主要基于以下考慮：

由于馬鈴薯提取淀粉后，大部分生物堿溶于薯渣、薯汁中，薯渣、薯汁又是以兩種不同形態(tài)存在，故此對薯渣、薯汁分類加工。薯渣作為加入組分，與面粉、米粉、玉米粉、牛奶等混合作為原料，制作新型薯類混合型食物。在薯類混合型食物成型之后，薯渣能夠?qū)ⅠR鈴薯中的營養(yǎng)物質(zhì)帶入，而且能夠帶入薯類香味，口感更佳。

在薯汁中加入檸檬酸、或二氧化碳、醋酸添加成分進(jìn)行生物堿的中和，以減少、部分或全部中和薯汁中所含生物堿，調(diào)制馬鈴薯混合型食物及薯汁飲品；經(jīng)調(diào)味之后無澀味，帶有薯類清香。而且成本低廉，綠色健康、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，有利于最大程度開發(fā)、利用馬鈴薯營養(yǎng)價值和商業(yè)價值，有利于主糧化的推廣。

本發(fā)明從改善主食的淀粉構(gòu)成，通過馬鈴薯淀粉改性后與面粉混合，達(dá)到同一食物不同加工方式對其血糖生成指數(shù)(gi)有顯著影響。馬鈴薯淀粉主要是支鏈淀粉(支鏈淀粉含量達(dá)到80％以上)，先加涼水讓其充分濕化(或形成混懸液)，避免直接加熱水淀粉成團(tuán)聚塊不利于其改性，然后添加50℃以上的水，形成均勻的膠體糊狀液，馬鈴薯淀粉支鏈吸附結(jié)合水分子，馬鈴薯淀粉溶脹吸附、結(jié)合大量水分(體積可膨脹50～100倍，馬鈴薯淀粉不可逆溶脹糊化后，很難恢復(fù)成糊化前狀態(tài)，)；然后再加入面粉，對其進(jìn)行攪拌和碾壓，小麥淀粉與馬鈴薯淀粉吸附、結(jié)合的水分子發(fā)生交聯(lián)，可以使面食淀粉結(jié)晶區(qū)和無定性區(qū)化學(xué)結(jié)構(gòu)、聚合度及晶體構(gòu)象進(jìn)一步發(fā)生變化，凝結(jié)形成新的結(jié)晶結(jié)構(gòu)；新結(jié)晶結(jié)構(gòu)類似膳食纖維，在水中溶解度小，酶解減少，消化、吸收變慢，延長了消化時間，單位時間糖釋放量減少，延緩餐后血糖升高和血漿胰島素反應(yīng)，其血糖生成指數(shù)(gi)可減少到17左右，改變和提高馬鈴薯抗性淀粉成份及含量，面食淀粉構(gòu)象顯著改變，物化特征類似膳食纖維，較單純谷類主糧食物，更加有益人體健康。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的綜合利用方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的營養(yǎng)面食的加工的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

本發(fā)明提供一種基于馬鈴薯漿汁化的薯渣、薯汁、改性淀粉的綜合利用方法，以清洗、分揀、過篩后的馬鈴薯作為原料，在馬鈴薯提取淀粉的過程中完成馬鈴薯的漿汁化，將淀粉分離后得到薯渣、薯汁，將薯渣、薯汁分別通過管道或輸送帶運轉(zhuǎn)到各自處理區(qū)進(jìn)行以下a、b和/或c的處理：

a、以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，所述的薯渣以膠體呈現(xiàn)，含水75～82％，含有占干基比重30～40％的淀粉、30～40％的纖維素、10～20％的果膠；將薯渣與面粉、米粉、玉米粉、牛奶中的一種或幾種混合后作為原料，加工成馬鈴薯混合性食物；原料中薯渣占比為5～90％；

b、以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，所述的薯汁含水90～95％，并含0.2～6.0％的淀粉、1.0～1.8％的蛋白、0.2～1.0％的膳食纖維；在薯汁中加入可中和生物堿的酸性調(diào)味劑并充分?jǐn)嚢?，?jīng)調(diào)味、均質(zhì)后再經(jīng)過巴氏消毒法進(jìn)行低溫處理，得到薯汁飲品；

c、將淀粉與冷水混合制成淀粉混懸液，然后加入熱水使淀粉溶脹糊化，得到體積膨脹、不可逆改性的馬鈴薯淀粉，將其與面粉和/或米粉混合加水、加鹽后和面，其中馬鈴薯淀粉加入量為5～20％，再經(jīng)攪拌碾壓成型或壓模成型，制成摻有馬鈴薯淀粉的半成品或預(yù)制食品。

進(jìn)一步的，還對淀粉進(jìn)行以下改性處理：

d、將馬鈴薯淀粉改性為具有膳食纖維生理功能的變性淀粉，并以粉劑形態(tài)呈現(xiàn)，然后將其與普通面粉混合，制成含馬鈴薯改性淀粉的面粉。

所述含馬鈴薯改性淀粉的面粉，其原料用量以質(zhì)量比計，馬鈴薯變性淀粉∶面粉＝(10～30)∶(90～70)，其血糖生成指數(shù)低于40。

由于馬鈴薯提取淀粉后，大部分生物堿溶于薯渣、薯汁中，薯渣、薯汁又是以兩種不同形態(tài)存在，故此對薯渣、薯汁分類加工。薯渣中加入面粉(米粉、玉米粉、牛奶等)添加成分，制作新型薯類混合型食物，薯汁中加入檸檬酸(或二氧化碳、醋酸等)添加成分。以減少、部分或全部中和薯渣、薯汁中所含生物堿，調(diào)制馬鈴薯混合型食物及薯汁飲品。本處理方式最大程度開發(fā)、利用馬鈴薯營養(yǎng)價值，綠色健康、經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

馬鈴薯改性淀粉面食加工，是把熱水注入馬鈴薯淀粉中，使馬鈴薯淀粉不可逆溶脹糊化，然后加入面粉攪拌、碾壓，制作所需面食，如面條、麻食等。馬鈴薯淀粉溶脹糊化吸附、結(jié)合大量水分，加入面粉后，小麥淀粉與馬鈴薯淀粉吸附、結(jié)合水分子發(fā)生交聯(lián)、凝結(jié)，形成新的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。新結(jié)晶結(jié)構(gòu)類似膳食纖維，在水中溶解度小，酶解減少，消化、吸收變慢。本發(fā)明可以改變面食淀粉構(gòu)成，延緩餐后血糖升高和血漿胰島素反應(yīng)。

參見圖1，一種馬鈴薯提取淀粉后的薯渣、薯汁處理方式，馬鈴薯提取淀粉后，薯渣中加入食物添加成分(如面粉、米粉、牛奶等)，制作馬鈴薯混合性食物；薯汁中加入酸性添加成分(如檸檬酸、醋酸、碳酸等)，制作薯汁飲品。

具體的，在馬鈴薯提取淀粉后，薯渣中加入面粉、牛奶等添加成分，按照面包加工方式，制作馬鈴薯面包；

馬鈴薯提取淀粉后，薯汁中加入檸檬酸進(jìn)行生物堿的中和，然后按照調(diào)味需要進(jìn)行調(diào)味處理，制成薯汁飲料。

進(jìn)一步的，馬鈴薯混合性食物還可以為餅干、饅頭、鍋巴、薯渣片；在馬鈴薯提取淀粉后，薯渣中加入相應(yīng)的原料，按照各自的制作方法進(jìn)行生產(chǎn)。

所述的酸性調(diào)味劑包括：檸檬酸、蘋果酸、醋酸、碳酸中的一種或幾種；可以根據(jù)馬鈴薯薯汁飲品的口味需求來選擇，其用量根據(jù)薯汁中檢測的生物堿來確定用量；

或者，為滿足純綠色食品的要求或口味要求，所述的酸性調(diào)味劑包括：基于糧食和/或水果發(fā)酵產(chǎn)生的酸性發(fā)酵液，通過調(diào)配可以滿足不同的口味要求。

為了盡可能的提高薯汁飲品的新鮮程度，通過對需要和生產(chǎn)的協(xié)調(diào)，所述的薯汁飲品的配制根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度提前10～16h生產(chǎn)，并封存于密封袋或灌裝于密封灌中存儲，可以達(dá)到即產(chǎn)即銷。

以上處理方式綠色健康、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，可以減少、部分或全部中和薯渣、薯汁中生物堿，最大限度開發(fā)、利用馬鈴薯營養(yǎng)價值。

參見圖2，一種馬鈴薯改性淀粉面食加工方式，馬鈴薯淀粉加入涼水，攪拌形成馬鈴薯淀粉混懸液，在馬鈴薯淀粉混懸液中加入熱水，使馬鈴薯淀粉糊化形成溶脹糊化淀粉，在溶脹糊化淀粉中加入面粉，通過攪拌碾壓，制作所需面食。

其中，所述的馬鈴薯淀粉在進(jìn)行改性時，先將馬鈴薯淀粉與20～30℃的冷水混合制成淀粉混懸液，其質(zhì)量比為1∶5～20；然后加入50～70℃的熱水使淀粉溶脹糊化，熱水與冷水用量的體積比為1∶1～1.5；

其中原料用量以質(zhì)量比計，馬鈴薯淀粉∶食用鹽∶面粉＝100∶(0.5～1.0)∶(180～260)；具體的配比可根據(jù)制備的需要來靈活調(diào)整。

具體的，馬鈴薯淀粉加入涼水，攪拌形成馬鈴薯淀粉混懸液，在馬鈴薯淀粉混懸液中加入熱水，使馬鈴薯淀粉糊化形成溶脹糊化淀粉，在溶脹糊化淀粉中加入面粉，通過攪拌碾壓，制作面條。

另外，馬鈴薯淀粉加入涼水，攪拌形成馬鈴薯淀粉混懸液，在馬鈴薯淀粉混懸液中加入熱水，使馬鈴薯淀粉糊化形成溶脹糊化淀粉，在溶脹糊化淀粉中加入面粉，通過攪拌碾壓，制作麻食。

血糖生成指數(shù)(gi)是醫(yī)學(xué)科學(xué)在研究何種食物最適合糖尿病人時提出的一種生理學(xué)參數(shù)，它反映的是人體食用一定食物后會引起多大的血糖反映。一般來說，只要一半食物從高gi替換成低gi，就能獲得顯著改善血糖的效果。

同一食物不同加工方式對其血糖生成指數(shù)(gi)有顯著影響。本品利用馬鈴薯淀粉溶脹糊化吸附、結(jié)合大量水分，然后加入面粉，小麥淀粉與馬鈴薯淀粉吸附、結(jié)合的水分子發(fā)生交聯(lián)，凝結(jié)形成新的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。新結(jié)晶結(jié)構(gòu)類似膳食纖維，在水中溶解度小，酶解減少，消化、吸收變慢。常吃的饅頭血糖生成指數(shù)(gi)是88，濕小麥面條是81，干小麥面條是46，經(jīng)過蛋白強(qiáng)化的面條是27，而由馬鈴薯淀粉加工制作的粉條gi僅為13.6。

所制備的摻有馬鈴薯淀粉的半成品或預(yù)制食品的主要營養(yǎng)成分和主要健康指標(biāo)控制如下：

主要營養(yǎng)成分表

主要健康指標(biāo)表

以上基于馬鈴薯淀粉的改性，在加工過程中面粉與馬鈴薯改性淀粉吸附、結(jié)合水分子發(fā)生交聯(lián)、凝結(jié)，形成新的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，新結(jié)晶結(jié)構(gòu)類似膳食纖維，在水中溶解度小，酶解減少，消化、吸收變慢。從而能夠改變面食淀粉構(gòu)成，延緩餐后血糖升高和血漿胰島素反應(yīng)。

基于同樣的道理，將馬鈴薯淀粉改性為具有膳食纖維生理功能的變性淀粉，然后制成含馬鈴薯改性淀粉的面粉，其同樣能夠延緩餐后血糖升高和血漿胰島素反應(yīng)。

以上給出的實施例是實現(xiàn)本發(fā)明較優(yōu)的例子，本發(fā)明不限于上述實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的技術(shù)特征所做出的任何非本質(zhì)的添加、替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。