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葛粉工业化生产新工艺研究



全 文 :芜湖职业技术学院学报 2008年第 10卷第 1期
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葛粉工业化生产新工艺研究
彭常安 1 汪盛明 2
(1.芜湖职业技术学院,安徽芜湖,241000 ;2.皖南野生葛研究所,安徽芜湖,241000)

葛根为豆科植物葛的块根,在我国分布广、产
量高,我省葛根资源丰富,主要分布于皖南山区,
产量最高的是野生葛 Pueraria Lobata(wild.)Ohwi
和粉葛 P.thomsoni Benth。葛浑身是宝,广泛用于轻
工、食品、化工和医药等行业。早在 1998年,葛根
就被国家卫生部列入既可食用又可入药的天然植物
名单,成为重点开发的功能性保健品[1]。野生葛粉
为天然植物淀粉,营养丰富,售价高出普通淀粉数
倍。葛根淀粉是葛根的重要成分之一,通过特殊提
取工艺得到的葛粉富含蛋白质、人体必需的氨基酸、
维生素及 Ca、P、Zn、Fe、Cu等微量元素,具有营
养价值高、糊化温度低、糊透明度高、黏度和稳定
性强等特点[2]。
葛粉工业化生产新工艺研究采用新鲜葛根带皮
及少量泥土直接进行锉磨破碎,以可食天然植物作
为淀粉提取液,采用物理法一步提取技术和工业化
连续生产葛根淀粉工艺,建立工业化生产模型。
1. 材料和方法
1.1. 材料
本研究于2007年2月采购南陵县烟墩乡山区野
生葛根为加工原料。野生葛成熟期在每年秋季霜降
至次年清明,在此期间采集时葛根的淀粉及黄酮类
等营养成分品质最佳。
1.2. 主要设备
集薯机、输送机、滚筒式清洗机、破碎机、平
摇筛、分离泵、DPD-445型蝶片式离心机、WG-800D
型刮刀离心机及气流干燥机等。
1.3. 工业化生产流程
(如图所示)
滤 浆
葛根原料 粗清理 破 碎 平摇筛 过 滤
滤渣 平摇筛(二次过滤) 滤液
添加提取液 分离泵 蝶片分离机 刮刀离心机 干 燥 筛 分 成 品

2. 工艺过程及要点
葛根淀粉的生产工艺是一个物理的分离过程,
其原理是在水的参与下借助淀粉不溶于冷水的特点
和其它化学成分在相对密度上的差异进行分离,使
淀粉、可溶性物质、葛渣及泥沙等相互分离,获得
所需的葛根淀粉。
2.1. 原料的破碎和筛分
首先将新鲜的野生葛根原料通过集薯机输送至
清洗机进行粗清洗,以去除表面泥土和杂质,无需
彻底清洗,带皮进行锉磨破碎,以减少表皮中异黄
酮的流失,并尽量多地破碎和打开淀粉细胞,释放
出大量淀粉。
葛根经碎解、破碎后得到的是淀粉、纤维、蛋
白质及泥沙等的混合物。加工时,首先必须将纤维
除去,由于纤维素粒度较大,生产中可用平摇筛进
行分离。平摇筛内装有倾斜筛面,筛体用 4个滚轮
支承,由偏心传动机带动,作平面往复运动。筛分
的物料经由进料管引向较高一端,筛面倾斜往复运
动使筛上物缓慢向末端运动。筛面设有排管连续淋
水装置,以保证物料清洗彻底。
2.2. 淀粉的分离
将天然野生葛根系洗净,经榨汁等工艺处理后
配成溶液,将该溶液作为分离剂加入待提淀粉乳中
充分搅拌后,混合液中淀粉在 3min~5min 即可分
层,从而将淀粉与泥沙经分层后分离。
此法避免了传统加工中碱液处理带来的产品营
养损失和环境污染。通常 2.5kg 该天然植物的鲜根
经处理与 5kg水混合后,可分离提取 200kg干淀粉,
提取液制备方便、用量少且淀粉提取率高。
2.3. 蛋白质的分离及淀粉的精制
上述淀粉乳仍是淀粉、蛋白质的混合物,虽然
二者的粒度相近,但相对密度不同,所以可利用其
相对密度的差异通过离心法将两者分离。离心分离
法具有生产能力强、连续化生产、分离效率高、劳
彭常安:葛粉工业化生产新工艺研究
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动强度低以及长时间稳定运转等特点。
用分离泵将上部分层的淀粉乳泵入淀粉池内,
然后使用离心法将淀粉、水、黄浆等分离。使用离
心机分离淀粉一般采用二级分离,即用 2台离心机
连续作业,将上述分离的淀粉乳作为一级进料,所
得底流作为二级离心的原料,通过控制回流和洗水
量,可获得良好的淀粉分离效果[3]。
2.4. 淀粉乳脱水干燥
淀粉浓乳浆含水量高,不能直接干燥,所以必
须经脱水处理。本生产工艺使用卧式刮刀离心机脱
水,离心效果好,离心机转速达 1000r/min,分离时
间 10min。离心机的离心效果取决于淀粉乳的质量、
浓度及滤网过滤效果等因素[4]。离心脱水后的淀粉
浓乳浆水分含量应小于 40%时才可进行干燥处理,
采用气流干燥法干燥效果较好,气流干燥按干燥操
作过程分为一级和二级干燥。干燥用温度为135℃~
150℃的热风,干燥后的葛粉含水量≤13%~14%,
干燥冷却后经筛分即为葛粉成品。
熊汉国等研究表明,烘干的葛粉黄酮保存率
(11.84%)[5]明显高于晒干所得(8.20%),这是由
于葛根黄酮含有酚羟基,在紫外线照射下易发生一
定程度的氧化分解,从而影响黄酮保存率,使产品
品质下降。
3. 结果与讨论
3.1. 不同生长期葛根中淀粉含量差异很大,生
长期越长淀粉含量越低。
表 1 不同生长期葛根淀粉含量
葛 根 淀粉含量
(g/100g)
1年生 58.42
2年生 53.08
3年生 43.47

3.2. 野生葛根的主要营养组成(表 2,表 3)

表 2 野生葛根的组成成分
成分 水分 粗 蛋

淀粉 Vc
(mg/100g)
含量
(%)
61.5 5.87 58.96 19.4
成分 粗纤维 灰分 粗脂肪 总黄酮
含量
(%)
18.15 3.89 1.09 10.41
(注:除水分外,其余成分均以干基计数,总黄酮
的含量测定采用分光光度法[6])
表 3 野生葛根中氨基酸的种类及含量
氨基酸 含量
(%)
氨基酸 含量
(%)
天冬氨酸 0.55 亮氨酸 0.42
苏氨酸 0.26 酪氨酸 0.14
丝氨酸 0.29 苯丙氨酸 0.24
谷氨酸 0.59 赖氨酸 0.33
甘氨酸 0.27 组氨酸 0.12
丙氨酸 0.28 精氨酸 0.21
缬氨酸 0.34 脯氨酸 0.91
甲硫氨酸 0.03 必需氨基酸 1.85
异亮氨酸 0.23 氨基酸总量 5.12

测定结果表明:野生葛根淀粉蛋白质含量较高,
并富含 Ca、P、K、Fe、Zn等多种人体所必需的矿
质元素且氨基酸的种类在 17种以上[7],必需氨基酸
种类齐全,其中脯氨酸的含量最高,约占整个氨基
酸的 17.5%。
3.3. 采用独特的物理法一步提取葛根淀粉技
术,能快速将原料中的泥砂等杂质与淀粉分离,新
鲜葛根原料无须彻底清洗,可降大大低劳动强度和
生产成本。同时,带皮和少量泥土进行锉磨破碎,
可减少表皮中总异黄酮的流失,并提高了产品的营
养价值。
3.4. 物理法工业化连续化生产葛根淀粉新工艺
与传统作坊式生产葛根淀粉相比较,生产工艺简单,
淀粉提取率高,产品无污染、无公害。通常采用传
统工艺葛粉的提取率约为 50%~60%,经测定,采
用本工艺后,葛根淀粉的提取率达到 95% 以上,
比传统加工方法淀粉提取率提高 30%以上。
3.5. 新工艺实现了机械化、连续化,因而生产
效率高,产量大,日处理葛根原料可达数吨,进一
步降低了单位产品成本。
目前,葛粉的需求日益增加,日本、东南亚和
欧美每年都要从我国进口大量葛根初级产品,通过
分离、深加工,生产出标准的速溶葛粉、葛晶、葛
根酒、葛根茶等新型食品。我国葛根资源丰富,葛
粉及其系列产品市场发展潜力巨大。采用葛粉工业
化生产新技术对增加葛粉产品品质,提高葛粉产量
及淀粉提取率,增加葛根产品附加值和扩大出口创
汇具有重要意义。
芜湖职业技术学院学报 2008年第 10卷第 1期
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文稿责编 王协璜
参考文献
[1]徐怀德. 药食同源新食品加工[M]. 北京:中国农
业出版社.2002,7:126-130.
[2]张雁,张孝棋. 葛根的营养保健功能及开发利用
[J].食品研究与开发,2000,2(21):37-39.
[3]邹宾玲,冯艳.葛根淀粉生产技术[J].南方农机,
2005,5.
[4]孙庆杰,杨明毅等. 葛根淀粉连续化生产工艺的
研究[J].食品科学,2002,23(4):93-94.
[5]熊汉国等.葛根淀粉加工工艺研究[J].中国野生植
物资源.2002,16(2),42-44.
[6]杜先锋,宛晓春. 野生葛根的组成成分及葛根降
糖食品的研制[J].食品研究与开发,2002,4(23):
40-41.

摘 要:采用物理法一步提取葛根淀粉生产新技术,通过破碎、筛分、浸提分层、离心等生产工艺,无需
对加工原料进行彻底清洗,生产中使用天然植物浸提液即可直接分离出高纯度葛根淀粉,并实现葛根淀粉
工业化连续生产。
关键词:葛粉;物理法;新工艺
中图分类号:TS201. 2 文献标识码:A 文章编号:1009-1114(2008)01-0001-03

Research on New Technology of Industrialized Production of Kudzu Root Starch
PENG Chang-an
Abstracts: The paper mainly studied the new technology of one-step extraction of Kudzu root starch. The
kudzu root starch of high degree of purity could be isolated directly from natural plant solution by processes of
crushing, selection, extraction, centrifugation and so on without completely cleaning of the raw material.
Meanwhile, the industrialized continuous production of kudzu root starch could be realized.
Keywords: kudzu root starch; physical method; new process
收稿日期;2007-12-15
作者简介:彭常安,1966年出生,安徽广德县人,1992年毕业于南京农业大学食品工程专业,副教授。
本文系安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2007B392zc)成果。