開發(fā)利用馬鈴薯渣資源實現(xiàn)資源高效利用
發(fā)布時間：2016-12-15作者：東鼎機械文章來源：www.jshigher.com/xingyexinwen/mlsrhly.html
馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中，會生產(chǎn)大量的馬鈴薯渣皮等副產(chǎn)品。鮮馬鈴薯渣含水量高達80%。自帶菌多達33種，不易儲存、運輸，腐敗變質(zhì)后產(chǎn)生惡臭，易造成環(huán)境污染；若烘干則成本過高，增加企業(yè)負擔，通常作為青貯配料或當成廢渣作掩埋處理，但會導致土壤和地下水的污染。馬鈴薯渣中含有大量的纖維素、果膠等可利用成分，同時含有部分淀粉和少量蛋白質(zhì)，可作為發(fā)酵培養(yǎng)基，具有很高的開發(fā)利用價值。因此，馬鈴薯渣的利用與開發(fā)越來越受到人們的關(guān)注。國外早在20世紀40年代就開始進行馬鈴薯渣的開發(fā)利于研究，而我國到90年代末才逐漸重視這方面的研究。
1.馬鈴薯渣生產(chǎn)的地域性和季節(jié)性：
目前我國馬鈴薯渣生產(chǎn)主要集中在甘肅的定西市和東北地區(qū)，甘肅定西的馬鈴薯渣生產(chǎn)集中在10-12月，東北地區(qū)的馬鈴薯渣生產(chǎn)在9-11月份中旬。
2.馬鈴薯渣的營養(yǎng)價值
馬鈴薯渣主要含有水、細胞碎片、參與淀粉顆粒和馬鈴薯皮細胞或細胞結(jié)合物。其化學成分包括淀粉、纖維素、半纖維素、果膠、游離氨基酸、寡肽、多肽和灰分。
3.馬鈴薯渣的理化特征：
馬鈴薯渣含水量很高，達80%左右，但不具備液態(tài)流體性質(zhì)，而表現(xiàn)出典型膠體的物理特性和物化特性。從膠體中除水分非常困難，且代價昂貴、耗能高。如果加壓出去月10%的水分，體系就表現(xiàn)出類似蛋白軟糖的性質(zhì)。水分雖然不是牢固地與細胞壁碎片中的纖維和果膠結(jié)合，但被嵌入在殘余完整細胞中，需要通過細胞膜交換到外界才能除去。有研究報道可以通過加入細胞壁降解酶來解決這個問題，但是由于如豆渣的量很大，從成本角度考慮，此種方法不可行。通過培養(yǎng)基篩選，發(fā)現(xiàn)薯渣中的自帶菌共有15類33種菌種，其中28中細菌、4中霉素和一種酵母菌，由于薯渣中含有多種微生物，因此出去薯渣中的水分，使其轉(zhuǎn)化成利于長期儲存、能抵抗微生物污染的形態(tài)是非常必要的，也利于運輸和進一步利用。
4.馬鈴薯渣的開發(fā)與利用：
直接干燥用作飼料： 馬鈴薯渣簡單開發(fā)利用方案就是干燥后直接用作飼料原料，但由于其膠體特性致干燥成本太高，所以降低干燥成本是馬鈴薯渣干燥加工必須解決的技術(shù)難題，目前的方法主要是先通過擠壓等機械方法脫水，將鮮馬鈴薯渣中的水分脫去30%，然后再烘干，可以節(jié)約相當一部分的干燥成本，另外還可采用化學方法先破壞馬鈴薯渣的膠體性質(zhì)使水分更容易去除，從而降低干燥耗能。
5.發(fā)酵生產(chǎn)微生物蛋白：：
發(fā)酵生產(chǎn)微生物蛋白： 采用乳酸菌代替酵母菌作為發(fā)酵劑生產(chǎn)馬鈴薯渣單細胞蛋白飼料，不僅提高了飼料中粗蛋白質(zhì)含量，而且改善飼料風味和提高牲畜食欲。利用馬鈴薯渣生產(chǎn)高蛋白飼料的條件組合為：菌種用量15%、料渣含水量65%、發(fā)酵溫度35℃，在此條件下經(jīng)三次發(fā)酵獲得了40%的粗蛋白得率，蛋白含量高達13.7%的發(fā)酵產(chǎn)品，粗蛋白質(zhì)含量與發(fā)酵原料相比提高128%，且有酒香味、適口性好。
6.與青貯玉米在一起制成混合青貯飼料：
發(fā)酵生產(chǎn)微生物蛋白： 用馬鈴薯渣和玉米秸稈混合青貯，發(fā)酵后青貯料味道酸香、適口性好，奶牛食，采食速度明顯提高，既提高了玉米秸稈的營養(yǎng)價值，同時也提高了秸稈的利用率。用馬鈴薯渣和玉米秸稈混合青貯料部分或全部代替全株青貯玉米飼喂奶牛，發(fā)現(xiàn)混合青貯料試驗組與對照組奶牛的產(chǎn)奶量，且奶牛品質(zhì)有所提高，說明混合青貯料可以代替全株青貯玉米飼喂奶牛，在節(jié)約飼養(yǎng)成本及提高經(jīng)濟效益方面有成效。
中國是世界上主要的馬鈴薯生產(chǎn)國，種植面積占世界的1/4，總產(chǎn)量約占世界的1/5.隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，馬鈴薯深加工產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展。目前在我國大部分地區(qū)馬鈴薯加工主要是提取淀粉，隨著淀粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，薯渣污染問題也越來越嚴重。有文獻指出，目前我國大中型淀粉廠工700多個，年產(chǎn)馬鈴薯淀粉130萬T，排放馬鈴薯廢渣約400萬T。而另一方面，隨著我國畜牧業(yè)不斷發(fā)展，特別是奶業(yè)的快速增長，出現(xiàn)人畜爭糧、飼料原料供應(yīng)緊張，原料價格逐年攀升的局面。可見將馬鈴薯渣開發(fā)成飼料原料具有十分重要的意義，有效緩解兩方面壓力。 雖然馬鈴薯渣的干燥存在成本較高的問題，但仍屬很重要的開發(fā)途徑，因為要想讓全部馬鈴薯渣進入飼料原料市場，必須要解決運輸、倉儲和飼料安全三大問題，而干燥是較為可行的辦法，目前高濕物料綜合利用裝備廠家東鼎機械推出的薯渣烘干機無疑于市場來說具有很好的推動作用。
1.馬鈴薯渣生產(chǎn)的地域性和季節(jié)性：
目前我國馬鈴薯渣生產(chǎn)主要集中在甘肅的定西市和東北地區(qū)，甘肅定西的馬鈴薯渣生產(chǎn)集中在10-12月，東北地區(qū)的馬鈴薯渣生產(chǎn)在9-11月份中旬。
2.馬鈴薯渣的營養(yǎng)價值
馬鈴薯渣主要含有水、細胞碎片、參與淀粉顆粒和馬鈴薯皮細胞或細胞結(jié)合物。其化學成分包括淀粉、纖維素、半纖維素、果膠、游離氨基酸、寡肽、多肽和灰分。
3.馬鈴薯渣的理化特征：
馬鈴薯渣含水量很高，達80%左右，但不具備液態(tài)流體性質(zhì)，而表現(xiàn)出典型膠體的物理特性和物化特性。從膠體中除水分非常困難，且代價昂貴、耗能高。如果加壓出去月10%的水分，體系就表現(xiàn)出類似蛋白軟糖的性質(zhì)。水分雖然不是牢固地與細胞壁碎片中的纖維和果膠結(jié)合，但被嵌入在殘余完整細胞中，需要通過細胞膜交換到外界才能除去。有研究報道可以通過加入細胞壁降解酶來解決這個問題，但是由于如豆渣的量很大，從成本角度考慮，此種方法不可行。通過培養(yǎng)基篩選，發(fā)現(xiàn)薯渣中的自帶菌共有15類33種菌種，其中28中細菌、4中霉素和一種酵母菌，由于薯渣中含有多種微生物，因此出去薯渣中的水分，使其轉(zhuǎn)化成利于長期儲存、能抵抗微生物污染的形態(tài)是非常必要的，也利于運輸和進一步利用。
4.馬鈴薯渣的開發(fā)與利用：
直接干燥用作飼料： 馬鈴薯渣簡單開發(fā)利用方案就是干燥后直接用作飼料原料，但由于其膠體特性致干燥成本太高，所以降低干燥成本是馬鈴薯渣干燥加工必須解決的技術(shù)難題，目前的方法主要是先通過擠壓等機械方法脫水，將鮮馬鈴薯渣中的水分脫去30%，然后再烘干，可以節(jié)約相當一部分的干燥成本，另外還可采用化學方法先破壞馬鈴薯渣的膠體性質(zhì)使水分更容易去除，從而降低干燥耗能。
5.發(fā)酵生產(chǎn)微生物蛋白：：
發(fā)酵生產(chǎn)微生物蛋白： 采用乳酸菌代替酵母菌作為發(fā)酵劑生產(chǎn)馬鈴薯渣單細胞蛋白飼料，不僅提高了飼料中粗蛋白質(zhì)含量，而且改善飼料風味和提高牲畜食欲。利用馬鈴薯渣生產(chǎn)高蛋白飼料的條件組合為：菌種用量15%、料渣含水量65%、發(fā)酵溫度35℃，在此條件下經(jīng)三次發(fā)酵獲得了40%的粗蛋白得率，蛋白含量高達13.7%的發(fā)酵產(chǎn)品，粗蛋白質(zhì)含量與發(fā)酵原料相比提高128%，且有酒香味、適口性好。
6.與青貯玉米在一起制成混合青貯飼料：
發(fā)酵生產(chǎn)微生物蛋白： 用馬鈴薯渣和玉米秸稈混合青貯，發(fā)酵后青貯料味道酸香、適口性好，奶牛食，采食速度明顯提高，既提高了玉米秸稈的營養(yǎng)價值，同時也提高了秸稈的利用率。用馬鈴薯渣和玉米秸稈混合青貯料部分或全部代替全株青貯玉米飼喂奶牛，發(fā)現(xiàn)混合青貯料試驗組與對照組奶牛的產(chǎn)奶量，且奶牛品質(zhì)有所提高，說明混合青貯料可以代替全株青貯玉米飼喂奶牛，在節(jié)約飼養(yǎng)成本及提高經(jīng)濟效益方面有成效。
中國是世界上主要的馬鈴薯生產(chǎn)國，種植面積占世界的1/4，總產(chǎn)量約占世界的1/5.隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，馬鈴薯深加工產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展。目前在我國大部分地區(qū)馬鈴薯加工主要是提取淀粉，隨著淀粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，薯渣污染問題也越來越嚴重。有文獻指出，目前我國大中型淀粉廠工700多個，年產(chǎn)馬鈴薯淀粉130萬T，排放馬鈴薯廢渣約400萬T。而另一方面，隨著我國畜牧業(yè)不斷發(fā)展，特別是奶業(yè)的快速增長，出現(xiàn)人畜爭糧、飼料原料供應(yīng)緊張，原料價格逐年攀升的局面。可見將馬鈴薯渣開發(fā)成飼料原料具有十分重要的意義，有效緩解兩方面壓力。 雖然馬鈴薯渣的干燥存在成本較高的問題，但仍屬很重要的開發(fā)途徑，因為要想讓全部馬鈴薯渣進入飼料原料市場，必須要解決運輸、倉儲和飼料安全三大問題，而干燥是較為可行的辦法，目前高濕物料綜合利用裝備廠家東鼎機械推出的薯渣烘干機無疑于市場來說具有很好的推動作用。