本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种红薯优质淀粉的生产工艺。
背景技术：
红薯是我国重要的低投入、高产出、耐干旱、多用途作物。红薯的营养价值位居世界卫生组织推荐的十大健康食品之首，被营养学家视为药食兼用、营养最均衡的保健食品。红薯除含有大量淀粉、维生素（v）c、vb1、vb2、ve、胡萝卜素、膳食纤维和多种氨基酸(尤其米面中稀少的赖氨酸很丰富)外，还含有防癌、抗癌的粘蛋白、脱氢表雄酮、类雌激素和硒等物质。红薯中各种维生素含量之高是其他粮食作物所不及，其中vb1、b2的含量分别比大米高6倍和3倍，ve含量为小麦的9.5倍。
红薯中种类繁多的植物化合物具有强健的生物学活性，有益于人体健康和相关疾病的预防。红薯多糖存在于红薯果胶，淀粉，纤维素，半纤维素中，在结构、生物学活性，作用及对人体健康的影响上与其它植物多糖有相似之处，具有增强免疫力、降血糖、降血脂、抗氧化、抑制肿瘤、抗辐射、护肤、延缓衰老等生物学作用。特别是红薯具有很多抗癌活性成份，位居抗癌食品之首。
近年来，虽然我国淀粉工业取得了长足发展，但红薯淀粉仍供不应求。传统红薯淀粉加工工艺流程为：原料选择→清洗→碎解→筛分→除沙→沉淀→脱水→包装，虽然其加工淀粉效率较高，淀粉质量相对稳定，但用水量大，淀粉沉降时间和生产周期长(约24小时)，并产生大量废水、薯渣等副产品。废水有机物含量高，任意排放严重污染环境。
近年来有利用生物发酵技术沉淀红薯淀粉，利用添加酸液的方式或直接添加酵母菌发酵原浆液技术,例如：现有技术中，中国专利201110228819.x一种鲜红薯加工淀粉技术、中国专利201010182072.4红薯淀粉的快速沉淀方法，但这些方法耗时长，繁琐，原料损失较多，生产成本增加，而且最终均未能彻底解决废水排放问题。综上，目前迫切需要一种简易、高效的红薯淀粉生产及其红薯渣、浆综合利用技术，以满足当今环保要求，减少原料损失，有效节省时间，提高经济效益和淀粉质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种红薯优质淀粉的生产工艺，单循环可在十分钟内实现渣、浆、淀粉三分离，经洗涤、脱水湿淀粉收获淀粉成品，可获得鲜度极佳的渣和浆，便于综合深加工，易于实现全自动工业化生产，能有效降低生产污水的排放量，兼顾经济、社会和生态效益。
本发明所述的一种红薯优质淀粉的生产工艺，包括以下步骤：
（1）彻底洗净新鲜红薯、并采用次氯酸钠消毒液浸泡消毒20分钟，所述的次氯酸钠消毒液其有效氯含量控制在100～150mg/l，清洗消毒后的红薯输送至洁净生产间，所述的洁净生产间的温度控制在16～24℃，然后再用饮用水清洗；
（2）制备蔬茶添加液备用；
（3）初次碎解红薯加入蔬茶添加液，液薯比为1:1v/w，然后通过90～120目加压筛滤，实现渣浆分离；
（4）红薯淀粉浆按照1000r/min×2～3min离心分离淀粉；
（5）按照上述操作反复循环利用离心取淀粉后的原浆碎解红薯，浆薯比为1.6～2:1v/w，36～62轮次完成一组加工循环，湿淀粉经洗涤及脱水后获得淀粉成品。
发明者海选156次初筛预试验，在探索红薯浆发酵的适宜微生物中发现：寄生在油麦菜和普洱茶的主要微生物均能够耐受100℃煮沸，其各自附带的微生态相容性（蔬茶添加液）良好，不但均可在红薯浆中良好发酵，而且蔬茶添加液中的微生物能够抵抗1000r/min的离心力，持续保留在红薯浆中发酵。在综合评审76次不同配方和工艺条件下的红薯淀粉生产实验（包括采用单一饮用水，普洱茶，油麦菜汁碎解红薯浆离心淀粉实验等）后，最终优化选择高效红薯淀粉生产工艺流程：采用蔬茶复合液中的耐热微生物持续发酵红薯淀粉浆，经1000r/min×2min离心淀粉浆分离淀粉，循环利用取淀粉后的薯浆碎解红薯62轮次高效生产淀粉。
本发明具有以下技术优势和特点：
（1）本发明构思科学、配方精巧合理、工艺操作简单，围绕环保、高效的离心红薯浆生产优质淀粉，创新性改进了红薯淀粉加工技术，显著改善传统红薯淀粉生产能耗高、污染物排放多、产品附加值低等缺点。
（2）精选鲜薯的清洗、消毒和精洗工序能够最大限度的减少农药污染和重金属，有利于从源头上严格控制初始工序微生物污染。由于本发明涉及反复采用红薯浆循环62轮次碎解红薯，红薯浆营养价值又很高，再加上加工过程中红薯浆ph值降低不明显，一旦污染微生物，极易可能干扰目标微生物的混合发酵，因此，设计红薯淀粉加工全过程在净化间内完成，并加强设备、容器和管道清洗。最大限度的高效维护红薯淀粉加工过程中复杂微生态发酵体系中有益微生物的优势生长，进而有效抑制污染杂菌的生长繁殖。
（3）普洱茶的原产地云南茶区大多在山区，山高坡陡，工业污染少，水土纯净，气温低，病虫害少，生态环境较好。普洱茶发酵过程中产生的微生物种类众多，数量上亿，主要包括霉菌，酵母菌和细菌，其中霉菌的功效最为显著。目前对普洱茶发酵中的曲霉属、青霉属、根霉属、酵母菌和细菌均有了较深入的研究。曲霉属可合成柠檬酸、单宁酸、葡萄糖酸及抗坏血酸等有机酸，并且富含糖苷酶、果胶酶、纤维素酶、酸性蛋白酶等多种酶类，其中酸性蛋白酶能将蛋白质水解为游离氨基酸。青霉菌的次生代谢产物中的壳聚糖酶能降解壳聚糖成壳寡糖，其分子量低，水溶性好，极易被人体吸收，具有抗菌、调节免疫、抗肿瘤等作用。普洱茶中的链球菌属能促进茶中茶多酚总量及提高清除自由基的能力。安全饮用普洱茶的悠久历史和人们生食油麦菜的习惯给予了人类特别的保健功效。联想到红薯淀粉物理加工过程及蔬茶复合液煮沸15分钟生存下来的耐高温微生物，再加上鲜薯精洗、消毒，保全了食品级卫生洁净、安全度。本发明综合了多种促进淀粉沉淀技术，蔬茶添加液煮沸后的耐热微生物能在红薯浆中良好生长，因为在很短的时间内再次碎解红薯，使得每轮次红薯浆ph值波动在6.66～6.90之间，有利于上述耐热微生物的混菌持续发酵。若停止添加新鲜红薯浆，在同样温度环境下，红薯浆ph快速下降，并发生微生态的明显演替。近年来研究认为，混菌发酵微生物间大多具有生长代谢协调作用，并可自然发生很多重要生化反应。上述耐热微生物在淀粉加工过程中的持续发酵，微生物生长、代谢及产物很可能发挥着有效阻抑淀粉与粘蛋白粘结，防御或延后淀粉生产过程中可能产生的糊化反应，协助离心法完成薯浆连续62轮次碎解红薯，高效生产淀粉。
（4）采用本发明的技术方案所生产的鲜薯淀粉与饮用水薯浆离心法比较，后法易生糊化反应。对饮用水薯浆循环碎解红薯第19轮生产的湿淀粉进行显微镜检查（镜检），发现淀粉颗粒的网团状粘结，至23轮次出现肉眼可见的糊化反应，而且伴随着循环碎解红薯轮次的增加而越发严重，迫使反复利用饮用水薯浆碎解红薯的循环轮次难能延续；与此相反，镜检本发明技术生产的第62轮次湿淀粉，发现淀粉颗粒分散度良好。
（5）本发明不但用水量很少，而且优化综合利用淀粉加工过程中的用水，获取淀粉后的鲜薯浆可在很短的时间内喷雾干燥成粉，作为营养价值特高的速溶固体饮料的主要原料；洗淀粉水（含有蛋白和果胶及可溶性纤维）可用于薯渣固体发酵（料水比为1∶1.2～1.3）。收集洗薯水沉淀泥沙后上清液可用于再次洗薯，不能再用的洗薯水过滤后用于农田灌溉。全程实现了淀粉生产废水零排放，达到了绿色环保、生产高效的目的。
（6）本发明使得红薯淀粉生产周期显著缩短，单次红薯打浆，筛滤和离心循环（实现渣、浆、淀粉三分离）可在十分钟内完成（传统自然沉淀法生产淀粉需要24小时），不但有助于减少淀粉氧化，获得的淀粉白度明显增加，而且伴随着薯浆碎解红薯轮次的增加，淀粉收获率并无下降趋势；而且整体淀粉产量比饮用水薯浆离心法高1.2个百分点；日生产效率比传统工艺提高25～29倍。既易于实现全自动工业化生产，也可使综合加工成本明显降低。这种高效产能渴望能够完全解决山区丘陵地带农民的“卖红薯难”问题，并且有助于引领这些农民致富奔小康。
（7）本发明技术可获得鲜度极佳的薯渣和浆，为其综合深加工创造十分理想的前提条件，其中薯渣固体发酵（其发明专利分案申请）不但可为未来有机农业发展注入活力，而且有助于研发膳食纤维益生菌复合型高级保健食品。而鲜薯浆的开发前景更为广阔。按照宏观经济学逻辑思维的观点，本发明为上述薯渣、浆深加工，拓展其在不同领域的应用范围，提高红薯系列产品的附加值将会发挥基石或桥梁作用，兼顾经济、社会和生态效益。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的一种红薯优质淀粉的生产工艺，包括以下步骤：
（1）彻底洗净红薯、并采用次氯酸钠消毒液浸泡消毒20分钟，所述的次氯酸钠消毒液其有效氯含量控制在100～150mg/l，清洗消毒后的红薯输送至洁净生产间碎解，洁净生产间的温度控制在16～24℃然后再用饮用水精洗；
（2）制备蔬茶添加液：选择鲜油麦菜净洗后加其鲜重15倍的水，高速碎解，过滤液煮沸15分钟；
（3）在红薯加工的一组循环中，初次碎解红薯采用蔬茶添加液即6.6%油麦菜汁，液薯比为1:1v/w，然后通过90～120目滤筛，实现渣浆分离；
（4）红薯淀粉浆按照1000r/min×2min离心分离淀粉；
（5）按照上述操作反复循环利用取淀粉后的原浆碎解红薯，浆薯比为1.6～2:1v/w，62轮次完成一组加工循环，湿淀粉经洗涤及脱水后获得淀粉成品。
实施例2
本发明所述的一种红薯优质淀粉的生产工艺，包括以下步骤：
（1）彻底洗净红薯、并采用次氯酸钠消毒液浸泡消毒20分钟，所述的次氯酸钠消毒液其有效氯含量控制在100～150mg/l，清洗消毒后的红薯输送至洁净生产间碎解，洁净生产间的温度控制在16～24℃，然后再用饮用水精洗；
（2）制备蔬茶复合液：选择鲜油麦菜净洗后加其鲜重15倍的水，再按0.1%加入普洱茶（w/v），高速碎解，过滤液煮沸15分钟；
（3）在红薯加工的一组循环中，初次碎解红薯采用蔬茶添加液，液薯比为1:1v/w，然后通过90～120目滤筛，实现渣浆分离；
（4）红薯淀粉浆按照1000r/min×2min离心分离淀粉；
（5）按照上述操作反复循环利用取淀粉后的原浆碎解红薯，浆薯比为1.6～2:1v/w，62轮次完成一组加工循环，湿淀粉经洗涤及脱水后获得淀粉成品。
实施例3
本发明所述的一种红薯优质淀粉的生产工艺，包括以下步骤：
（1）彻底洗净红薯、并采用次氯酸钠消毒液浸泡消毒20分钟，所述的次氯酸钠消毒液其有效氯含量控制在100～150mg/l，清洗消毒后的红薯输送至洁净生产间碎解，洁净生产间的温度控制在16～24℃，然后再用饮用水精洗；
（2）制备蔬茶添加液：采用饮用水配制0.1%普洱茶（w/v），高速碎解，过滤液煮沸15分钟；
（3）在红薯加工的一组循环中，初次碎解红薯采用蔬茶添加液即0.1%普洱茶，液薯比为1:1v/w，然后通过90～120目滤筛，实现渣浆分离；
（4）红薯淀粉浆按照1000r/min×2min离心分离淀粉；
（5）按照上述操作反复循环利用取淀粉后的原浆碎解红薯，浆薯比为1.6～2:1v/w，62轮次完成一组加工循环，湿淀粉经洗涤及脱水后获得淀粉成品。
实施例4
本发明所述的一种红薯优质淀粉的生产工艺，包括以下步骤：
（1）彻底洗净红薯、并采用次氯酸钠消毒液浸泡消毒20分钟，所述的次氯酸钠消毒液其有效氯含量控制在100～150mg/l，清洗消毒后的红薯输送至洁净生产间碎解，洁净生产间的温度控制在20～24℃，然后再用饮用水精洗；
（2）制备蔬茶添加液：选择鲜油麦菜净洗后加其鲜重15倍的水，再按0.1%加入普洱茶（w/v），高速碎解，过滤液煮沸15分钟；
（3）在红薯加工的一组循环中，初次碎解红薯采用蔬茶添加液，液薯比为1:1v/w，然后通过90～120目滤筛，实现渣浆分离；
（4）红薯淀粉浆按照1000r/min×3min离心分离淀粉；
（5）按照上述操作反复循环利用取淀粉后的原浆碎解红薯，浆薯比为1.6～2:1v/w，62轮次完成一组加工循环，湿淀粉经洗涤及脱水后获得淀粉成品。
实施例5
本发明所述的一种红薯优质淀粉的生产工艺，包括以下步骤：
（1）彻底洗净红薯、并采用次氯酸钠消毒液浸泡消毒20分钟，所述的次氯酸钠消毒液其有效氯含量控制在100～150mg/l，清洗消毒后的红薯输送至洁净生产间碎解，洁净生产间的温度控制在16～22℃，然后再用饮用水精洗；
（2）制备蔬菜添加液：选择鲜辣菜和油菜，净洗后加其鲜重15倍的水，再加入1%绿茶（w/v），高速碎解，过滤液煮沸15分钟；
（3）在红薯加工的一组循环中，初次碎解红薯加入蔬菜添加液，液薯比为1:1v/w，然后通过90～120目滤筛，实现渣浆分离；
（4）红薯淀粉浆按照1000r/min×2min离心分离淀粉；
（5）按照上述操作反复循环利用取淀粉后的原浆碎解红薯，浆薯比为1.6～2:1v/w，36轮次完成一组加工循环，湿淀粉经洗涤及脱水后获得淀粉成品。
本发明的上述实施例是为清楚地说明本发明技术方案所做的举例，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，并非是对本发明实施方式的限定。本领域技术人员不背离本发明精神及其实质，在本发明实施例的基础上所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围内。
本发明所述的一种红薯优质淀粉的生产工艺，单循环可在十分钟内实现渣、浆、淀粉三分离，经洗涤、脱水湿淀粉收获淀粉成品，可获得鲜度极佳的渣和浆，便于综合深加工，易于实现全自动工业化生产，能有效降低生产污水的排放量，兼顾经济、社会和生态效益。