陳麗萍

摘 要：通過提高糧油資源的綜合利用率和產(chǎn)品附加值，從糧油副產(chǎn)物中分離提純出蘊(yùn)含著豐富的、具有各種生物功效的生物活性物質(zhì)，作為很好的保健功效成分應(yīng)用于食品中，也可不斷開發(fā)食品添加劑新品種，從而創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。以具體應(yīng)用為案例，對(duì)此進(jìn)行了探討和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；糧油；膳食纖維物質(zhì)；糧油副產(chǎn)物

中圖分類號(hào)：TS201.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.040

文章編號(hào)：2095-6835（2015）15-0040-02

1 生物技術(shù)在糧油綜合利用中的應(yīng)用現(xiàn)狀

中國(guó)是一個(gè)糧油生產(chǎn)、消費(fèi)和加工的大國(guó)，糧油加工業(yè)是我國(guó)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，各種副產(chǎn)品，例如稻殼、米糠、麩皮、油料皮殼、餅粑、油腳、皂腳及脫臭餾出物等，包括一些廢棄物等是一類龐大的生物可再生資源。這些副產(chǎn)業(yè)作為廢棄物丟棄，不但體現(xiàn)不了其利用價(jià)值，而且還會(huì)造成環(huán)境污染。目前我國(guó)開發(fā)利用副產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平比較落后，產(chǎn)品種類單一，利用低效高耗，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，成分和功能利用欠缺，綜合利用不成體系，需進(jìn)一步探索和研究。近年來，我國(guó)在總結(jié)前人應(yīng)用成果的基礎(chǔ)上，引入新技術(shù)、工藝和設(shè)備，大大地提高了綜合利用程度。

為提高糧油資源的綜合利用和產(chǎn)品附加值，可從糧油副產(chǎn)物中分離提純出蘊(yùn)含著豐富的、具有各種生物功效的生物活性物質(zhì)作為很好的保健功效成分應(yīng)用于食品中，也可不斷開發(fā)食品添加劑新品種。例如通過對(duì)糧油加工副產(chǎn)物開發(fā)生產(chǎn)的植物烷醇、低聚糖、異黃酮、營(yíng)養(yǎng)膳食纖維、植物功能性蛋白等；糧食的綜合利用中用稻殼釀酒、用大豆制作乳酸豆奶、用稻殼制作膳食纖維等；用礱糠生產(chǎn)活性炭、用米糠中制取糠蠟、用油腳（皂腳）制肥皂、用玉米穗及皮生產(chǎn)出日用品等。

2 生物技術(shù)在糧油綜合利用中的應(yīng)用

2.1 稻殼釀酒

將稻殼研成統(tǒng)糠，按35%（質(zhì)量比）的比例將水加入統(tǒng)糠使之濕潤(rùn)，再裝入蒸料鍋上的木桶中，蒸煮2 h，出鍋攤晾，加入2～2.5倍質(zhì)量的鮮酒槽拌勻，并在料溫30 ℃時(shí)拌入酵母液和酒曲，用料分別為混合料液的30%和7%，將混合料充分拌勻，然后裝桶，經(jīng)過4～5 h封閉發(fā)酵，最后放入蒸餾鍋中進(jìn)行蒸餾。白酒出酒率約為1 kg/kg稻殼，加入鮮酒槽后，可釀造白酒約為2 kg/kg稻殼。

2.2 乳酸豆奶的生產(chǎn)

用大豆植物蛋白代替脫脂奶粉生產(chǎn)乳酸豆奶，其工藝特點(diǎn)主要是對(duì)經(jīng)嚴(yán)格處理的豆?jié){進(jìn)行蛋白質(zhì)降解和發(fā)酵，利用乳酸菌的產(chǎn)酸、生香和脫臭作用，使終產(chǎn)品不沉淀、不分層，口感細(xì)膩爽滑、風(fēng)味俱佳，不具有豆腥味和苦澀味。乳酸豆奶的原料為大豆次品，其工藝流程為：大豆→脫皮→浸泡→磨漿→分離→接種→發(fā)酵→冷卻→兌制→勻質(zhì)→調(diào)香→無菌包裝→成品。

操作要點(diǎn)為：首先選用新鮮的大豆及其次品，在脫皮機(jī)上脫去皮殼后，通過磨漿分離；然后制備發(fā)酵培養(yǎng)基，接種微生物；最后進(jìn)行產(chǎn)品兌制及后階段的處理，并采用無菌分裝灌裝線。

2.3 制取膳食纖維

膳食纖維包括抗性低聚糖、非淀粉類多糖、碳水化合物類似物、木質(zhì)素及相關(guān)植物物質(zhì)，是指能抵抗人體小腸消化吸收，而在人體大腸能部分或全部發(fā)酵的可使用的植物性成分、碳水化合物及其類似物的總和。具體物質(zhì)組成如表1所示。

表1 膳食纖維物質(zhì)組成

通常來說，膳食纖維按照溶解性分為水溶解性膳食纖維（SDF）和水不溶解性膳食纖維（IDF）兩大類。膳食纖維又按其來源又可分為大豆膳食纖維、麥麩膳食纖維、玉米膳食纖維等。

2.3.1 水溶性膳食纖維的制備

水溶性膳食纖維包括果膠等親水膠體物質(zhì)和部分半纖維素，主要來源于水果、蔬菜、大豆和燕麥。它的主要功能是調(diào)節(jié)血糖水平，減少血液中的膽固醇，從而降低心臟病的發(fā)生概率。

大豆膳食纖維的制備工藝為：脫脂大豆粉原料→氫氧化鈉處理→過濾→濾液調(diào)pH7→離心→收集上清液→調(diào)pH7→酒精沉淀→水溶性膳食纖維。

其操作要點(diǎn)為：脫脂大豆粉，粉碎，過40目篩，用10倍量純水浸泡30 min；加熱至80 ℃，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉，目的是生產(chǎn)濃縮大豆蛋白，攪拌提取1 h；過濾，將濾渣浸泡10倍量水中，以食用級(jí)鹽酸調(diào)溶液的pH值約至7，加入耐高溫液化淀粉酶（3 000 U/100 g）；80 ℃酶解30 min，然后升溫至100 ℃，保溫10 min鈍化酶，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%雙氧水脫色4 h，冷卻至60 ℃；離心，將濾渣用純水洗滌2次，最后為低溫、干燥的淡黃色SDF產(chǎn)品。

2.3.2 水不溶性膳食纖維的制備

水不溶性膳食纖維包括纖維素、木質(zhì)素和部分半纖維素，它大量存在于麥麩、米糠、稻草等植物中，原料來源豐富、生產(chǎn)成本低。其主要功能是膨脹，可以調(diào)節(jié)腸的功能，防止便秘，保持大腸健康。

以麥麩為原料制取加工而成的一種水不溶性膳食纖維的工藝流程為：小麥麩皮預(yù)處理→加入65～70 ℃的熱水（麥麩︰熱水=1︰10）→60 ℃條件下加入糖化酶與α-淀粉酶分解淀粉類物質(zhì)→加蛋白酶→水洗→滅酶（100 ℃）→干燥（105 ℃，2 h）→粉碎→膳食纖維。

3 在重要農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用中的應(yīng)用

3.1 甘蔗糖廢糖蜜的綜合利用

甘蔗糖綜合利用的原料包括蔗渣、糖蜜和蔗泥。目前，對(duì)于糖蜜的綜合利用相對(duì)比較完善，主要用來生產(chǎn)酒精、味精、檸檬酸、賴氨酸、酵母、抗生素、焦糖色素和飼料等。生產(chǎn)酒精的工藝流程為：糖蜜→稀釋→酸化→澄清→液體培養(yǎng)液→接種對(duì)數(shù)期酵母種子→發(fā)酵成熟→蒸餾→酒精。

固定化酵母生產(chǎn)糖蜜酒精技術(shù)是一項(xiàng)新的生物技術(shù)，該技術(shù)先將酵母細(xì)胞用載體固定起來，然后使用固定化酵母細(xì)胞在

生產(chǎn)和增值狀態(tài)下連續(xù)使用。該技術(shù)能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短發(fā)酵周期，提高產(chǎn)酒率，降低物耗，而且酵母適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、管理粗放。

3.2 木薯淀粉生產(chǎn)的綜合利用

木薯淀粉加工生產(chǎn)規(guī)模目前正向大型化的方向發(fā)展，木薯生產(chǎn)加工的主要產(chǎn)品有木薯原淀粉和變性淀粉。在生產(chǎn)加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的木薯渣、木薯皮衣等下腳料，這些下腳料還有一定量的木薯淀粉和多種生理活性物質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行綜合利用，既可以增加產(chǎn)品附加值，又可以減少環(huán)境污染。

3.2.1 木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料

木薯渣和淀粉按1︰2配比，混合發(fā)酵，將尿素、無機(jī)鹽溶于定量水中，然后加入木薯淀粉渣、根霉曲、酵母液，定溫、定時(shí)發(fā)酵，離心分離，然后水洗、分離，去氮烘干。

3.2.2 木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)酒精

以木薯為原料，經(jīng)除雜、粉碎、投料、發(fā)酵、蒸餾，有濕法和干法兩種酒精生產(chǎn)方法。干法是通過原料處理、粉碎、蒸煮、糖化工藝、酒母制備、發(fā)酵、蒸餾與精餾，獲得低脂木薯粉作為酒精原料。

3.2.3 木薯淀粉酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)果葡糖漿

葡萄糖和果糖在催化劑作用下發(fā)生可逆轉(zhuǎn)化，經(jīng)液化、糖化、過濾、脫色、濃縮、異構(gòu)化、離子交換、再脫色，最后濃縮為果糖漿。

3.3 植物蛋白的開發(fā)利用

目前生產(chǎn)高附加值、高營(yíng)養(yǎng)的植物蛋白前景廣闊，例如來源于谷麥的谷物蛋白質(zhì)、油料蛋白質(zhì)、紅花蛋白質(zhì)、芝麻蛋白質(zhì)、椰子蛋白質(zhì)等，還有單細(xì)胞蛋白質(zhì)、螺旋藻等。首先，從營(yíng)養(yǎng)角度來看，植物蛋白不含膽固醇，不存在限制性氨基酸，可與動(dòng)物蛋白質(zhì)相媲美；其次，從膳食需求來看，植物蛋白利用更方便。當(dāng)然，在開發(fā)中要防止原料處理技術(shù)影響蛋白質(zhì)的獲得率和質(zhì)量，要優(yōu)化蛋白質(zhì)提取工藝，保證色澤和風(fēng)味，解決限制性氨基酸，改善植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)。而如何克服限制性因子，保證產(chǎn)品質(zhì)量，尚需進(jìn)一步研究。當(dāng)前，我國(guó)植物蛋白生產(chǎn)工藝缺乏先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化管理，許多技術(shù)歷來是師徒相傳，缺乏實(shí)踐驗(yàn)證，導(dǎo)致質(zhì)量不穩(wěn)定，所以急需制訂有科學(xué)依據(jù)的操作工藝規(guī)程和各種用料標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)生產(chǎn)。

總之，綜合利用高新生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)具有高附加值的產(chǎn)品進(jìn)行深加工，對(duì)原料進(jìn)行深度開發(fā)具有無浪費(fèi)、無污染的優(yōu)勢(shì)，可以使農(nóng)副產(chǎn)品科技產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)農(nóng)民增收。目前以酶工程、發(fā)酵工程、基因工程和細(xì)胞工程共同構(gòu)成的現(xiàn)代生物技術(shù)為農(nóng)副產(chǎn)品的開發(fā)利用提供了技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕