紅薯全身是寶,除鮮食外,它是重要的化工原料和食品工業原料。它可以釀造酒精,配製飲用酒和醇基燃料,酒精也是後石化時代的化工原料;紅薯可以生產澱粉和澱粉製品;可以製糖;可以造醋;可以加工多種多樣的即食小品;嫩葉和莖尖可以製成茶葉和罐頭食品。現將幾種常用的加工方法簡介如下。
(一)釀酒
用紅薯釀酒在我國是古老而又傳統的工藝。民間將紅薯煮熟加酒曲發酵,然後蒸餾成飲用酒,至今在農村仍廣為使用。隨著石化能源的緊缺和生物發酵技術的進步,用紅薯釀造酒精,配製醇基燃料已越來越顯示其優越性。紅薯單位麵積產量高,澱粉質量好,每公頃紅薯生產的酒精量,超過了甘蔗、木薯、甜高粱、甜菜和其他任何糧食作物,堪稱“能源作物之王”。紅薯生產酒精是以其所含澱粉,利用α澱粉酶和糖化酶將澱粉轉化為糖,再加酵母將糖轉化為酒精的生物化學過程。由於生產酒精建廠成本高,技術要求高,這裏隻簡單介紹它的工藝流程:紅薯原料清除雜質(含鮮薯洗淨)→粉碎(含鮮薯磨漿)→加熱蒸煮→加澱粉酶液化→冷卻醪液→加糖化酶糖化→加酒精酵母發酵→發酵成熟醪蒸餾→酒精。
(二)薯幹生產醬油
(1)原料:薯幹、麥麩、豆餅等。
(2)工藝流程:蒸煮→加曲→配料→攤涼→發酵→配色→包裝。
(3)操作方法:
①蒸煮:將100千克紅薯幹放入甑內蒸煮2小時,然後灑水,使薯幹濕潤均勻,再蒸1小時。
②加曲:將蒸好的薯幹取出攤開,厚4~5厘米,當溫度降到40℃左右加入黃酶曲和麥麩、豆餅各20千克,混合均勻,夏季放4天,冬季放6~7天,即是醬醅(黃酶曲的製法是將1500克麥麩蒸熟後,加入60~80毫升蛋白發酵菌,充分攪拌均勻放在盤中,經4~5天培養即成)。
③發酵:將醬醅搗成粉狀裝入布袋發酵,溫度達到50℃時,每100千克加70℃熱水50千克攪拌分缸裝好,料麵撒厚1.5厘米的食鹽,醬缸放在70℃的溫室中發酵。24小時後再次加鹽入醬缸,每100千克醬胚加入含鹽量為10%的鹽水160千克,充分攪拌均勻,仍在70℃的溫室發酵,經48小時後可得到160千克無色醬油,按100千克無色醬油加入16千克紅糖或適量醬色即成有色醬油。
(三)生產澱粉
紅薯含有豐富的澱粉,是澱粉工業的重要原料。在食品、輕工、醫藥等行業得到廣泛的應用。紅薯澱粉的精深加工產品在更為廣闊的領域和行業發揮著重要的作用。生產上分為粗、精白澱粉和變性澱粉。
1.紅薯製取澱粉的原理
紅薯的化學組成主要有水、澱粉、蛋白質、脂肪、纖維、灰分等,紅薯澱粉的製取就是利用澱粉不溶於冷水、密度大於水以及與其他成分密度不同而進行的物理分離過程。
2.工藝流程
農村的小型加工廠生產粗澱粉比較簡單和容易,其工藝流程如下:原料選擇→水洗→破碎→磨碎過濾→兌漿→撇缸和坐缸→撇漿→起粉→幹燥。
具體操作要點是:
(1)原料的選擇與清洗。選擇無病蟲為害的薯塊,去除須根,用清水洗淨薯塊表麵的泥沙等雜質,也可以用洗薯機洗。
(2)粉碎、磨漿、過濾。用薯類小型磨漿機處理,可以很方便地完成本道工序,形成像粥一樣的薯漿。經過2次磨漿過濾後剩下的細薯渣可作為飼料。
(3)沉澱。分離蛋白質和其他雜質,澱粉乳進入沉澱池後自然沉澱,一般15℃~20℃的溫度下需要經曆8~10小時,溫度高則沉澱時間相應縮短。沉澱結束後,將上層的褐色水溶液撇出(部分留用,每噸紅薯留600~700千克水溶液),再將澱粉表麵清洗2~3遍。
(4)發酵。把澱粉起出破碎,加入保留的褐色水溶液,加入量為每50千克鮮薯加25~30千克水溶液,充分混合調成澱粉乳,在15℃~20℃溫度下,發酵24小時左右。具體掌握為當能聞到酸味、表麵褐色水溶液變成青白色、有少量氣泡產生時(pH值為3.5~4)視為發酵完成。
(5)起粉。發酵完成後,先將上層水溶液(又稱酸漿)撇出,代替褐色水溶液作為下次發酵使用,可縮短發酵時間,提高發酵質量。然後將澱粉表層少量褐粉去除,最後起出澱粉,起粉時注意底層沉澱的少量泥沙要清洗幹淨。
(6)整理。澱粉起出後,先用吊帶濾去多餘的水分,然後晾曬至14%的含水量,再經過粉碎與過篩,直到全部形成粉狀,即為成品澱粉。
3.製取精白紅薯澱粉
(1)澱粉加工設備。主要包括水泵、洗薯機、輸送設備、磨漿分離機,關鍵設備是磨漿分離機。要根據生產規模、處理鮮薯的數量確定購機台數。輔助設施是要建1條或多條(根據生產規模而定)流槽,用來分離蛋白質和澱粉。流槽長80~100米,寬度和深度均為0.5米,形狀可為“S”形或回轉形,根據加工場地的位置,可建成固定式或移動式。固定式流槽要嵌好瓷磚,槽的邊緣要高於地麵0.1米左右。移動式流槽用木板釘成“U”形槽,一截一截地連接起來,然後在槽內鋪上塑料薄膜即可加工,可分可合,便於拆裝。
(2)澱粉處理設備。主要有澱粉攪拌機、細濾機、水泵。處理澱粉用的攪拌機,要求攪頭升降自如,當攪頭降到最低位置時,能將澱粉全部攪起;整機能在池子上縱橫移動,攪頭轉速為60轉/分鍾左右。輔助設施是澱粉沉澱處理池,規格為1.728立方米,數量視加工量而定。為確保池子防漏、衛生,建池時首先要進行防滲漏處理,然後在池子的底部和四周貼上耐磨瓷磚。考慮廢水排放的需要,還要在池子底部及壁上預留廢水排放孔。
(3)水處理設施。澱粉加工用水量大,一般為鮮薯原料重量的3.5倍,因此可以考慮建1個水塔,最好是用清潔無汙染的飲用水。若用河水或井水加工,則要進行處理。加工利用後的廢水,在環境條件允許的情況下,可以直接排放出去,但不能直接排放到池塘、河流之中;若條件不允許,則要考慮排汙處理。
(4)幹燥包裝設備。澱粉幹燥最好采用氣流幹燥或噴霧幹燥,也可以采用人工幹燥。氣流幹燥具有速度快、效率高、設備生產能力高、造價較低等優點;噴霧幹燥是目前國內外最先進的幹燥製粉方法,它將乳液澱粉噴成霧狀,在瞬間進行幹燥成粉,使原漿液受熱時間短、溫度低,較好地保留了澱粉的營養成分。
4.變性澱粉生產
變性澱粉是指在澱粉固有特性的基礎上,為改善其性能和擴大其應用範圍,而利用物理方法、化學方法和酶法改變澱粉的天然性質,增加其性能或引進新的特性而製備的澱粉衍生物。生產濕法變性澱粉或複合變性澱粉,工藝比較複雜。
5.紅薯幹生產澱粉
工業化生產紅薯澱粉,以鮮紅薯為原料,生產周期受季節的嚴重局限和製約,隻有解決紅薯幹生產澱粉才能保證周年生產,提高紅薯澱粉產量。
(1)生產工藝的關鍵是堿液除去薯幹中堿溶性蛋白質和果膠等雜質,之後用酸中和堿性物質。具體工藝流程如下:紅薯幹預處理→浸泡→粉碎→過篩→流槽分離→堿處理→酸處理→離心分離→幹燥→成品澱粉。
(2)操作要點。
①預處理:分為幹選和濕選兩種方法,幹選用篩選、風選和磁選等設備去除雜質;濕選用洗滌機械或洗滌糟清除雜質。