葛根加工副产物资源化利用研究进展

赖谱富，陈君琛，李怡彬，翁敏劼

(福建省农业科学院农业工程技术研究所，福建省农业科学院农产品加工研究中心，国家食用菌加工技术研发分中心 350003)



葛根加工副产物资源化利用研究进展

赖谱富，陈君琛*，李怡彬，翁敏劼

(福建省农业科学院农业工程技术研究所，福建省农业科学院农产品加工研究中心，国家食用菌加工技术研发分中心 350003)

综述了葛渣、葛根淀粉工业废水等副产物的资源化利用研究进展，对国内的葛根加工副产物的综合利用进行展望。

葛根；加工副产物；废水；废渣；资源化利用

我国葛根资源丰富，除新疆、西藏外的其余省区均有分布，具有极高的保健和营养价值，是一种具有广阔开发前景的药食兼用植物[1-4]。联合国粮农组织预言：21 世纪粉葛将成为继水稻、小麦、玉米、马铃薯、甘薯之后的第六大主食。因此，进一步开发利用葛根资源日益受到重视[5-6]。

葛根加工副产物主要包括提取葛淀粉后剩下的葛渣和废水等，这些副产物大部分被直接抛弃，既造成资源浪费又污染环境，而我国葛根总量巨大，加上精深加工程度低，副产物基本未得到有效利用。如何有效地将葛根加工副产物综合利用、变废为宝，有着良好的环境和社会效益。为此，本文就葛根加工副产物的研究进展等做简要综述。

1 葛渣

1.1 制备膳食纤维及葛根纤维

随着科学研究的深入，膳食纤维功效逐渐被人们认识，被称为“第七营养素”。王岩岩[7]、韩军[8]研究了药用真菌发酵葛渣生产活性膳食纤维工艺，结果显示：菌株DS 固体发酵葛渣的最优培养条件为37℃下培养8 d 、15%接种量、4 d种龄，产物中可溶性膳食纤维含量11.6%、黄酮含量6.13 mg/g。韩军等[9]从葛根渣中酶法制备膳食纤维，在混合酶(淀粉酶与糖化酶质量比为1∶3)用量0.2%、70℃处理80 min、蛋白酶用量0.3%、50℃处理60 min条件下，膳食纤维得率较高。

1.2 制备黄酮类物质

当前利用葛渣制备黄酮类物质的方法主要有超声波辅助提取法、微波辅助提取法、酶提取法及发酵法等。左蕾蕾等[10]研究了超声辅助提取葛渣中异黄酮的最佳条件：以60%(V/V)乙醇溶液为溶剂，超声功率100 W、超声频率40 KHz、料液比1∶18、温度60℃下浸提30 min，异黄酮提取率达88.3%。马海乐等[11]用微波中高火档对葛渣辅助萃取处理1 min后，75% 乙醇溶液浸提2次可得到较高提取率的葛根总黄酮。黄彤等[12]确定纤维素酶提取葛渣异黄酮的最佳条件：酶解温度51℃、pH 5、酶解时间138 min，异黄酮得率可达12.34 mg/g。施英英等[13-14]研究了葛根渣黑曲霉菌株固态发酵产异黄酮工艺，利用微生物产生的木聚糖酶和内切-β-葡聚糖酶(CMC酶)破坏细胞壁的纤维结构，促进异黄酮的溶出。伍自力等[15]利用产纤维素酶S522B-41菌株对葛渣进行固态发酵，在接种量4%、发酵温度40℃、pH值6.4、发酵时间44 h 条件下，异黄酮得率高达12.28 mg/g。

1.3 提取多糖物质

张永军等[16]利用响应面法优化了葛根多糖提取工艺，料液比33∶1、温度98℃下提取144 min，多糖得率达12.59%。张勇等[17]采用乙醇回流法提取葛渣中的多糖，在乙醇浓度75%、料液比1∶40、温度95℃下回流提取90 min，提取率达1.168%。

1.4 栽培食用菌

利用葛根废渣栽培食用菌既可以减少环境污染、变废为宝，又可为食用菌产业提供新型生产原料。贺榆霞[18]、卢成英[19]、王勇等[20]研究了葛渣替代料栽培食用菌技术，结果显示：栽培平菇、香菇、金针菇、猴头菇的最高生物学效率分别为96.72%、78.69%、92.00%、51.00%，且利用葛渣栽培的平菇、香菇营养价值与市售的相当[21]。

1.5 制备曲奇饼干

以葛渣为原料制备曲奇饼干，最佳配方为低筋粉100%、葛渣粉15%、黄油70%、麦芽糖醇35%、奶粉12%、鸡蛋液10%[22]，其中葛渣粉碎后过100目筛，所制作葛渣曲奇饼干呈焦黄色，口感松脆，甜而不腻。

2 葛根淀粉工业废水

2.1 制备黄酮类物质

冼莹莹[23-24]探索从葛根淀粉工业废水中回收及分离纯化葛根素的工艺，添加0.1 g/L的十二水硫酸铝钾去除废水中大量的蛋白质，蛋白质去除率43.96%，利用大孔树脂富集回收葛根素，回收率85.54%，葛根素纯度49.18%，并采用膜过滤进一步纯化葛根素。鄢贵龙等[25]研究葛粉及葛根异黄酮的清洁生产工艺，开发出葛粉工业废水的全回流利用新工艺，葛根异黄酮提取率0.98%，葛根素含量为36.32%。董华强等[26]比较分析了“合水粉葛”淀粉生产废渣水中的异黄酮成分差异，废渣、废水干物质中葛根素含量分别达到0.46%、0.34%，高于葛粉(0.21%) 和葛芯(0.26%)，且废渣和废水干物质中葛根素占总异黄酮含量的比例低于葛根，其他异黄酮组分也与葛根原料存在差别。陈全斌等[27]研究了磨浆法提取黄酮及其生产葛根淀粉废水的综合利用工艺，采用磨浆法对提取葛根黄酮有较高的提取率，且葛根素含量达47%，生产葛根淀粉废水中富集到的黄酮含葛根素39%。李传润[28]等利用大孔树脂吸附法处理废水，制备葛根黄酮，酸水解法制备葛根素，100 kg鲜野葛可同时制备18.4 kg纯天然葛粉、205 g精制黄酮(葛根素含量为40.6%)或20 g葛根素(97.6%)。

2.2 制备乳酸

黄勇[29]发明了一种以葛粉工业废水为原料微波灭菌发酵制备乳酸的方法。该方法以葛粉工业废水为原料配制培养基，对培养基微波灭菌，再把干酪乳杆菌接入培养基中进行培养即得到乳酸。

2.3 制备富含葛根素的固体粉剂

陈国庆等[30]发明了一种葛粉生产废水、废渣的综合利用方法。该方法将葛粉生产的废水分1～3次浸提葛粉生产的纤维性废渣，在温度40～80℃下浸提1～6 h，分离得到的浸提液经微滤膜过滤、反渗透膜浓缩、喷雾干燥，得到富含葛根素的固体粉剂。

2.4 制备富含黄酮的葛粉粉皮

赵力超等[31]发明了一种富含黄酮类物质的葛粉粉皮的生产方法。该方法以葛根淀粉为主要原料，加工过程中将葛根淀粉废水经特殊处理后制成富含黄酮的回收液，加入原料及辅料中制成粉浆，把粉浆拉成粉皮，经鼓风干燥后得优质葛粉粉皮成品；产品中总黄酮含量增加了165.15%，断条率减少了25.00%。

3 小结与展望

近年来我国葛根加工产业呈现快速发展势头，有关葛根加工副产物的综合利用研究工作也受到广泛关注，但与发达国家相比还处在相对初级阶段。虽然加工副产物所占原料的比重很大，但由于传统消费习惯和大部分加工企业规模小，研究开发能力不足，基本不具备综合利用的开发能力。

我国葛根种植量稳步增长，产量逐年增加，解决葛根加工副产物的综合利用问题迫在眉睫。综合利用现有资源，提高葛根的附加值，促进葛根产业可持续发展，最大程度地提高其社会及经济效益，将是葛根产业今后发展的方向。

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(责任编辑：刘新永)

Research Progress in resource utilization of by-product in processing of Pueraria

LAI Pu-fu, CHEN Jun-chen*, LI Yi-bin, WENG Min-jie

(AgriculturalEngineeringTechnologyInstituteofFAAS,AgriculturalProductsProcessingResearchCenterofFAAS,BranchofNationalEdibleFungusProcessingTechnologyResearchandDevelopmentCenter,FujianProvince350003)

Research progress in resource utilization of by-product of Pueraria residue and Pueraria starch wastewater were reviewed in this paper, and the prospect of the comprehensive utilization of by-products in Pueraria processing in domestic were put forward.

Pueraria; processing byproduct; wastewater; waste residue; resource utilization

2016-07-07

赖谱富，男，1983年生，助理研究员。

*通讯作者：陈君琛，男，1959年生，研究员 (E-mail：junchencc@sina.com)。

公益性行业(农业)科研专项(201503142)；福建省农业科学院科研项目(YC2016-8，2014QB-19)；福建省农业科学院科技创新团队PI项目(2016PI-3)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.08.016