薯渣是甘薯生產(chǎn)淀粉及粉絲和粉條等制品的副產(chǎn)物。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年因生產(chǎn)淀粉而排放的薯渣有550萬t，除極少一部分薯渣作為廉價動物飼料，大部分當(dāng)作廢棄物直接丟棄，既造成資源浪費，也造成環(huán)境污染。甘薯渣一般占原料的10%~14%，由果皮、果梗和果肉3個部分組成，果皮和果肉約占97.2%，果梗占2.8%。

淀粉和膳食纖維是干薯渣的主要成分，其中淀粉占有率為43%~61%，膳食纖維為16%~27%，其余為可溶性糖、蛋白、灰分及酚類物質(zhì)等成分。如何將甘薯淀粉加工廢渣進(jìn)行資源化利用，成為當(dāng)前研究的熱點之一，如在動物飼料、膳食纖維、果膠、食用菌培養(yǎng)基、燃料乙醇和其他方面的研究應(yīng)用。

加工飼料

新鮮的甘薯渣可直接用來飼喂動物，但是因為其纖維多、蛋白少，無法滿足畜禽的營養(yǎng)需求，尤其飼料中蛋白質(zhì)太低會嚴(yán)重影響畜禽的生長發(fā)育。研究表明，過多飼喂薯渣會影響仔豬生長發(fā)育、降低公豬精子活力，也不利于母豬體內(nèi)的胎兒生長發(fā)育。新鮮的甘薯渣含水量達(dá)80%~90%，自然環(huán)境下極易受到黃曲霉等微生物污染，投喂牲畜會影響其生產(chǎn)性能。若將甘薯渣制作成青貯飼料或蛋白飼料，則可成為飼喂動物的優(yōu)質(zhì)飼料。

甘薯渣的青貯方法是將1~2d加工的無污染新鮮薯渣在密閉缺氧的條件下，通過厭氧乳酸菌的發(fā)酵作用而得到的一種粗飼料，主要用于飼養(yǎng)反芻動物。由于甘薯渣含水量高，青貯時需要加入一定比例的其他飼料來降低水分，如玉米、糠麩、干草等，同時，還可添加適量尿素或氯化銨等，以提高其蛋白質(zhì)含量和青貯品質(zhì)。

蛋白飼料的生產(chǎn)是以甘薯渣為底物，選取蛋白含量高、有效降解纖維素的菌株，通過微生物發(fā)酵技術(shù)，提高薯渣中的蛋白含量，降解纖維素含量，同時改善飼料適口性，極大地提高甘薯渣的飼用價值。

膳食纖維提取

甘薯渣中提取膳食纖維的常用方法有物理法、化學(xué)法和生物法。不同工藝條件下提取的膳食纖維不僅含量和微觀結(jié)構(gòu)有差異，且還會對其理化性質(zhì)和功能指標(biāo)產(chǎn)生影響?？扇苄陨攀忱w維是評價膳食纖維生理功能的重要指標(biāo)，但是天然膳食纖維中不溶性膳食纖維占比較大，且因其多孔結(jié)構(gòu)，直接將膳食纖維添加到食品中，會影響口感。

對不可溶膳食纖維進(jìn)行改性，改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)和形態(tài)，在提升可溶性膳食纖維含量的同時，不可溶性膳食纖維的保水性、持油性、膽固醇吸附量、亞硝酸鹽離子吸附量等功能指標(biāo)也會變優(yōu)。如采用蒸汽爆破技術(shù)處理甘薯渣膳食纖維，可明顯提高可溶性膳食纖維含量。

研究發(fā)現(xiàn)，在小麥面團(tuán)中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~8%的微細(xì)化薯渣粉，面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)在可接受的范圍，加工性能較好。目前，薯渣膳食纖維主要用于低熱量代餐加工食品、烘焙類食品添加劑及纖維素類保健品。

果膠提取

甘薯渣中果膠含量為9%~23%，是一種較好的果膠來源。有研究利用3.95 mg/mL的草酸銨在375W的超聲波輔助下提取了甘薯渣中的果膠，提取率為15.48%。采用傅立葉變換紅外光譜（FTIR）測定了甘薯果膠的酯化度，發(fā)現(xiàn)其為高甲氧基果膠。

高甲氧基果膠在pH為2.0~3.5且可溶性固形物≥ 55%時形成凝膠，因此適用于增加酸性介質(zhì)的穩(wěn)定性。還有研究確定了酶法提取甘薯渣果膠的最 佳條件，提取后經(jīng)超濾濃縮、乙醇沉淀方法純化后果膠得率17.3%，果膠半乳糖醛酸含量達(dá)80.0%。鹽法提取的果膠物化特性優(yōu)于酸法，純度高、水溶性較好，更適用于食品工業(yè)。

作為食用菌培養(yǎng)基原料

甘薯渣因為含有大量的淀粉、纖維素等重要的營養(yǎng)物質(zhì)，可用于食用菌栽培中。有研究在糙皮側(cè)耳、雞腿蘑、金針菇栽培試驗中，利用甘薯渣添加不同比例的棉籽殼和玉米芯進(jìn)行制種試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甘薯渣與棉籽殼或玉米芯按一定的比例栽培菌種時，食用菌生長良好，而用純甘薯渣培養(yǎng)時雖然菌絲生長粗壯旺盛、外觀潔白濃密，但產(chǎn)量較低，生物學(xué)效率比棉籽殼和玉米芯常規(guī)培養(yǎng)時低35%。

采用整玉米芯甘薯渣砌墻立體栽培平菇試驗，發(fā)現(xiàn)菌種萌發(fā)早、菌絲生長快、出菇早、產(chǎn)量高。這種栽培模式將保水性差、縫隙大的整玉米芯和含水量極高、透氣性差的甘薯渣綜合利用，不僅可以節(jié)省種菇的投資成本，同時變廢為寶、減少環(huán)境污染，為甘薯渣的高效利用提供了新的途徑。

制備燃料

甘薯渣中富含淀粉等碳水化合物，是制備乙醇和氫氣良好的原材料。利用甘薯渣生產(chǎn)乙醇發(fā)現(xiàn)，乙醇產(chǎn)量高達(dá)5.52 g/L。通常在常規(guī)工藝（微生物發(fā)酵法）的基礎(chǔ)上采取超聲波或微波輔助手段預(yù)處理，能有效提高乙醇的產(chǎn)率。

采用水熱炭化法處理甘薯渣，使其在高溫下發(fā)生脫水和脫羧反應(yīng)，能獲得水熱炭，水熱炭的碳含量由甘薯渣的46.2%增加到67.13%，而氫含量由6.56%下降到5.24%，氧含量由41.95%下降到19.54%；與未經(jīng)處理的甘薯渣相比，水熱炭的燃燒著火溫度、燃盡溫度和活化能均呈上升趨勢，表現(xiàn)出比甘薯渣更好的燃燒特性。

不過在水熱處理制備炭的過程中，一些無機物和中間產(chǎn)物會溶解于水相而產(chǎn)生二次污染，導(dǎo)致水相在排放到環(huán)境之前需要額外的處理。為解決這一問題，有學(xué)者進(jìn)一步研究了甘薯渣制備水熱炭時的水相循環(huán)，發(fā)現(xiàn)水相回用可顯著提高水熱炭的產(chǎn)率、促進(jìn)脫羧反應(yīng)，提高了碳含量和高熱值，降低了NOX或SO2排放，從而使甘薯渣的能源化利用更加清潔、環(huán)保。

此外，甘薯渣與低脂微藻的共水熱液化研究發(fā)現(xiàn)，加入甘薯渣雖然并沒有明顯促進(jìn)淀粉與蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)而形成生物原油，但促進(jìn)了生物炭的形成；隨著甘薯渣用量的增加，生物原油中氮含量呈下降趨勢，從而降低原油存放過程中生成沉淀的風(fēng)險并減少其燃燒產(chǎn)生氮氧化物造成的環(huán)境污染。當(dāng)?shù)椭⒃?甘薯渣比為3/1時，能量回收率達(dá)70.8%，大于理論計算值66.96%，表明甘薯渣的加入對低脂微藻的水熱液化存在協(xié)同效應(yīng)。

其他應(yīng)用

甘薯渣還可用于制備葡萄糖、檸檬酸、固體燃料及生產(chǎn)環(huán)保吸附劑等。用酶解法將薯渣中殘留的淀粉和纖維降解制備高純度結(jié)晶葡萄糖，經(jīng)去雜質(zhì)、純化后，可得到純度為99%的醫(yī)用級結(jié)晶葡萄糖，結(jié)晶回收率達(dá)90%，甘薯渣的轉(zhuǎn)化率達(dá)到83.58%。

采用超聲輔助水浴法提取甘薯渣多糖，最 佳工藝條件為料液比1:17，超聲時間57 min，超聲功率209 W，超聲溫度60 ℃，甘薯渣多糖的平均得率為5.926%。采用酶法制備果膠寡糖及復(fù)合纖維寡糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以纖維二糖、纖維三糖和果膠二糖、果膠三糖為主。

將甘薯渣用pH值12的NaOH溶液、無水乙醇等試劑改性處理后制備成吸附劑，用于吸附亞甲基藍(lán)，結(jié)果表明，改性后的甘薯渣對亞甲基藍(lán)有良好的吸附效果。SEM圖發(fā)現(xiàn)甘薯渣經(jīng)化學(xué)處理表面疏松多孔，是生物吸附劑的良好原料。

參考資料：

[1]楊世雄,高飛虎,李雪,等.甘薯渣高效利用的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2024,(20):93-97.

[2]靳艷玲,趙海,曾凡逵.甘薯淀粉加工廢渣的高值化利用研究進(jìn)展[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報,2021,11(11):98-103.

作者簡介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究