酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶及其應用的製作方法
2023-09-22 08:09:55
專利名稱：酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及生物工程領域，屬於食品發酵技術，特別是酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶及其應用。
背景技術：
目前在酒精及燃料乙醇的生產過程中，原料(玉米和小麥)的液化糖化普遍採用雙酶法工藝，方法簡單、效果好。
近年來，為了提高原料利用率和發酵速度，降低生產成本，人們嘗試在液化糖化和發酵工段另外添加一些工業酶製劑和無機鹽，如纖維素酶、果膠酶、脫支酶、酸性蛋白酶以及硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸氨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫氨等。據目前有關資料顯示，由於酶製劑價格昂貴，通過外加一兩種酶的方式來達到提高原料利用率的目的是非常困難的，而且由於多道工序添加(一般要在拌料、糖化和發酵三個工序添加)，給生產帶來許多不便；在發酵工段通過添加營養鹽來加快發酵速度，雖然發酵速度很快，但醪液中雜菌多，酸度比不加營養鹽提高了許多(大約高3個點，約合1.62個酒度，損耗約5％的原料)，反而造成原料的浪費；單一添加蛋白酶或(和)植酸酶，由於酶製劑本身含有較多對酒精發酵不利的產酸菌，在醪液正常發酵的溫度條件下(32℃-38℃，PH值4.5左右)，這些產酸菌極易大量繁殖，造成發酵速度不如加營養鹽，酸度卻與加營養鹽不相上下。也有的單位在加酶的同時添加一些抗菌藥物，如青黴素、克菌靈等，但這些方法費力費錢，並不被企業看好。
發明內容
本發明的目的之一是克服上述技術之不足，提供一種酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶；本發明的另一目的是提供一種酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶的應用方法。
本發明的目的按下述方案實現一種酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於它是由下述重量百分比的成分組成的複合酶複合纖維素酶10-20％果膠酶3-7％蛋白酶5-15％脫支酶5-15％
植酸酶5-15％糖化酶餘量；上述複合纖維素酶由以下重量百分比的成分構成纖維素酶 60％β-葡聚糖酶 30％木聚糖 10％。
上述果膠酶由以下重量百分比的成分構成果膠酯酶 50％果膠解聚酶 50％。
上述蛋白酶由以下重量百分比的成分構成內切肽酶 50％羧肽酶25％氨肽酶25％。
上述脫支酶是異澱粉酶。
上述植酸酶是植物酸鹽酶。
上述糖化酶是葡萄糖澱粉酶。
上述酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶的應用方法，是在糖化階段一次性將所述糖化營養複合酶添加至待糖化物料中。
本發明是多種酶製劑複合配方，可替代現有工藝中的糖化酶，降低生產成本；本發明用酶製劑替代營養鹽，降低酸度，減少雜菌，加快發酵速度；本發明在使用時，變多次添加為一次添加，簡化操作工序。
各種酶從原理上分析有以下幾個顯著特點1)足夠的纖維素酶及半纖維素酶水解原料中的纖維素，破壞其鏈狀結構及其與半纖維素構成的網狀細胞壁結構，釋放出其中被挾裹的澱粉及蛋白質等工藝有效物質，從而提高原料利用率。半纖維素酶協同纖維素酶水解纖維素及半纖維素為微生物可利用的物質，進一步提高原料酒精得率。
2)適量的果膠酶及β-葡聚糖酶果膠酶及β-葡聚糖酶的作用解除了果膠、β-葡聚糖等粘性物質的阻礙，增強了其它酶類與工藝有效物質的接觸效果，從而提高酶反應速率，起到協同作用。同時可降低醪液粘度，減小輸送動力消耗，實現濃醪發酵。
3)適量的糖化酶和脫支澱粉酶糖化酶可直接水解直鏈澱粉，脫支澱粉酶可將液化酶、糖化酶不能直接作用的支鏈澱粉轉化為可作用的直鏈澱粉和糊精、以及少量的葡萄糖和麥芽糖，達到強化糖化效果的目的，同時省去了另外添加糖化酶，減少了企業額外投入。
4)適量的蛋白酶系及植酸酶蛋白酶及植酸酶的作用為酵母提供了充分的氮源和營養物質，促使酵母旺盛繁殖。酵母起酵快，長勢強壯，發芽率高，大大縮短了酒精發酵時間，提高了設備的周轉利用率，省去了營養鹽的成本開支。
具體實施例方式1、本發明的生產工藝流程原料進廠——測定酶活，檢測細菌是否超標——經檢測合格的原料按下述重量比例進入各指定投料口複合纖維素酶15％、果膠酶5％、蛋白酶10％、脫支酶10％、植酸酶10％、糖化酶50％——生產現場預先消毒滅菌，控制溫溼度——用絞龍將各種原料輸送至混料罐混合均勻——自動真空包裝機按設定規格抽真空包裝——隨機抽樣檢測，打包入庫2、本發明的使用方法原料風選，粉碎(d＜2.0)——耐高溫α-澱粉酶+回流糟液+工藝水拌料——蒸煮液化——閃蒸冷卻——磷酸或硫酸調醪液PH值為4.5-5.0，按原料的1‰(W/W)將複合酶在糖化鍋的拌料罐中溶解後流加糖化(不另加糖化酶)——醪液至發酵罐發酵(不另加蛋白酶和營養鹽)——酒精蒸餾3、工藝指標粉碎粒度d≤1.8mm 料水比1∶3-2.8拌料40％回流糟液拌料 醪液濃度14-18％液化溫度90-104℃ 液化時間60min糖化溫度59-61℃ 糖化時間50min酵母出芽率15-30％ 酵母個數6500-9000萬個/ml發酵成熟醪酸度AC＜6.0 酒度7.0-11％ 還原糖SR＜0.14、本發明以常規方法作為對照組進行對比試驗，結果如下表
5、試驗結論1)應用本發明可大大縮短發酵周期，發酵周期僅為原發酵周期的一半左右；2)應用本發明酵母起酵快，菌體強壯，相對雜菌優勢明顯，發酵能力強，醪液酸度低；3)應用本發明可降低醪液粘度，提高原料利用率，為實現濃醪發酵、節能降耗提供了切實可行的技術手段。
權利要求
1.一種酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於它是由下述重量百分比的成分組成的複合酶複合纖維素酶10-20％果膠酶3-7％蛋白酶5-15％脫支酶5-15％植酸酶5-15％糖化酶餘量。
2.如權利要求1所述的酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於上述複合纖維素酶由以下重量百分比的成分構成纖維素酶 60％β-葡聚糖酶 30％木聚糖10％
3.如權利要求1所述的酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於上述果膠酶由以下重量百分比的成分構成果膠酯酶 50％果膠解聚酶50％。
4.如權利要求1所述的酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於上述蛋白酶由以下重量百分比的成分構成內切肽酶 50％羧肽酶25％氨肽酶25％。
5.如權利要求1所述的酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於上述脫支酶是異澱粉酶。
6.如權利要求1所述的酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於上述植酸酶是植物酸鹽酶。
7.如權利要求1所述的酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，其特徵在於上述糖化酶是葡萄糖澱粉酶。
8.如權利要求1所述的酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶的應用方法，其特徵在於在糖化階段一次性將所述糖化營養複合酶添加至待糖化物料中。
全文摘要
本發明是涉及一種酒精及燃料乙醇專用糖化營養複合酶，它是由下述重量百分比的成分組成的複合酶複合纖維素酶10－20％，果膠酶3－7％，蛋白酶5－15％，脫支酶5－15％，植酸酶5－15％，糖化酶餘量。本發明的應用在糖化階段一次性將所述糖化營養複合酶添加至待糖化物料中。本發明是多種酶製劑複合配方，可替代現有工藝中的糖化酶，降低生產成本；本發明用酶製劑替代營養鹽，降低酸度，減少雜菌，加快發酵速度；本發明在使用時，變多次添加為一次添加，簡化操作工序。
文檔編號C12P7/06GK1563395SQ20041003445
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月12日 優先權日2004年4月12日
發明者郭峰 申請人:郭峰