以新鮮薯類原料經發酵生產酒精及酒精製品時糖化前的原料處理方法

2023-06-23 20:13:56 1

專利名稱：以新鮮薯類原料經發酵生產酒精及酒精製品時糖化前的原料處理方法
技術領域：
本發明涉及的是以新鮮薯類原料經發酵生產酒精或酒精製品時糖化階段之前的原料處理方法。
以新鮮的薯類原料採用糖化發酵過程是生產酒精及其它酒精製品的一種重要方法，其中使用最多的是新鮮甘薯。在進入糖化階段之前，目前多採用將新鮮薯類原料進行長時間加壓高溫蒸煮的處理方法，目的在於破壞和溶解澱粉的細胞壁及細胞間質，使澱粉顆粒釋放並儘可能分解成較小的分子形式，以利糖化和發酵過程的順利進行。但是這種高溫蒸煮法很難滿意地達到這一要求，因為其只能促使水分滲入原料組織而使其細胞膨脹和部分破裂，只有少量澱粉顆粒釋放出來，結果只能達到糊化及部分水解。同時這種方法不僅要消耗大量能源，而且還要損失部分澱粉和糖分等有用成分，降低了原料的有效利用率。另一方面，由於長時間的加壓高溫處理，也促使了原料中的果膠質和木質素等成分的分解和轉化，這是造成最後酒精製品中甲醇含量升高的主要原因。由於在新鮮薯類原料中尚存在有一些如澱粉酶等具有活性的酶成分，高溫蒸煮的結果只能使其全部破壞而不能充分發揮其應有的作用，這顯然也是不盡合理的。
本發明的目的是提供一種以新鮮薯類原料經糖化發酵生產酒精或酒精製品時糖化前對原料的處理方法，使其能大幅度降低原料消耗和能耗，並明顯減少產品中甲醇的含量。
本發明的處理方法是將新鮮薯類原料與80-95℃的熱水混合，並同時按低於4克原料/酶活力單位的比例加入澱粉酶後，在粉碎機中於轉速高於4000轉/分條件下作高速攪拌粉碎，使原料混合物轉變成為液化的漿狀物。若對此液化漿狀物無進一步的滅菌要求時，即可直接進入下步的糖化階段。若尚需滅菌時，則可在80-90℃下至少保溫30分鐘後再進入糖化階段。此保溫處理不僅可以進行滅菌，而且有利於使原料進一步水解液化徹底。
新鮮薯類原料含水量大，質地脆嫩，組織細胞及細胞間質易破裂溶解，因此在高速強烈的機械攪拌、撞擊、撕裂下很容易被粉碎。據報導，高速機械攪拌還具有一定的使長鏈的澱粉分子部分斷裂的作用。但是僅靠這種機械的粉碎作用還是難以達到進入糖化階段時對原料所需的處理要求。如前所述，新鮮薯類原料內存在有澱粉酶等活性成分，本發明方法將原料與熱水混合後共同攪拌粉碎正是為充分活化和發揮這些物質的作用提供了必要的條件。當然為了加速水解液化的速度，適當添加一定補充量的澱粉酶無疑是有益的。實踐證明，在高速機械粉碎攪拌和酶的聯合協同作用下，新鮮薯類原料實際在一分鐘或數分鐘的極短時間內即可實現水解液化的要求，攪拌速度越高，水解液化越快，例如攪拌速度甚至可以達到8000轉/分或更高。
本發明方法由於不採用長時間的高溫蒸煮，能耗比高溫蒸煮法可以減少40%以上。同時由於水解液化完全並且避免了原料中澱粉、糖分的損失，原料的有效利用率也大為提高，糧耗比蒸煮法可以少15%以上。另一方面，具有特別重要意義的是由於原料避免了長時間的高溫蒸煮，減少了原料中果膠質、本質素等成分的水解轉化，有利於降低最終產品中的甲醇含量，採用本發明處理方法所生產的酒精或酒精製品中的甲醇含量可以比高溫蒸煮法的低95%以上，使產品質量提高2-3個等級。
下面介紹一個本發明方法的具體實施例以新鮮甘薯經糖化發酵生產95%酒精。將原料洗淨後，與90-95℃熱水混合，並按不超過4克原料/酶活力單位的比例加入澱粉酶，共同在旋轉粉碎機中以4600轉/分的轉速進行粉碎和水解液化，至液化物能通過20-50目篩。將液化產物入液化缸在80-90℃保溫30-60分鐘後即可進入下步糖化階段。經常規糖化和發酵後的95%酒精中的甲醇含量優於國家優級品的標準。
權利要求
1.一種以新鮮薯類原料經糖化發酵生產酒精或酒精製品時糖化階段之前的原料處理方法，其特徵在於將原料與80-95℃的熱水及按低於4克原料/酶活力單位比例量的澱粉酶同時混合後於轉速高於4000轉/分的條件下作保溫攪拌粉碎成液化的漿狀物。
2.如權利要求1的方法，其特徵在於所說的液化漿狀物在80-90℃至少作30分鐘的保溫處理。
全文摘要
本發明採用了將新鮮薯類原料與熱水和澱粉酶同時混合進行高速攪拌粉碎和水解液化，從而取代了此類原料經糖化發酵生產酒精和酒精製品時糖化階段前對原料進行處理時的傳統高溫蒸煮方法，既可大量節約原料又可大量節約能源，同時還能大幅度地降低產品中的甲醇含量。
文檔編號C12G3/02GK1044941SQ8910586
公開日1990年8月29日 申請日期1989年2月16日 優先權日1989年2月16日
發明者錢照紅, 何志存 申請人:四川膨化發酵研究中心