CN103966268A

CN103966268A - 一种酶制剂在酒糟降粘中的应用

Info

Publication number: CN103966268A
Application number: CN201410242396.0A
Authority: CN
Inventors: 何新民; 俞峰; 白玉川; 崔强; 徐广天
Original assignee: BAIYIN SAINUO BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BAIYIN SAINUO BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2014-08-06

Abstract

本发明涉及一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：所述酶制剂为纤维素酶或木聚糖酶或二者以任何比例的组合。将酶制剂添加在酒精发酵工艺的酒母扩大培养工序、发酵工序等。将微生物发酵法得到的生物酶制剂通过复配应用于酒精发酵工艺，可降低酒糟粘度，减少压滤及干燥酒糟饲料时蒸汽能耗，降低酒糟蛋白饲料生产成本。

Description

一种酶制剂在酒糟降粘中的应用

技术领域

本发明属于生物酶制剂应用技术领域，具体涉及一种酶制剂在酒糟降粘中的应用。

背景技术

我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、制药、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域，并且应用领域不断扩大。近年来，国内酶制剂在啤酒、乙醇发酵、淀粉糖发展迅猛，国外酶制剂主要在食品、纤维乙醇等领域发展较快。国内酒精生产原料主要是谷物原料，包括玉米、木薯、小麦、大麦，及它们的任意比例的组合，也有利用糖蜜发酵酒精。近年来谷物原料价格不断上涨，酒精生产企业面临极大的原料成本压力，同时，由于原料本身的问题，在管道输送、蒸馏酒精、酒糟脱水等工艺产生巨大的蒸汽消耗，也增加了生产成本，不利于酒精生产企业的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足，提供一种酶制剂在酒糟降粘中的应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：酶制剂为纤维素酶或木聚糖酶或二者以任何比例的组合。

酶制剂在酒糟降粘中的应用一：将酶制剂添加在酒精发酵工艺的酒母扩大培养工序，即直接添加在酒母罐或发酵罐中，添加量为0.001-0.08%，以所述发酵原料的重量计。

酶制剂在酒糟降粘中的应用二：将酶制剂添加到酒精发酵工艺的糖化工序，即与糖化酶同时添加，添加量为0.001-0.08%，以所述发酵原料的重量计。

酶制剂在酒糟降粘中的应用三：将酶制剂添加在酒精发酵工艺的发酵工序，即发酵罐中，酶直接和糖化酶一起加入到发酵罐中，添加量为0.001-0.08%，以所述发酵原料的重量计。

酶制剂在酒糟降粘中的应用四：将酶制剂添加在酒糟储存罐中；按料液吨重添加0.10‰-0.12‰的酶制剂，控制储存罐温度为30℃-55℃，搅拌均匀，停留30min-60min，再进入固液分离系统。

酶制剂在酒糟降粘中的应用五：所述酶制剂添加方式为上述4种方法中任意组合，具体添加方法由每个酒精厂生产工艺决定。

所述原料选自玉米，木薯，小麦，大麦，大米或它们的任意组合。

所述酒糟为所述原料发酵后产物。

本发明的有益效果是：将微生物发酵法得到的生物酶制剂通过复配应用于酒精发酵工艺，可降低酒糟粘度，减少压滤及干燥酒糟饲料时蒸汽能耗，降低酒糟蛋白饲料生产成本。

原理：酒精生产中的非淀粉多糖主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果聚糖、戊聚糖等，纤维素和半纤维素素在淀粉质原料中只起填充作用，维持着原料单体的结构，支撑着它的骨架，不能被淀粉酶水解，而这些大分子的物质往往会产生一定的粘性，且保持很高的持水性能，故可以通过添加纤维素酶、半纤维素酶等酶的方法，来水解使之变成持水能力弱、粘性小的小分子物质。

具体实施方式

以下对本发明进行的描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1，酶制剂为纤维素酶或木聚糖酶或二者以任何比例的组合。

酶制剂的制备方法如下：

（1）制备纤维素酶

菌种：中国工业微生物菌种保藏管理中心提供的李氏木霉菌种（编号13051）

a.斜面菌种制备：将木霉菌株种在无菌条件下转接到PDA培养基（马铃薯200g切块煮沸30min,纱布过滤，滤液加琼脂15g,葡萄糖20g,定容至1000ml，灭菌后使用）斜面，在30℃下培养1-2天，待斜面长满取出放于4℃冷藏备用;

b.茄子瓶斜面的制备：将斜面菌种在无菌条件下转接到PDA茄子瓶斜面，在30℃下培养1-2天待茄子瓶斜面长满取出放于4℃冷藏备用;

c.孢子悬浮液的制备：将茄子瓶斜面以接种量6%的比例，在无菌条件下转入三角瓶的无菌水中，将三角瓶中的孢子悬浮液在无菌条件下转入接种瓶中;

d.种子扩大培养：将秸秆1%、麸皮2%、微晶纤维素0.6%、玉米浆1.6%、磷酸二氢钾0.15%、碳酸钙0.2%、氯化钙0.03%、硫酸镁0.05%、硫酸铵0.25%投入6m³的种子罐内，用自来水定容到3m³，搅拌均匀，蒸汽灭菌后，待温度降到30-32℃时接入孢子悬浮液，在风量比为1:02-0.5，温度为30-32℃，罐压为0.05—0.07Mpa条件下培养28-36h，得种子扩大培养种液;

e.液体深层发酵：秸秆3%、麸皮2%、微晶纤维素1.5%、玉米浆1.8%、磷酸二氢钾0.15%、碳酸钙0.2%、氯化钙0.03%、硫酸镁0.05%、硫酸铵0.25%，投入80m³的种子罐内，用自来水定容到50m³,搅拌均匀，蒸汽灭菌后，待温度降到30-32℃时接入种子扩大培养种液，在风量比为1:02-0.5，温度为30--32℃，罐压为0.05—0.08Mpa条件下培养98—110h，得发酵醪液;

f.纤维素酶的提纯：利用聚丙烯板框过滤机将发酵醪液进行固液分离，得到滤渣和纤维素酶清夜，纤维素酶清液采用分子量10000道尔顿的中空纤维膜进行超滤浓缩7-8位，打入储料罐待干燥或直接加保鲜剂得到液体纤维素酶；

g．干燥：将浓缩好的纤维素酶液采用压力式干燥塔喷雾干燥，进口温度125--135℃，出口温度60--70℃，得到粉状纤维素酶。

（2）制备木聚糖酶

菌种：中国工业微生物菌种保藏管理中心提供黑曲霉菌种（编号40613）

a.斜面菌种制备：将黑曲霉菌株在无菌条件下转接到PDA培养基（马铃薯200g切块煮沸30min,纱布过滤，滤液加琼脂15g,葡萄糖20g,定容至1000ml，灭菌后使用）斜面，在30℃培养1-2天，待菌体长满斜面取出置于4℃冷藏备用;

b.种子悬浮液的制备：将斜面菌种在无菌条件下转入已制备好的液体培养基中，设定摇床转速200rpm,温度30±2℃下培养36h，即得木聚糖酶种子悬浮液;

c.种子扩大培养：将乳糖0.8%、葡萄糖1%、磷酸二氢钾1%、硫酸铵0.5%、硫酸镁0.1%，氯化钙0.05%、玉米粉1%投入6 m³ 种子罐内用自来水定容3m³，搅拌均匀，蒸汽灭菌后，降温至30±2℃接入木聚糖酶种子悬浮液，调节种子罐风量比为1:1.2，温度30±2℃，罐压力0.05-0.07Mpa，搅拌转速180-300rpm，培养32-36h，即得种子扩大培养种液;

d.液体深层发酵：葡萄糖0.45%，乳糖2.6%，玉米浆2.4%，磷酸二氢钾0.5%，硫酸铵0.45%，硫酸镁0.1%，氯化钙0.05%，加入发酵罐容量70%自来水，高温蒸汽灭菌，待温度降低到30±2℃时接入种子扩大培养种液，设定风量比为1：1.2，温度30±2℃，罐压力0.05-0.07Mpa，搅拌转速180-300rpm，培养140-150h，得到木聚糖酶发酵醪液;

e.木聚糖酶的提纯：利用带聚丙烯滤布的板框过滤机将发酵醪液进行初步固液分离，得到滤渣和木聚糖酶清液，木聚糖酶清液采用分子量10000道尔顿R 中空纤维膜进行超滤浓缩7-8倍，打入储料罐待干燥或直接加保鲜剂得到液体木聚糖酶;

f．干燥：将浓缩好的纤维素酶液采用压力式干燥塔喷雾干燥，进口温度125-135℃，出口温度60--70℃，得到粉状木聚糖酶；

（3）将上述纤维素酶和木聚糖酶按上述比例混合得复合酶制剂。

所述酒糟为所述原料发酵后产物。

木薯酒精厂，所用原料：木薯干，日处理原料量1600t, 添加复合酶制剂（90%纤维素酶+10%木聚糖酶）添加量0.08‰，添加方式按上述②的方式添加，连续添加3d，待发酵62h后，添加复合酶制剂的发酵醪达到成熟，一般蒸馏该发酵醪8h后可出酒糟。试验酒精厂所用酒糟分离设备为板框压滤机，滤饼通过螺旋输送机输送至管束干燥机进行干燥。我们选择螺旋挤压机的固定位置取样，用鼓风干燥法测滤饼水分，滤饼水分越低，说明酒糟粘度越低，越容易进行酒糟固体和糟液的分离。

结果如下：

经济效益：

该工厂每蒸发1t滤饼所带水分耗蒸汽量为1.2t，每吨蒸汽价格为160元/t，日产酒糟饲料按90t计，空白所耗蒸汽为：90/(1-61.65%)*1.2*160=45058.56（元/日）；而加复合酶制剂所耗蒸汽为：90/(1-58.76%)*1.2*160=41767.68(元/日)。可见加复合酶制剂后可节省的蒸汽消耗为45058.56-41767.68=3290.88元/日。工厂一年按300d开机计，每年可节约蒸汽成本3290.88*300=987264元，可见添加发明所述复合酶制剂可以为酒精企业带来很大的经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：将酶制剂添加在酒精发酵工艺的酒母扩大培养工序，即直接添加在酒母罐或发酵罐中，添加量为0.001-0.08%，以所述发酵原料的重量计；所述酶制剂为纤维素酶或木聚糖酶或二者以任何比例的组合。

2.如权利要求1所述一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：还包括将酶制剂添加到酒精发酵工艺的糖化工序，即与糖化酶同时添加，添加量为0.001-0.08%，以所述发酵原料的重量计。

3.如权利要求1所述一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：还包括将酶制剂添加在酒精发酵工艺的发酵工序，即发酵罐中，酶直接和糖化酶一起加入到发酵罐中，添加量为0.001-0.08%，以所述发酵原料的重量计。

4.如权利要求1所述一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：还包括将复合酶制剂添加在酒糟储存罐中；按料液吨重添加0.10‰-0.12‰的复合酶制剂，控制储存罐温度为30℃-55℃，搅拌均匀，停留30min-60min，再进入固液分离系统。

5.如权利要求1所述一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：所述酶制剂添加方式为权利要求1、2、3、4中四种方法任意组合，具体添加方法由每个酒精厂生产工艺决定。

6.如权利要求1、2、3或4任一所述一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：所述原料选自玉米，木薯，小麦，大麦，大米或它们的任意组合。

7.如权利要求1、2、3或4任一所述一种酶制剂在酒糟降粘中的应用，其特征在于：所述酒糟为所述原料发酵后产物。