CN105219819A - 一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺 - Google Patents

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李树
王一
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王楠
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Abstract

本发明涉及一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺。一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述生产工艺为：玉米浸泡、纤维分离、蛋白分离、淀粉乳调浆、液化、糖化、板框过滤、离子交换、葡萄糖异构、色谱分离、活性炭脱色、糖液浓缩、结晶、母液分离、干燥；所述玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离中至少一个步骤中加入纳他霉素悬浊液。本发明通过在淀粉及淀粉糖的生产过程中添加纳他霉素的工艺来控制微生物的污染，抑菌效果好，安全性高，不会对污泥菌群产生影响，为淀粉及淀粉糖工业的染菌问题提供了一条有效的解决途径，具有重大的经济效益和社会效益。

Description

一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺
技术领域
本发明属于淀粉及淀粉糖生产领域，具体涉及一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺。
背景技术
在淀粉及淀粉糖的生产过程中，从原料到产品经如下多道工序：玉米浸泡、纤维分离、蛋白分离、淀粉乳调浆、液化、糖化、板框过滤、离子交换、葡萄糖异构、色谱分离、活性炭脱色、糖液浓缩、结晶、母液分离、干燥等。由于生产过程中料液不能高温灭菌且系统开放、营养丰富等原因，导致料液中微生物滋生，其中耐高温的酵母菌和霉菌居多。物料染菌导致很多不良后果，例如板框过滤困难、料液酸败、结晶葡萄糖澄清度不合格、淀粉糖产品微生物菌落数超标等，给企业带来了极大的损失。目前常见的控制染菌方法如下：1、添加焦亚硫酸钠。例如，在葡萄糖结晶工段添加焦亚硫酸钠来抑菌微生物。焦亚硫酸钠对各种微生物具有一定的抑制效果，正常情况下能够满足生产需求，在染菌严重时可以增加添加量。但是，由于焦亚硫酸钠最终排放到污水处理厂，过量的焦亚硫酸钠会对厌氧/好氧污泥中的菌群产生抑制，影响COD降解率，导致排放的污水不达标，因此即使在染菌严重的情况下，未经污水处理厂同意，生产厂不能擅自提高焦亚硫酸钠的添加量，从而影响葡萄糖的纯度。2、调低料液pH值。例如淀粉乳经过液化、糖化、离交、浓缩、脱色等工段后，料液的正常pH为4.0左右，然后进入结晶工序。在此条件下，酵母菌和霉菌仍然能够存活并发酵。为了控制染菌，用盐酸调低料液pH至3.0甚至更低。低pH环境能够有效抑制微生物生长，但同时也加快了罐体的腐蚀程度，出现“跑冒滴漏”现象，减少了生产设备的使用周期。3、定期清罐、消罐。当染菌严重时才会进行清罐、消罐，清罐、消罐是一项应急措施，只能短期缓解染菌程度且该措施劳动量大，繁琐费时。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有抑菌工艺存在的缺陷而提供一种淀粉及淀粉糖工业生产中微生物染菌的控制方法。
本发明的技术方案为：一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，所述生产工艺为：玉米浸泡、纤维分离、蛋白分离、淀粉乳调浆、液化、糖化、板框过滤、离子交换、葡萄糖异构、色谱分离、活性炭脱色、糖液浓缩、结晶、母液分离、干燥；所述玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离中至少一个步骤中加入纳他霉素悬浊液。
所述纳他霉素悬浊液的浓度为0.1--500g/L。
所述纳他霉素悬浊液的浓度为20--50g/L。
所述玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离至少一个步骤中还包括加入焦亚硫酸钠，其中焦亚硫酸钠的作用为抑菌和除氧。
所述焦亚硫酸钠的浓度为0--300mg/L。
所述玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离中至少一个步骤中加入纳他霉素悬浊液的工艺中，纳他霉素在该工艺中的浓度为0.2--10mg/L。
所述纳他霉素悬浊液的溶剂为蒸馏水、甲醇、乙醇、冰醋酸，及玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离步骤中的料液。
所述淀粉及淀粉糖生产为淀粉生产、糊精生产、葡萄糖生产、果糖生产、果葡糖浆生产中的一种或多种。
本发明通过在淀粉及淀粉糖的生产过程中添加纳他霉素的手段来控制微生物的污染，抑菌效果好，安全性高，不会对污泥菌群产生影响，为淀粉及淀粉糖工业的染菌问题提供了一条有效的解决途径，具有重大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本实施例1A瓶培养基的显微镜观察图；
图2为本实施例1B瓶培养基的显微镜观察图；
图3为本实施例2C瓶培养基的显微镜观察图；
图4为本实施例2D瓶培养基的显微镜观察图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例1
各基液的准备步骤：
1）斜面培养基的配制：葡萄糖1.0%，牛肉膏1.0%，蛋白胨1.0%、琼脂2.0%，pH7.0，115℃灭菌20min；
2）液体培养基的配制：葡萄糖2.0%，牛肉膏1.0%，蛋白胨1.0%，pH7.0，分装100mlA瓶和B瓶，115℃灭菌20min；
3）纳他霉素悬浊液的配制：称取纳他霉素制剂2g，纳他霉素在制剂中的含量为50%，放入5L蒸馏水中，混合均匀。以纳他霉素含量计，纳他霉素的浓度为200mg/L。
将产朊假丝酵母菌接入该实施例中步骤1）配制好的斜面培养基中，30℃培养1天，获得产朊假丝酵母菌种斜面；然后接一环产朊假丝酵母菌种斜面种入该实施例1中步骤2）配制好的液体培养基中，30℃培养1天，获得产朊假丝酵母培养液。
通过图1及图2可以看出，A瓶培养基酵母菌数量较多，B瓶培养基酵母菌数量较少。说明2mg/L的纳他霉素明显抑制了产朊假丝酵母的生长。
实施例2
实施例2中液体培养基和纳他霉素悬浊液的配制与实施例1一致，其中液体培养基分装为100mlC瓶和D瓶。好氧污泥从污水处理厂的好氧曝气池中获得。
通过图3及图4可以看出，C瓶及D瓶培养基的污泥菌数量都非常多。说明，2mg/L的纳他霉素对污泥菌的生长基本没有影响，污泥菌能够正常处理污水。
实施例3
纳他霉素悬浊液的制备：称取商品纳他霉素制剂400g，纳他霉素在制剂中的含量为50%，放入10L蒸馏水中，混合均匀。以纳他霉素含量计，纳他霉素的浓度为20g/L。
在葡萄糖生产过程中，物料经过蒸发器浓缩，干物含量从32%提高到75%，然后再经活性炭脱色。70m3浓糖料液与10L纳他霉素悬浊液混合均匀后进入卧式结晶罐，结晶罐中含有30m3的料液作为晶种，则总料液体积为100m3，纳他霉素在料液中的浓度约为2mg/L。50小时后，结晶工序结束，料液用离心机进行固液分离，干燥后得到结晶葡萄糖产品。取葡萄糖5g，用蒸馏水溶解并稀释至10ml，观察溶液呈澄清无色状态。说明纳他霉素在葡萄糖生产过程中有抑菌作用，且产品符合国家标准。
实施例4
纳他霉素悬浊液的配制同实施例3。
在果葡糖浆生产过程中，物料经过活性炭脱色和离子交换后，干物含量为50%左右。往100m3料液中加入10L纳他霉素悬浊液和30kg焦亚硫酸钠，混合均匀后进入葡萄糖异构柱，在异构柱中，葡萄糖在异构酶的作用下反应生成果糖。该工艺中，纳他霉素的作用是抑制酵母菌和霉菌，焦亚硫酸钠的作用主要是除氧。经过异构工序之后，异构出料为F42果葡糖浆。采用该方法，1kg的异构酶可以生产F42果葡糖浆商品11吨，产品质量符合国标。
该实施例中，焦亚硫酸纳在该工艺过程中物料的浓度约为300mg/L，焦亚硫酸钠的除氧作用保证了异构酶的活性，使异构酶生产果葡萄糖浆的能力并没有降低；纳他霉素在该工艺过程中物料的浓度约为2mg/L，同时由于纳他霉素的抑菌作用，产品也符合国标的澄清度要求。
实施例5
本实施例是实施例3的对照，即不加入纳他霉素。
在葡萄糖生产过程中，物料经过蒸发器浓缩，干物含量从32%提高到75%，然后再经活性炭脱色。70m3浓糖料液与结晶罐中的30m3晶种混合，则总料液体积为100m3。50小时后，结晶工序结束，料液用离心机进行固液分离，干燥后得到结晶葡萄糖产品。葡萄糖产品质量不符合国标，具体表现为：（1）葡萄糖存放超过1个月，产品出现“结块”现象，不符合国标中“颗粒性粉末”的规定”。出现“结块”的原因是结晶罐中微生物滋生，产生的代谢物有粘性。（2）取葡萄糖5g，用蒸馏水溶解并稀释至10ml，观察溶液有浑浊现象，澄清度>1#，不符合国标中“澄清无色”的规定，这也是微生物的代谢产物导致的。（3）用国标规定的微生物检测方法对葡萄糖产品进行检查，霉菌和酵母总数>200cfu，不符合国标中“不得超过100cfu”的规定。
本实施例说明，葡萄糖结晶过程中不加入纳他霉素，结晶罐中微生物菌种滋生会导致葡萄糖产品质量不符合国标。

Claims (8)

1.一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述生产工艺为：玉米浸泡、纤维分离、蛋白分离、淀粉乳调浆、液化、糖化、板框过滤、离子交换、葡萄糖异构、色谱分离、活性炭脱色、糖液浓缩、结晶、母液分离、干燥；所述玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离中至少一个步骤中加入纳他霉素悬浊液。
2.根据权利要求1所述的一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述纳他霉素悬浊液的浓度为0.1--500g/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述纳他霉素悬浊液的浓度为20--50g/L。
4.根据权利要求1或2所述的一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离中还包括加入焦亚硫酸钠。
5.根据权利要求4所述的一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于，所述焦亚硫酸钠的浓度以焦亚硫酸钠的含量计为0--300mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离中至少一个步骤加入纳他霉素悬浊液的工艺中，纳他霉素在该工艺中的浓度为0.2--10mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述纳他霉素悬浊液的溶剂为水、甲醇、乙醇、冰醋酸，及玉米浸泡、淀粉乳调浆、葡萄糖异构、糖液浓缩、结晶、母液分离中的料液。
8.根据权利要求1所述的一种控制微生物染菌的淀粉及淀粉糖生产工艺，其特征在于：所述淀粉及淀粉糖生产为淀粉生产、糊精生产、葡萄糖生产、果糖生产、果葡糖浆生产中的一种或多种。
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