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酶制劑在食醋生產(chǎn)中的應(yīng)用
- 分類:技術(shù)應(yīng)用
- 發(fā)布時間:2013-05-17 10:22
酶制劑在食醋生產(chǎn)中的應(yīng)用
- 分類:技術(shù)應(yīng)用
- 發(fā)布時間:2013-05-17 10:22
近年來,隨著對傳統(tǒng)制醋生產(chǎn)工藝的改革和各種新型酶制劑的開發(fā)應(yīng)用,給傳統(tǒng)制醋工藝注入了新的活力。實踐證明,采用新工藝制醋不僅可以減少勞動強度,縮短生產(chǎn)周期,而且能夠降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染,提高產(chǎn)品質(zhì)量,值得推廣應(yīng)用。
食醋生產(chǎn)中常用的酶制劑
我國的制醋工業(yè)多是在古老落后的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展,在保持原有特色的基礎(chǔ)上,醋廠開始采用純酵母菌及固體糖化酶,進行大罐低溫、邊糖化邊發(fā)酵生產(chǎn)酒醅,再用醋酸菌,以池代缸,固態(tài)分層醋酸發(fā)酵,新工藝制醋大大提高了勞動生產(chǎn)率。上世紀(jì)90年代,國內(nèi)大型制醋企業(yè)又開始對原制酒醅工藝落差式、開放式生產(chǎn)形式進行改造,采用原料粉碎后加入高溫淀粉酶,連續(xù)蒸煮,加糖化酶糖化后酒精發(fā)酵的新工藝,取得了良好的效果。目前,在食醋生產(chǎn)中常用的酶制劑有以下幾種:
1.耐高溫α-淀粉酶(HTAA)
為液體酶,規(guī)格為20000U/ml,添加在蒸煮前的調(diào)漿工序。高溫淀粉酶在高溫時能將原料中的淀粉水解為可溶性糊精和少量低聚糖,降低醪液的黏度,以利于醪液的流動和輸送。其最適作用溫度為90℃-110℃,pH值為6-6.5。目前,一種耐酸型高效耐高溫淀粉酶新品正推向市場,由于其很好的耐酸性,更適應(yīng)生產(chǎn)過程中原料易變酸的情況,在糖化不調(diào)節(jié)pH值的情況下,更有利于糖化酶發(fā)揮作用,且操作更加簡便。
2.中溫α-淀粉酶(LTAA)
中溫α-淀粉酶為液體酶,其規(guī)格為2000U/ml和3000U/ml,作用方式與高溫淀粉酶相同,最適作用溫度為7℃-90℃,pH值為6-7。對生產(chǎn)而言,針對不同的工藝條件,中溫或高溫淀粉酶二者選擇一種即可。
3.高轉(zhuǎn)化率糖化酶(GA)
糖化酶是一種外切酶,又稱為葡萄糖淀粉酶,該酶分為固體和液體兩種劑型,規(guī)格分為50000U/g和100000U/g。它能從液化淀粉的非原性末端水解α-1,4- 葡萄糖苷鍵,產(chǎn)生葡萄糖和少量低聚糖。糖化酶的作用溫度為60℃,pH值一般在4-5。
酶制劑在制醋生產(chǎn)中的應(yīng)用
借鑒現(xiàn)代酒精生產(chǎn)的"雙酶法"工藝,是對傳統(tǒng)制醋工藝的一次重大突破。實踐證明,中小型食醋廠以糖化酶等酶制劑代替制曲后,可以提高原料的利用率,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1.淀粉酶的應(yīng)用
制醋生產(chǎn)中,原料經(jīng)過粉碎、調(diào)漿后,必須進行蒸煮。其目的是:(1)淀粉質(zhì)原料在一定溫度和壓力下,細胞組織徹底破裂,原料內(nèi)所含的淀粉顆粒吸水膨脹,使淀粉顆粒由晶體狀變成溶解狀態(tài)的糊化液;(2)原料在高溫條件下徹底滅菌,防止在發(fā)酵過程中產(chǎn)酸。
為了使?jié)怩彩軣釙r稀化,便于管道輸送,在蒸煮鍋中也便于流動,在調(diào)漿時需加入中溫淀粉酶。當(dāng)溫度上升到70℃時達到其作用溫度,隨著溫度的升高,中溫淀粉酶發(fā)揮作用,醪液黏度逐漸降低;達到90℃時,酶便失去活力,從而完成其在高溫蒸煮前期的作用。中溫淀粉酶在加入時一般不需要調(diào)節(jié)pH值,添加量一般為1U/g原料,以2000U/ml規(guī)格計,加量體積分數(shù)為0.05%。高溫蒸煮是我國的傳統(tǒng)工藝,技術(shù)較為完善,但由于其耗能大,對設(shè)備要求高,且高溫會使淀粉過度分解,形成不可發(fā)酵性糖和其他物質(zhì),所以正日益受到新工藝的挑戰(zhàn)。
2.糖化酶的應(yīng)用
經(jīng)過蒸煮的糊化醪,加入一定量的糖化劑(曲或酶)使其進一步轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖,這一過程稱為糖化。糖化工藝分為間歇糖化和連續(xù)糖化,間歇糖化采用單個糖化鍋,待醪液冷卻到糖化溫度后,加糖化酶,這時一般不需調(diào)節(jié)pH值;此后保溫攪拌,維持30-60分鐘,進入發(fā)酵工序。加酶量一般為80-120U/g原料,以100000U/ml規(guī)格計,加量體積分數(shù)為0.1%;連續(xù)糖化一般由幾個糖化鍋串聯(lián)而成,醪液在鍋內(nèi)停留時間不少于30分鐘,糖化酶流加時,必須控制好流加速度與醪液流量保持一致。
在糖化酶品種的選擇上,傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵工藝以酶代曲,可以選擇固體糖化酶;在間歇糖化時,固體或液體糖化酶可以直接加入糖化鍋,不必稀釋;在連續(xù)糖化時,可先用溫水稀釋糖化酶后進行流加;液體糖化酶由于濃縮倍數(shù)高、活力高、酶系純、雜質(zhì)少,使用效果優(yōu)于固體糖化酶;復(fù)合糖化酶由于進一步提高了最終成品醋的收得率,因此,比普通糖化酶有著更好的效果。
3.其他酶制劑的應(yīng)用
近年來,隨著更多新型酶制劑的不斷出現(xiàn),各種新工藝正在不斷應(yīng)用。由于生產(chǎn)原料中除淀粉外,還含有纖維素、蛋白質(zhì)等其他成分,利用不同種類的酶制劑將其轉(zhuǎn)化為可被生產(chǎn)利用的有用物質(zhì),將會大大提高原料的利用率,有利于降低成本,減少廢物排放。
(1)在淀粉質(zhì)原料中添加纖維素酶。如在淀粉質(zhì)原料中添加纖維素酶,可將纖維素降解為酵母可利用的糖,從而提高出酒率。其作用溫度為50℃-70℃,pH值為4-6.5,在糖化工序添加,添加量為0.04%-0.05%,發(fā)酵時可提高出酒率1%以上。
?。?)在糖化工序添加酸性蛋白酶。雖然原料中含有很多蛋白質(zhì),但酵母無法直接利用。而在糖化工序添加酸性蛋白酶,可將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為多肽和氨基酸,增加醪液中酵母可吸收性氮,促進酵母生長繁殖,提高酒精生產(chǎn)速率。由于α-氨基酸的增加,減輕了酵母菌細胞氨基酸合成代謝負荷,使葡萄糖更多地轉(zhuǎn)向發(fā)酵生成乙醇,從而提高了原料出酒率。一般酸性蛋白酶的最適pH值在3-5,作用溫度40℃-50℃,添加量為0.01%。
制醋作為我國傳統(tǒng)釀造業(yè)的代表,要改變現(xiàn)有的生產(chǎn)面貌,不斷提高生產(chǎn)水平和生產(chǎn)規(guī)模,就必須對陳舊落后的生產(chǎn)工藝進行改革創(chuàng)新。近年來,隨著各種新型酶制劑的應(yīng)用,給制醋業(yè)這一傳統(tǒng)工業(yè)注入了新的活力,對促進其不斷發(fā)展與進步將起到十分重要的作用。