專(zhuān)利名稱(chēng)：酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物工程領(lǐng)域，屬于食品發(fā)酵技術(shù)，特別是酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前在酒精及燃料乙醇的生產(chǎn)過(guò)程中，原料(玉米和小麥)的液化糖化普遍采用雙酶法工藝，方法簡(jiǎn)單、效果好。
近年來(lái)，為了提高原料利用率和發(fā)酵速度，降低生產(chǎn)成本，人們嘗試在液化糖化和發(fā)酵工段另外添加一些工業(yè)酶制劑和無(wú)機(jī)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(jù)目前有關(guān)資料顯示，由于酶制劑價(jià)格昂貴，通過(guò)外加一兩種酶的方式來(lái)達(dá)到提高原料利用率的目的是非常困難的，而且由于多道工序添加(一般要在拌料、糖化和發(fā)酵三個(gè)工序添加)，給生產(chǎn)帶來(lái)許多不便；在發(fā)酵工段通過(guò)添加營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)加快發(fā)酵速度，雖然發(fā)酵速度很快，但醪液中雜菌多，酸度比不加營(yíng)養(yǎng)鹽提高了許多(大約高3個(gè)點(diǎn)，約合1.62個(gè)酒度，損耗約5％的原料)，反而造成原料的浪費(fèi)；單一添加蛋白酶或(和)植酸酶，由于酶制劑本身含有較多對(duì)酒精發(fā)酵不利的產(chǎn)酸菌，在醪液正常發(fā)酵的溫度條件下(32℃-38℃，PH值4.5左右)，這些產(chǎn)酸菌極易大量繁殖，造成發(fā)酵速度不如加營(yíng)養(yǎng)鹽，酸度卻與加營(yíng)養(yǎng)鹽不相上下。也有的單位在加酶的同時(shí)添加一些抗菌藥物，如青霉素、克菌靈等，但這些方法費(fèi)力費(fèi)錢(qián)，并不被企業(yè)看好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是克服上述技術(shù)之不足，提供一種酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶；本發(fā)明的另一目的是提供一種酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶的應(yīng)用方法。
本發(fā)明的目的按下述方案實(shí)現(xiàn)一種酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于它是由下述重量百分比的成分組成的復(fù)合酶復(fù)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％糖化酶余量；上述復(fù)合纖維素酶由以下重量百分比的成分構(gòu)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(gòu)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(gòu)成內(nèi)切肽酶 50％羧肽酶25％氨肽酶25％。
上述脫支酶是異淀粉酶。
上述植酸酶是植物酸鹽酶。
上述糖化酶是葡萄糖淀粉酶。
上述酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶的應(yīng)用方法，是在糖化階段一次性將所述糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶添加至待糖化物料中。
本發(fā)明是多種酶制劑復(fù)合配方，可替代現(xiàn)有工藝中的糖化酶，降低生產(chǎn)成本；本發(fā)明用酶制劑替代營(yíng)養(yǎng)鹽，降低酸度，減少雜菌，加快發(fā)酵速度；本發(fā)明在使用時(shí)，變多次添加為一次添加，簡(jiǎn)化操作工序。
各種酶從原理上分析有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)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(jié)構(gòu)及其與半纖維素構(gòu)成的網(wǎng)狀細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，釋放出其中被挾裹的淀粉及蛋白質(zhì)等工藝有效物質(zhì)，從而提高原料利用率。半纖維素酶協(xié)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(zhì)，進(jìn)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(zhì)的阻礙，增強(qiáng)了其它酶類(lèi)與工藝有效物質(zhì)的接觸效果，從而提高酶反應(yīng)速率，起到協(xié)同作用。同時(shí)可降低醪液粘度，減小輸送動(dòng)力消耗，實(shí)現(xiàn)濃醪發(fā)酵。
3)適量的糖化酶和脫支淀粉酶糖化酶可直接水解直鏈淀粉，脫支淀粉酶可將液化酶、糖化酶不能直接作用的支鏈淀粉轉(zhuǎn)化為可作用的直鏈淀粉和糊精、以及少量的葡萄糖和麥芽糖，達(dá)到強(qiáng)化糖化效果的目的，同時(shí)省去了另外添加糖化酶，減少了企業(yè)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促使酵母旺盛繁殖。酵母起酵快，長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)壯，發(fā)芽率高，大大縮短了酒精發(fā)酵時(shí)間，提高了設(shè)備的周轉(zhuǎn)利用率，省去了營(yíng)養(yǎng)鹽的成本開(kāi)支。
具體實(shí)施例方式1、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程原料進(jìn)廠(chǎng)——測(cè)定酶活，檢測(cè)細(xì)菌是否超標(biāo)——經(jīng)檢測(cè)合格的原料按下述重量比例進(jìn)入各指定投料口復(fù)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(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先消毒滅菌，控制溫濕度——用絞龍將各種原料輸送至混料罐混合均勻——自動(dòng)真空包裝機(jī)按設(shè)定規(guī)格抽真空包裝——隨機(jī)抽樣檢測(cè)，打包入庫(kù)2、本發(fā)明的使用方法原料風(fēng)選，粉碎(d＜2.0)——耐高溫α-淀粉酶+回流糟液+工藝水拌料——蒸煮液化——閃蒸冷卻——磷酸或硫酸調(diào)醪液PH值為4.5-5.0，按原料的1‰(W/W)將復(fù)合酶在糖化鍋的拌料罐中溶解后流加糖化(不另加糖化酶)——醪液至發(fā)酵罐發(fā)酵(不另加蛋白酶和營(yíng)養(yǎng)鹽)——酒精蒸餾3、工藝指標(biāo)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(shí)間60min糖化溫度59-61℃ 糖化時(shí)間50min酵母出芽率15-30％ 酵母?jìng)€(gè)數(shù)6500-9000萬(wàn)個(gè)/ml發(fā)酵成熟醪酸度AC＜6.0 酒度7.0-11％ 還原糖SR＜0.14、本發(fā)明以常規(guī)方法作為對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果如下表


5、試驗(yàn)結(jié)論1)應(yīng)用本發(fā)明可大大縮短發(fā)酵周期，發(fā)酵周期僅為原發(fā)酵周期的一半左右；2)應(yīng)用本發(fā)明酵母起酵快，菌體強(qiáng)壯，相對(duì)雜菌優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)酵能力強(qiáng)，醪液酸度低；3)應(yīng)用本發(fā)明可降低醪液粘度，提高原料利用率，為實(shí)現(xiàn)濃醪發(fā)酵、節(jié)能降耗提供了切實(shí)可行的技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.一種酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于它是由下述重量百分比的成分組成的復(fù)合酶復(fù)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％糖化酶余量。
2.如權(quán)利要求1所述的酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于上述復(fù)合纖維素酶由以下重量百分比的成分構(gòu)成纖維素酶 60％β-葡聚糖酶 30％木聚糖10％
3.如權(quán)利要求1所述的酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于上述果膠酶由以下重量百分比的成分構(gòu)成果膠酯酶 50％果膠解聚酶50％。
4.如權(quán)利要求1所述的酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于上述蛋白酶由以下重量百分比的成分構(gòu)成內(nèi)切肽酶 50％羧肽酶25％氨肽酶25％。
5.如權(quán)利要求1所述的酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于上述脫支酶是異淀粉酶。
6.如權(quán)利要求1所述的酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于上述植酸酶是植物酸鹽酶。
7.如權(quán)利要求1所述的酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，其特征在于上述糖化酶是葡萄糖淀粉酶。
8.如權(quán)利要求1所述的酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶的應(yīng)用方法，其特征在于在糖化階段一次性將所述糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶添加至待糖化物料中。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種酒精及燃料乙醇專(zhuān)用糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶，它是由下述重量百分比的成分組成的復(fù)合酶復(fù)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％，糖化酶余量。本發(fā)明的應(yīng)用在糖化階段一次性將所述糖化營(yíng)養(yǎng)復(fù)合酶添加至待糖化物料中。本發(fā)明是多種酶制劑復(fù)合配方，可替代現(xiàn)有工藝中的糖化酶，降低生產(chǎn)成本；本發(fā)明用酶制劑替代營(yíng)養(yǎng)鹽，降低酸度，減少雜菌，加快發(fā)酵速度；本發(fā)明在使用時(shí)，變多次添加為一次添加，簡(jiǎn)化操作工序。
文檔編號(hào)C12P7/06GK1563395SQ20041003445
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者郭峰 申請(qǐng)人:郭峰