[發(fā)明專利]一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法和檸檬酸的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010255501.6
• 申請(qǐng)日: 2010-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102373254A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周永生;楊冬;周友超;章輝平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中糧生物化學(xué)(安徽)股份有限公司
• 主分類號(hào): C12P19/14
• 分類號(hào): C12P19/14;C12P7/48;C12R1/685
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法和檸檬酸的制備方法。

背景技術(shù)

檸檬酸是一種廣泛應(yīng)用于飲料、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的有機(jī)酸。我國(guó)是檸檬酸的生產(chǎn)大國(guó)，國(guó)內(nèi)擁有20余家生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量已超過(guò)80萬(wàn)噸。目前，檸檬酸主要通過(guò)發(fā)酵法制備，例如，一般需要先將淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物與水混合得到淀粉漿液，將淀粉漿液與酶混合進(jìn)行酶解，得到酶解產(chǎn)物(液化液)，并將黑曲霉接種至含有所述酶解產(chǎn)物的發(fā)酵液中并發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸。但是，由現(xiàn)有的酶解淀粉質(zhì)原料工藝得到的酶解產(chǎn)物中的殘淀粉含量偏高，因此，會(huì)造成檸檬酸的收率較低，且檸檬酸成品的生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的檸檬酸的制備方法中，酶解產(chǎn)物中的殘淀粉含量偏高，而造成檸檬酸的收率較低的缺陷，提供一種使酶解產(chǎn)物中具有較低殘淀粉含量的淀粉質(zhì)原料的酶解方法和具有較高檸檬酸收率的檸檬酸的制備方法。

本發(fā)明提供了一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，其中，該方法包括下述步驟：

(1)將由淀粉質(zhì)原料得到的淀粉漿液與部分酶混合，得到混合物，將該混合物與蒸汽接觸，接觸的條件使得與蒸汽接觸后的混合物的溫度為75-95℃，并在該溫度下保持30-90分鐘；

(2)將步驟(1)的與蒸汽接觸后的混合物再次與蒸汽接觸，接觸的條件使再次與蒸汽接觸后的混合物的溫度為100-120℃，并在該溫度下保持1-10分鐘；

(3)將步驟(2)的再次與蒸汽接觸后的混合物降溫至80-90℃，并與剩余部分的酶混合、酶解。

本發(fā)明還提供了一種檸檬酸的制備方法，該方法包括將黑曲霉接種至發(fā)酵液中并發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸，所述發(fā)酵液含有淀粉質(zhì)原料的酶解產(chǎn)物，其中，所述淀粉質(zhì)原料的酶解產(chǎn)物的制備方法為本發(fā)明提供的方法。

本發(fā)明提供的酶解方法可以更充分的水解淀粉質(zhì)原料中的淀粉、可溶性糊精及低聚糖中的a-1，4葡萄糖苷鍵，使淀粉鏈逐漸變短，減少了大分子量淀粉的存在，同時(shí)使糊化淀粉的粘度迅速下降，還能有效的控制淀粉液化程度，減少淀粉老化。因此，本發(fā)明提供的方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的酶解產(chǎn)物(液化液)中殘淀粉偏高的問(wèn)題，從而有效提高了檸檬酸的收率并降低了糧耗，降低了檸檬酸的生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

按照本發(fā)明，所述淀粉質(zhì)原料的酶解方法包括下述步驟：

(1)將由淀粉質(zhì)原料得到的淀粉漿液與部分酶混合，得到混合物，將該混合物與蒸汽接觸，接觸的條件使得與蒸汽接觸后的混合物的溫度為75-95℃，并在該溫度下保持30-90分鐘；

(2)將步驟(1)的與蒸汽接觸后的混合物再次與蒸汽接觸，接觸的條件使再次與蒸汽接觸后的混合物的溫度為100-120℃，并在該溫度下保持1-10分鐘；

(3)將步驟(2)的再次與蒸汽接觸后的混合物降溫至80-90℃，并與剩余部分的酶混合、酶解。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中酶解的方法為將淀粉漿液和淀粉酶混合后升溫至指定溫度后維持一定時(shí)間使其充分酶解(導(dǎo)致升溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng))。在本發(fā)明的步驟(1)中，在將淀粉漿液與部分酶混合并將得到的混合物與蒸汽經(jīng)過(guò)一次接觸后，使混合物的溫度保持在75-95℃，優(yōu)選為80-90℃，可以達(dá)到使淀粉充分糊化而達(dá)到預(yù)液化的目的，同時(shí)在該溫度下與蒸汽的混合還能夠有效降低淀粉漿液的粘度。為了能夠達(dá)到充分液化而達(dá)到最佳的液化效果，優(yōu)選情況下，在步驟(1)的溫度下保持30-90分鐘，更優(yōu)選為50-80分鐘。在步驟(2)中，將經(jīng)過(guò)步驟(1)的充分預(yù)液化的淀粉漿液再次與蒸汽接觸，使接觸后的混合物的溫度保持為100-120℃，優(yōu)選為100-110℃。一方面，在蒸汽與淀粉漿液混合的過(guò)程中，蒸汽對(duì)淀粉漿液具有剪切、攪拌的作用，另一方面，熱蒸汽能夠進(jìn)一步使在淀粉漿液預(yù)液化時(shí)一些包裹在纖維里(生產(chǎn)原料采用的是淀粉質(zhì)原料，原料中會(huì)有纖維存在)的淀粉分子和一些支鏈淀粉瞬間膨脹，然后在步驟(3)中，使淀粉漿液在經(jīng)高溫后，迅速降溫至80-90℃，快速的溫度變化可使淀粉分子的膨脹更加充分，以至于能夠使大顆粒淀粉膨脹破裂為小顆粒淀粉，從而使酶與淀粉顆粒的接觸效果更好，以達(dá)到更佳的酶解(液化)效果。在經(jīng)過(guò)第二次與蒸汽接觸后的淀粉漿液的溫度基本恒定在80-90℃，此時(shí)再次補(bǔ)充剩余部分的酶，不僅可以使酶在最適的溫度范圍內(nèi)發(fā)揮其最佳的酶解性能，而且還可以避免因溫度波動(dòng)而導(dǎo)致液化效果不穩(wěn)定的現(xiàn)象。為了能夠達(dá)到充分液化而達(dá)到最佳的液化效果，優(yōu)選情況下，在步驟(2)的溫度下保持1-10分鐘，更優(yōu)選為5-9分鐘。