[發(fā)明專(zhuān)利]一種純生啤酒膜清洗再生酶制劑及清洗方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110393743.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102492663A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒙健宗;鄭翔鵬;李曉明;梁樹(shù)華;馬少敏;張?jiān)乒?/a>;韋函忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西大學(xué);南寧邦爾克生物技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12N9/00
• 分類(lèi)號(hào): C12N9/00;C12N9/24;C12N9/42;C12N9/50;B08B7/04;B08B3/08;B08B3/04
• 代理公司: 廣西南寧公平專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)酵工程領(lǐng)域，涉及啤酒發(fā)酵生產(chǎn)行業(yè)，具體是一種純生啤酒膜清洗再生酶制劑及清洗方法。

背景技術(shù)

純生啤酒的生產(chǎn)中采用低溫微孔濾膜過(guò)濾除菌工藝取代傳統(tǒng)的巴氏熱殺菌過(guò)程，使啤酒的口味更新鮮、純正、富有營(yíng)養(yǎng)，深受消費(fèi)者的青睞。純生啤酒生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵為無(wú)菌釀造、無(wú)菌過(guò)濾與無(wú)菌灌裝，而微孔濾膜過(guò)濾技術(shù)是純生啤酒生產(chǎn)的核心。純生啤酒的膜過(guò)濾系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)外啤酒廠(chǎng)一般采用粗、終兩套過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)清酒進(jìn)行過(guò)濾，利用其精細(xì)的物理過(guò)濾特性(粗濾0.65μm，終濾0.45μm)，將酒液中的啤酒酵母、有害微生物和一部分蛋白多酚等阻隔和過(guò)濾，保證純生啤酒的生物與非生物穩(wěn)定性，從而保證啤酒的營(yíng)養(yǎng)、質(zhì)量和風(fēng)味穩(wěn)定性。由于啤酒發(fā)酵液中存在一些膜堵物質(zhì)，堵塞膜孔后形成的膜污染可大大降低膜的濾過(guò)速度和酒液濾過(guò)量。為了減少膜堵塞問(wèn)題，純生啤酒發(fā)酵普遍采取選用高成本的澳麥、加麥等優(yōu)質(zhì)麥芽進(jìn)行釀造，并針對(duì)純生啤酒原料的特點(diǎn)對(duì)糖化工藝進(jìn)行控制，減少半纖維素等的含量以減低對(duì)膜堵塞的影響；在清酒過(guò)濾時(shí)還通過(guò)使用硅藻土、硅膠與PVPP來(lái)輔助濾膜的過(guò)濾，在膜過(guò)濾生產(chǎn)后還必須要有清洗再生工藝，清洗除去膜孔中的堵塞物，使膜通量再生恢復(fù)。膜清洗再生工藝主要有①物理法清洗：如熱水法、海綿球洗凈法、反壓沖洗和循環(huán)洗滌等；②化學(xué)法：酸/堿清洗；③機(jī)械刮除方法等。目前在純生啤酒的生產(chǎn)中，膜過(guò)濾結(jié)束后的清洗再生工藝主要使用化學(xué)法，先用水漂洗，除去附著在膜上的蛋白質(zhì)、酒花樹(shù)脂等雜質(zhì)，接著按照順序用溫水、熱堿、熱水、冷水進(jìn)行清洗和再生。但微孔濾膜過(guò)濾一定量的酒液后其膜通量就迅速下降，采用以上化學(xué)法清洗再生工藝則再生效率很差，需更換膜以達(dá)到過(guò)濾要求。目前各啤酒廠(chǎng)配備的膜過(guò)濾系統(tǒng)以進(jìn)口Sartorius、Pall和Seitz公司的產(chǎn)品較多，更換一套新過(guò)濾膜約20-40萬(wàn)元，導(dǎo)致純生啤酒的運(yùn)行成本較高。

膜的清洗再生，除了可以用酸、堿、表面活性劑等化學(xué)試劑洗去吸附在膜面和膜孔的污染物以外，對(duì)于大分子的污染物，還可以用相應(yīng)的酶來(lái)水解成小分子，減低污染物的吸附和堵塞作用，進(jìn)而易于從膜面和膜孔中清洗除去。酶法清洗可使膜性能恢復(fù)程度高，且不會(huì)對(duì)膜造成任何損害，這已在一些新興膜濃縮、膜分離行業(yè)得到了應(yīng)用。如中國(guó)專(zhuān)利CN?100503818C發(fā)明了一種用于果蔬汁超濾濃縮工藝的超濾膜清洗酶及提高超濾膜通量的生產(chǎn)方法，針對(duì)果蔬汁膜過(guò)濾中的主要污染物成分果膠、纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)等，設(shè)計(jì)了果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶等組分，分解膜表面的滯留物質(zhì)，提高化學(xué)清洗劑清洗效果，改善膜通量，解決了果蔬汁濃縮生產(chǎn)上出現(xiàn)的超濾膜堵塞，膜污染，膜處理能力降低的問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利CN?101457182B發(fā)明了一種含有蛋白酶的液體膜清洗劑，用于主要有機(jī)污染物為蛋白質(zhì)類(lèi)大分子的生物發(fā)酵液分離用陶瓷膜的清洗，不僅縮短了清洗時(shí)間，還能減緩膜通量衰減速度，降低清洗頻率。一些研究報(bào)道也表明，用胰蛋白酶溶液清洗被醬油、紅霉素、肌酐發(fā)酵液污染的陶瓷膜，可以比酸/堿清洗法縮短清洗時(shí)間，提高濾料通量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)純生啤酒膜過(guò)濾中主要的大分子膜堵物質(zhì)，提供可水解這些膜堵物質(zhì)的酶組分的組合，有效水解大分子為小片段，易于從膜面和膜孔中清洗除去；并提供一種酶法和化學(xué)法結(jié)合的，使純生啤酒濾膜在生產(chǎn)后膜通量能夠具有良好的再生恢復(fù)效果，提高膜的濾酒能力。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

1.一種用于純生啤酒膜清洗再生的酶制劑由清洗再生酶I和清洗再生酶II組成；

1)清洗再生酶I由戊聚糖酶、β-葡聚糖酶和甘露聚糖酶組成，其活力范圍是：若戊聚糖酶的酶活力以10000U/g計(jì)，β-葡聚糖酶的酶活力以20000U/g計(jì)，甘露聚糖酶的酶活力以10000U/g計(jì)時(shí)，戊聚糖酶、β-葡聚糖酶和甘露聚糖酶的質(zhì)量百分比如下：

戊聚糖酶??????????40-80％

β-葡聚糖酶???????10-50％

甘露聚糖酶????????2-20％

2)清洗再生酶II由脯氨酸內(nèi)切蛋白酶和中性蛋白酶組成，其活力范圍是：若脯氨酸內(nèi)切蛋白酶的酶活力以5U/g計(jì)，中性蛋白酶的酶活力以100000U/g計(jì)時(shí)，脯氨酸內(nèi)切蛋白酶和中性蛋白酶的質(zhì)量百分比如下：

脯氨酸內(nèi)切蛋白酶????40-80％

中性蛋白酶??????????20-60％