本发明专利技术提供一种淀粉质原料的酶解方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：(1)将由淀粉质原料得到的淀粉浆液与部分淀粉酶混合，得到混合物，将该混合物与蒸汽接触，接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为100-120℃，并在该温度下保持4-10分钟；(2)将步骤(1)的与蒸汽接触后的混合物闪蒸，降温至85-99℃，并与剩余部分的淀粉酶混合，进行酶解。本发明专利技术的方法能够改善蛋白絮凝效果，使固液容易分离，并降低酶解残渣中的残淀粉含量，有效的改善酶解清液的DE值，此外，提高了制糖收率，降低了制糖粮耗，同时也降低了柠檬酸生产的粮耗和成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
柠檬酸是一种广泛应用于饮料、食品及医药等行业的有机酸。目前，柠檬酸主要通过发酵法制备，例如，一般需要先将淀粉质原料粉碎，将粉碎后的产物与水混合得到淀粉浆液，将淀粉浆液与酶混合进行酶解，得到酶解产物(酶解液化液)，并将黑曲霉接种至含有所述酶解产物的发酵液中发酵产生柠檬酸。在上述工艺中，淀粉质原料的酶解(液化)至关重要。目前的淀粉质原料酶解(液化)工艺，大多采用二次喷射液化工艺。即淀粉浆液加酶后先喷射至80-85°C，然后进入层流罐维持90-120分钟，接着又喷射至90-95 °C，闪蒸后进入维持罐。碘试合格后进入板块压滤制取清液和残渣。这种工艺存有如下缺陷(1)糊化不彻底许多较大粒径的淀粉质原料颗粒吸水膨胀后，仅表现在表面被淀粉水解；例如0.85mm(相当于20目筛孔)以上颗粒，只有淀粉的非结晶区和表面的晶体区溶胀，内部的晶体区很难达到糊化作用。(2)液化不彻底众所周知，淀粉酶很难与没有溶胀的淀粉晶体区作用，因此，虽然加入了比较多的淀粉酶，但是淀粉质原料仍然很难液化，即使最后勉强使液化液碘试合格，但是液化液压滤困难，滤渣粘性大，含水量高，不但把部分糖液带入滤渣中，同时还造成淀粉酶的浪费。(3)残淀粉高没有被糊化的晶体淀粉最后都在压滤过程中被截留在滤渣中，从而导致滤渣酶法检测残淀粉高。(4)液化清液浊度高由于蛋白絮凝不好，难压滤，从而导致蛋白和淀粉的混合体粘附在滤布上，压滤困难，出来的清液浊度过高。(5)液化清液收率低由于部分淀粉和糖液都截留在滤渣中，从而使清液的收率变低。(6)制取的清液的DE值(还原糖比干物的含量)较高，不利于柠檬酸发酵由于糊化不彻底，液化比较困难，碘试不易合格，为了使碘试合格， 就必须多添加淀粉酶，而同样条件下，DE值随淀粉酶的增加而增高，这种方法获取的液化清液的DE值为28-30%。而利于柠檬酸发酵的DE值范围在15-20%。(7)制糖粮耗高由于滤渣中含有一定量的淀粉和糖分，所以导致制糖的粮耗较高。上述缺陷存在一定的相关性，均直接或间接由于淀粉质原料酶解不完全所导致， 因此，需要开发一种改善淀粉质原料酶解工艺的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种能够降低酶解残渣中的残淀粉和水分含量、降低酶解清液DE值和降低制糖粮耗的淀粉质原料的酶解方法，以及提供一种利用该酶解方法得到的酶解清液进行发酵的，具有较高柠檬酸转化率的柠檬酸的制备方法。本专利技术的专利技术人在研究中发现，淀粉质原料在100-160°C才能真正溶解，但是现有技术中由于顾虑到高温会造成淀粉酶的完全或部分失活则不会采用如此高的糊化温度，而是先在较低温度喷射一次，并维持较长时间，再在较高温度再喷射一次。本专利技术的专利技术人经过研究，改变了现有的两次喷射的工艺，采用一次喷射和两次加酶的工艺，通过控制糊化温度和时间至一定范围，既可以使糊化彻底，又不会导致淀粉酶失活，同时还会降低糊化黏液的粘度；通过分批加入淀粉酶和控制液化维持温度至淀粉酶的最适温度，从而使淀粉酶充分发挥作用，得到良好的酶解效果，继而完成了本专利技术。本专利技术提供了一种淀粉质原料的酶解方法，其特征在于，该方法包括下述步骤 (1)将由淀粉质原料得到的淀粉浆液与部分淀粉酶混合，得到混合物，将该混合物与蒸汽接触，接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为100-120°c，并在该温度下保持4-10 分钟；(2)将步骤(1)的与蒸汽接触后的混合物闪蒸，降温至85-99°C，并与剩余部分的淀粉酶混合，进行酶解。本专利技术还提供了一种柠檬酸的制备方法，该方法包括将黑曲霉接种至发酵液中并发酵产生柠檬酸，所述发酵液含有淀粉质原料的酶解产物，其中，所述淀粉质原料的酶解产物的制备方法为上述酶解方法。本专利技术的方法能够改善蛋白絮凝效果，使固液容易分离，并减低酶解(液化)残渣中的残淀粉含量，实施例1-3中，根据本专利技术的方法进行淀粉质原料的酶解液化，得到的酶解残渣的残淀粉和实际水分的含量为2-3重量％和48-50重量％，而现有技术(即对比例 1)则为9重量％和56重量％ ；本专利技术的方法有效的改善了酶解(液化)清液的DE值，实施例1-3中得到的酶解清液的DE值为18-20%，有利于发酵制备柠檬酸，而现有技术则为 30%;在同样的条件下，实施例1利用根据本专利技术的方法得到酶解液化液进行发酵制备柠檬酸，柠檬酸的酸度和转化率分别为15. 8和102%，而利用现有技术方法得到的酶解液化液发酵制备的对比例1中柠檬酸的酸度和转化率分别为14. 26和92% ；实施例1-3中利用本专利技术的方法酶解玉米原料，得到1吨可溶性糖所需玉米原料为1. 48吨-1. 49吨，而现有技术则需要1. 59吨，上述结果说明根据本专利技术的方法进行淀粉质原料的酶解提高了制糖收率，降低了制糖粮耗，同时也降低了柠檬酸生产的粮耗和成本。具体实施例方式本专利技术提供了一种淀粉质原料的酶解方法，其特征在于，该方法包括下述步骤 (1)将由淀粉质原料得到的淀粉浆液与部分淀粉酶混合，得到混合物，将该混合物与蒸汽接触，接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为100-120°C，并在该温度下保持4-10 分钟，优选地，接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为100-115°C，并在该温度下保持6-8分钟；(2)将步骤(1)的与蒸汽接触后的混合物闪蒸，降温至85-99°C，并与剩余部分的淀粉酶混合，进行酶解。 本专利技术的专利技术人对喷射的温度进行了系统的研究，发现当温度过高时，开始加入的淀粉酶基本完全失活，并且对残渣残淀粉的降低没有太大的作用，且浪费了大量的蒸汽， 而温度过低则不能达到淀粉完全糊化的效果，残渣中残淀粉含量很高，压滤困难，同时，还使得蛋白絮凝效果不好，影响液化质量。淀粉酶是指能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，所述淀粉酶一般包括α -淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。α-淀粉酶又称淀粉1，4_糊精酶，它能够任意地、不规则地切开淀粉链内部的α -1，4-糖苷键，将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。β -淀粉酶又称淀粉1，4-麦芽糖苷酶，能够从淀粉分子非还原性末端切开1，4_糖苷键，生成麦芽糖。此酶作用于淀粉的产物是麦芽糖与极限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和内孢霉产生。糖化酶又称淀粉α-1，4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非还原性末端，以葡萄糖为单位，依次作用于淀粉分子中的α-1，4-糖苷键，生成葡萄糖。糖化酶作用于支链淀粉后的产物有葡萄糖和带有α-1，6_糖苷键的寡糖；作用于直链淀粉后的产物几乎全部是葡萄糖。此酶产生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、 拟内孢霉、红曲霉。异淀粉酶又称淀粉α-1，6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于支链淀粉分子分枝点处的α-1，6-糖苷键，将支链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。此酶产生菌主要是嫌气杆菌、芽孢杆菌及某些假单孢杆菌等细菌。根据本专利技术，优选使用α-淀粉酶和/或异淀粉酶。在α-淀粉酶中，目前多用耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶具有极好的耐热性，其是采用地衣芽孢杆菌经深层培养，提取等工序精制而成，能随机水解淀粉、糖原及其降解物内部的α-1，4葡萄糖苷健使得胶状本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种淀粉质原料的酶解方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：（１）将由淀粉质原料得到的淀粉浆液与部分淀粉酶混合，得到混合物，将该混合物与蒸汽接触，接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为１００－１２０℃，并在该温度下保持４－１０分钟；（２）将步骤（１）的与蒸汽接触后的混合物闪蒸，降温至８５－９９℃，并与剩余部分的淀粉酶混合，进行酶解。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张军华，章辉平，朱继成，卢宗梅，杨儒文，
申请(专利权)人：安徽丰原生物化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34
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