[发明专利]一种淀粉质原料的处理方法和柠檬酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉质原料的处理方法和柠檬酸的制备方法。

背景技术

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，一般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)对柠檬酸的发酵周期影响较大。目前的淀粉质原料酶解(液化)工艺，大多采用喷射液化工艺，即淀粉浆液加酶后喷射至一定温度液化，再闪蒸、降温后进行分离，分离出的糖液进入发酵系统。

这种工艺存在以下缺陷：

(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，淀粉酶很难与没有溶胀的淀粉晶体区作用，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，为了使碘试合格，就必须多添加淀粉酶，造成淀粉酶的浪费。

(3)液化液的DE值(还原糖(以葡萄糖计)占糖浆干物的百分比含量)较高，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％，造成糊精分子太小，而利于柠檬酸发酵的DE值范围在15-20％。不利于糖化酶作用。因此，需要开发一种淀粉质原料的处理方法，应用于柠檬酸发酵。

发明内容

本发明的目的是提供一种淀粉质原料的处理方法，采用二次加酶二次喷射工艺，克服现有技术中存在的上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种淀粉质原料的处理方法，该方法包括下述步骤：

(1)将淀粉质原料粉末与水混合得到淀粉浆液，将淀粉浆液与第一部分淀粉酶混合，得到混合物；

(2)将步骤(1)中得到的混合物用第一蒸汽在80-100℃下进行一次喷射，得到一次液化液，再将一次液化液用第二蒸汽在120-150℃下进行二次喷射，得到二次液化液；

(3)将步骤(2)中得到的二次液化液进行闪蒸和降温；

(4)在淀粉酶解条件下，将步骤(3)得到的闪蒸和降温后的产物与第二部分淀粉酶混合，进行酶解。

本发明还提供了一种柠檬酸的制备方法，该方法包括根据上述方法对淀粉质原料进行处理，得到酶解产物，并将该酶解产物在黑曲霉存在下进行发酵。

通过上述技术方案，二次加酶二次喷射工艺使得液化液的DE值较低，有利于黑曲霉糖化作用，降低发酵残糖，缩短发酵周期，提高发酵水平；二次喷射同时使得液化较彻底，降低了酶解残渣中的残淀粉含量，提高了制糖收率，降低了粮耗。二次加酶同时保证了淀粉酶的活性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种淀粉质原料的处理方法，该方法包括下述步骤：

(1)将淀粉质原料粉末与水混合得到淀粉浆液，将淀粉浆液与第一部分淀粉酶混合，得到混合物；

(2)将步骤(1)中得到的混合物用第一蒸汽在80-100℃下进行一次喷射，得到一次液化液，再将一次液化液用第二蒸汽在120-150℃下进行二次喷射，得到二次液化液；

(3)将步骤(2)中得到的二次液化液进行闪蒸和降温；

(4)在淀粉酶解条件下，将步骤(3)得到的闪蒸和降温后的产物与第二部分淀粉酶混合，进行酶解。

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。

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。

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。