[发明专利]一种淀粉质原料的处理方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉质原料的处理方法及应用。

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)。采用板框压滤机过滤酶解液化液，将搅拌均匀的液化液通过压滤机分离液化清液与滤渣，除去滤渣以获得更有利于后续发酵的液化清液。将黑曲霉接种至含有所述液化清液的发酵液中发酵产生柠檬酸。

这种工艺存在以下缺陷：

(1)柠檬酸发酵需要低DE值糖液。酶解产物的DE值(还原糖(以葡萄糖计)占糖浆干物的百分比含量)越低越有利于柠檬酸发酵过程中黑曲霉的糖化，利于降低发酵周期与提高转化率。但酶解液化液的DE值越低，过滤速度也大幅下降，影响糖液制取效率。

(2)酶解液化液中分散含有大量蛋白和渣滓，浊度较大，为了保证有限的生产时间内实现固液分离，全部液化液都需进行压滤，所需设备和能源消耗较大，并产生大量洗滤布废水，滤布消耗大，自动化水平低，劳动力资源消耗大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种淀粉质原料的处理方法，该方法可以减少制取液化清液的能源与设备消耗，降低生产成本，提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种淀粉质原料的处理方法，该方法包括以下步骤：

(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90-105℃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130-145℃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、降温，得到闪蒸后的液化液；

(4)将步骤(3)中的闪蒸后的液化液与蛋白质絮凝剂接触，并将接触后所得混合物静置进行沉降分离，得到第一液化清液层和絮凝层；

(5)将步骤(4)中的絮凝层进行压滤，得到第二液化清液和滤渣。

本发明还提供了上述方法在发酵制备柠檬酸中的应用。

通过上述技术方案，将淀粉浆液与淀粉酶的混合物通过二次喷射工艺，可以使淀粉质原料蛋白质变性絮凝，加入絮凝剂可以提高液化液后续静置沉降分离的分层效果，不但可以减少分层时间，而且可以实现压滤前部分符合发酵标准的液化清液先行提取，需要进入压滤步骤制取液化清液的液化液大量减少，从而降低压滤的工作负荷和压力。实验表明，使用本方法，液化液在80-95℃下(可减少染菌概率)，静置1小时，固液分离率为45-60％，而同样条件下，不采取二次喷射工艺，且不加入絮凝剂，采用静置沉降分离的固液分离率仅为10-20％。

可见，本发明在较短的时间内实现第一液化清液层和絮凝层的分离，所得到的第一液化清液经检测符合糖液颜色清亮，浊度小于600NTU，可以直接进入发酵系统进行发酵，约40-60％的液化液无需进行压滤，提高了待过滤料液的固形物浓度，减少了压滤的滤布清洗用水等废水排放，有利于环保，并且减少了能源与设备消耗，提高了生产效率。

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，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(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90-105℃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130-145℃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、降温，得到闪蒸后的液化液；

(4)将步骤(3)中的闪蒸后的液化液与蛋白质絮凝剂接触，并将接触后所得混合物静置进行沉降分离，得到第一液化清液层和絮凝层；

(5)将步骤(4)中的絮凝层进行压滤，得到第二液化清液和滤渣。

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。