[发明专利]以新鲜薯类原料经发酵生产酒精及酒精制品时糖化前的原料处理方法

说明书

本发明涉及的是以新鲜薯类原料经发酵生产酒精或酒精制品时糖化阶段之前的原料处理方法。

以新鲜的薯类原料采用糖化发酵过程是生产酒精及其它酒精制品的一种重要方法，其中使用最多的是新鲜甘薯。在进入糖化阶段之前，目前多采用将新鲜薯类原料进行长时间加压高温蒸煮的处理方法，目的在于破坏和溶解淀粉的细胞壁及细胞间质，使淀粉颗粒释放并尽可能分解成较小的分子形式，以利糖化和发酵过程的顺利进行。但是这种高温蒸煮法很难满意地达到这一要求，因为其只能促使水分渗入原料组织而使其细胞膨胀和部分破裂，只有少量淀粉颗粒释放出来，结果只能达到糊化及部分水解。同时这种方法不仅要消耗大量能源，而且还要损失部分淀粉和糖分等有用成分，降低了原料的有效利用率。另一方面，由于长时间的加压高温处理，也促使了原料中的果胶质和木质素等成分的分解和转化，这是造成最后酒精制品中甲醇含量升高的主要原因。由于在新鲜薯类原料中尚存在有一些如淀粉酶等具有活性的酶成分，高温蒸煮的结果只能使其全部破坏而不能充分发挥其应有的作用，这显然也是不尽合理的。

本发明的目的是提供一种以新鲜薯类原料经糖化发酵生产酒精或酒精制品时糖化前对原料的处理方法，使其能大幅度降低原料消耗和能耗，并明显减少产品中甲醇的含量。

本发明的处理方法是将新鲜薯类原料与80-95℃的热水混合，并同时按低于4克原料/酶活力单位的比例加入淀粉酶后，在粉碎机中于转速高于4000转/分条件下作高速搅拌粉碎，使原料混合物转变成为液化的浆状物。若对此液化浆状物无进一步的灭菌要求时，即可直接进入下步的糖化阶段。若尚需灭菌时，则可在80-90℃下至少保温30分钟后再进入糖化阶段。此保温处理不仅可以进行灭菌，而且有利于使原料进一步水解液化彻底。

新鲜薯类原料含水量大，质地脆嫩，组织细胞及细胞间质易破裂溶解，因此在高速强烈的机械搅拌、撞击、撕裂下很容易被粉碎。据报道，高速机械搅拌还具有一定的使长链的淀粉分子部分断裂的作用。但是仅靠这种机械的粉碎作用还是难以达到进入糖化阶段时对原料所需的处理要求。如前所述，新鲜薯类原料内存在有淀粉酶等活性成分，本发明方法将原料与热水混合后共同搅拌粉碎正是为充分活化和发挥这些物质的作用提供了必要的条件。当然为了加速水解液化的速度，适当添加一定补充量的淀粉酶无疑是有益的。实践证明，在高速机械粉碎搅拌和酶的联合协同作用下，新鲜薯类原料实际在一分钟或数分钟的极短时间内即可实现水解液化的要求，搅拌速度越高，水解液化越快，例如搅拌速度甚至可以达到8000转/分或更高。

本发明方法由于不采用长时间的高温蒸煮，能耗比高温蒸煮法可以减少40%以上。同时由于水解液化完全并且避免了原料中淀粉、糖分的损失，原料的有效利用率也大为提高，粮耗比蒸煮法可以少15%以上。另一方面，具有特别重要意义的是由于原料避免了长时间的高温蒸煮，减少了原料中果胶质、本质素等成分的水解转化，有利于降低最终产品中的甲醇含量，采用本发明处理方法所生产的酒精或酒精制品中的甲醇含量可以比高温蒸煮法的低95%以上，使产品质量提高2-3个等级。

下面介绍一个本发明方法的具体实施例：

以新鲜甘薯经糖化发酵生产95%酒精。将原料洗净后，与90-95℃热水混合，并按不超过4克原料/酶活力单位的比例加入淀粉酶，共同在旋转粉碎机中以4600转/分的转速进行粉碎和水解液化，至液化物能通过20-50目筛。将液化产物入液化缸在80-90℃保温30-60分钟后即可进入下步糖化阶段。经常规糖化和发酵后的95%酒精中的甲醇含量优于国家优级品的标准。