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酶制劑在食醋生產(chǎn)中的應用
- 分類(lèi):技術(shù)應用
- 發(fā)布時(shí)間:2013-05-17 10:22
酶制劑在食醋生產(chǎn)中的應用
- 分類(lèi):技術(shù)應用
- 發(fā)布時(shí)間:2013-05-17 10:22
近年來(lái),隨著(zhù)對傳統制醋生產(chǎn)工藝的改革和各種新型酶制劑的開(kāi)發(fā)應用,給傳統制醋工藝注入了新的活力。實(shí)踐證明,采用新工藝制醋不僅可以減少勞動(dòng)強度,縮短生產(chǎn)周期,而且能夠降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染,提高產(chǎn)品質(zhì)量,值得推廣應用。
食醋生產(chǎn)中常用的酶制劑
我國的制醋工業(yè)多是在古老落后的生產(chǎn)工藝基礎上發(fā)展起來(lái)的。隨著(zhù)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,在保持原有特色的基礎上,醋廠(chǎng)開(kāi)始采用純酵母菌及固體糖化酶,進(jìn)行大罐低溫、邊糖化邊發(fā)酵生產(chǎn)酒醅,再用醋酸菌,以池代缸,固態(tài)分層醋酸發(fā)酵,新工藝制醋大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。上世紀90年代,國內大型制醋企業(yè)又開(kāi)始對原制酒醅工藝落差式、開(kāi)放式生產(chǎn)形式進(jìn)行改造,采用原料粉碎后加入高溫淀粉酶,連續蒸煮,加糖化酶糖化后酒精發(fā)酵的新工藝,取得了良好的效果。目前,在食醋生產(chǎn)中常用的酶制劑有以下幾種:
1.耐高溫α-淀粉酶(HTAA)
為液體酶,規格為20000U/ml,添加在蒸煮前的調漿工序。高溫淀粉酶在高溫時(shí)能將原料中的淀粉水解為可溶性糊精和少量低聚糖,降低醪液的黏度,以利于醪液的流動(dòng)和輸送。其最適作用溫度為90℃-110℃,pH值為6-6.5。目前,一種耐酸型高效耐高溫淀粉酶新品正推向市場(chǎng),由于其很好的耐酸性,更適應生產(chǎn)過(guò)程中原料易變酸的情況,在糖化不調節pH值的情況下,更有利于糖化酶發(fā)揮作用,且操作更加簡(jiǎn)便。
2.中溫α-淀粉酶(LTAA)
中溫α-淀粉酶為液體酶,其規格為2000U/ml和3000U/ml,作用方式與高溫淀粉酶相同,最適作用溫度為7℃-90℃,pH值為6-7。對生產(chǎn)而言,針對不同的工藝條件,中溫或高溫淀粉酶二者選擇一種即可。
3.高轉化率糖化酶(GA)
糖化酶是一種外切酶,又稱(chēng)為葡萄糖淀粉酶,該酶分為固體和液體兩種劑型,規格分為50000U/g和100000U/g。它能從液化淀粉的非原性末端水解α-1,4- 葡萄糖苷鍵,產(chǎn)生葡萄糖和少量低聚糖。糖化酶的作用溫度為60℃,pH值一般在4-5。
酶制劑在制醋生產(chǎn)中的應用
借鑒現代酒精生產(chǎn)的"雙酶法"工藝,是對傳統制醋工藝的一次重大突破。實(shí)踐證明,中小型食醋廠(chǎng)以糖化酶等酶制劑代替制曲后,可以提高原料的利用率,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1.淀粉酶的應用
制醋生產(chǎn)中,原料經(jīng)過(guò)粉碎、調漿后,必須進(jìn)行蒸煮。其目的是:(1)淀粉質(zhì)原料在一定溫度和壓力下,細胞組織徹底破裂,原料內所含的淀粉顆粒吸水膨脹,使淀粉顆粒由晶體狀變成溶解狀態(tài)的糊化液;(2)原料在高溫條件下徹底滅菌,防止在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)酸。
為了使濃醪受熱時(shí)稀化,便于管道輸送,在蒸煮鍋中也便于流動(dòng),在調漿時(shí)需加入中溫淀粉酶。當溫度上升到70℃時(shí)達到其作用溫度,隨著(zhù)溫度的升高,中溫淀粉酶發(fā)揮作用,醪液黏度逐漸降低;達到90℃時(shí),酶便失去活力,從而完成其在高溫蒸煮前期的作用。中溫淀粉酶在加入時(shí)一般不需要調節pH值,添加量一般為1U/g原料,以2000U/ml規格計,加量體積分數為0.05%。高溫蒸煮是我國的傳統工藝,技術(shù)較為完善,但由于其耗能大,對設備要求高,且高溫會(huì )使淀粉過(guò)度分解,形成不可發(fā)酵性糖和其他物質(zhì),所以正日益受到新工藝的挑戰。
2.糖化酶的應用
經(jīng)過(guò)蒸煮的糊化醪,加入一定量的糖化劑(曲或酶)使其進(jìn)一步轉化為可發(fā)酵性糖,這一過(guò)程稱(chēng)為糖化。糖化工藝分為間歇糖化和連續糖化,間歇糖化采用單個(gè)糖化鍋,待醪液冷卻到糖化溫度后,加糖化酶,這時(shí)一般不需調節pH值;此后保溫攪拌,維持30-60分鐘,進(jìn)入發(fā)酵工序。加酶量一般為80-120U/g原料,以100000U/ml規格計,加量體積分數為0.1%;連續糖化一般由幾個(gè)糖化鍋串聯(lián)而成,醪液在鍋內停留時(shí)間不少于30分鐘,糖化酶流加時(shí),必須控制好流加速度與醪液流量保持一致。
在糖化酶品種的選擇上,傳統的固態(tài)發(fā)酵工藝以酶代曲,可以選擇固體糖化酶;在間歇糖化時(shí),固體或液體糖化酶可以直接加入糖化鍋,不必稀釋?zhuān)辉谶B續糖化時(shí),可先用溫水稀釋糖化酶后進(jìn)行流加;液體糖化酶由于濃縮倍數高、活力高、酶系純、雜質(zhì)少,使用效果優(yōu)于固體糖化酶;復合糖化酶由于進(jìn)一步提高了最終成品醋的收得率,因此,比普通糖化酶有著(zhù)更好的效果。
3.其他酶制劑的應用
近年來(lái),隨著(zhù)更多新型酶制劑的不斷出現,各種新工藝正在不斷應用。由于生產(chǎn)原料中除淀粉外,還含有纖維素、蛋白質(zhì)等其他成分,利用不同種類(lèi)的酶制劑將其轉化為可被生產(chǎn)利用的有用物質(zhì),將會(huì )大大提高原料的利用率,有利于降低成本,減少廢物排放。
?。?)在淀粉質(zhì)原料中添加纖維素酶。如在淀粉質(zhì)原料中添加纖維素酶,可將纖維素降解為酵母可利用的糖,從而提高出酒率。其作用溫度為50℃-70℃,pH值為4-6.5,在糖化工序添加,添加量為0.04%-0.05%,發(fā)酵時(shí)可提高出酒率1%以上。
?。?)在糖化工序添加酸性蛋白酶。雖然原料中含有很多蛋白質(zhì),但酵母無(wú)法直接利用。而在糖化工序添加酸性蛋白酶,可將蛋白質(zhì)轉化為多肽和氨基酸,增加醪液中酵母可吸收性氮,促進(jìn)酵母生長(cháng)繁殖,提高酒精生產(chǎn)速率。由于α-氨基酸的增加,減輕了酵母菌細胞氨基酸合成代謝負荷,使葡萄糖更多地轉向發(fā)酵生成乙醇,從而提高了原料出酒率。一般酸性蛋白酶的最適pH值在3-5,作用溫度40℃-50℃,添加量為0.01%。
制醋作為我國傳統釀造業(yè)的代表,要改變現有的生產(chǎn)面貌,不斷提高生產(chǎn)水平和生產(chǎn)規模,就必須對陳舊落后的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改革創(chuàng )新。近年來(lái),隨著(zhù)各種新型酶制劑的應用,給制醋業(yè)這一傳統工業(yè)注入了新的活力,對促進(jìn)其不斷發(fā)展與進(jìn)步將起到十分重要的作用。