[发明专利]一种淀粉质原料的酶解方法和一种柠檬酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉质原料的酶解方法和一种柠檬酸的制备方法。

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，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℃，然后进入层流罐维持90-120分钟，接着又喷射至90-95℃，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。

发明内容

本发明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。

本发明的发明人在研究中发现，淀粉质原料在100-160℃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。本发明的发明人经过研究，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，继而完成了本发明。

本发明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℃，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。