專利名稱：淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)有機(jī)酸及其鹽類的生產(chǎn)絕大部分是以淀粉質(zhì)原料為主。淀粉質(zhì)原料在生產(chǎn)過程中會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而使最終產(chǎn)品的而色澤加深，降低產(chǎn)品的品質(zhì)。為了消除這種影響，人們通過需要對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行脫色，以降低最終產(chǎn)品的色澤，從而提高最終產(chǎn)品的品質(zhì)。例如，CN1291449A中公開了一種無色醬油的制備方法，CN1397192A 中公開了一種白色或淺色蠶蛹蛋白粉的制造工藝。此外，人們還通常在最終產(chǎn)物中加入抑制劑，以抑制美拉德反應(yīng)，這兩種方法的缺點(diǎn)是需要增加工藝步驟，增加生產(chǎn)成本，并且淀粉質(zhì)原料的利用率較低。因此，迫切需要開發(fā)出一種能夠提高淀粉質(zhì)原料的利用率同時(shí)還能夠抑制淀粉質(zhì)原料在生產(chǎn)過程中易發(fā)生美拉德反應(yīng)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的利用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)有機(jī)酸的過程中淀粉質(zhì)原料的利用率低且易發(fā)生美拉德反應(yīng)的缺點(diǎn)，提供一種淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法。本發(fā)明提供了一種淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法，該方法包括將淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物進(jìn)行酶解，得到酶解產(chǎn)物，其中，所述酶解過程中加入有第一抑制劑，所述第一抑制劑為水溶性鈣鹽和/或水溶性鎂鹽。本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理和發(fā)酵過程進(jìn)行細(xì)致的研究，最終發(fā)現(xiàn)美拉德反應(yīng)發(fā)生在淀粉質(zhì)原料的酶解過程中，因此，本發(fā)明提供的預(yù)處理方法針對(duì)性地在源頭上抑制美拉德反應(yīng)的發(fā)生，達(dá)到降低產(chǎn)品色澤的目的，從而無需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行額外的脫色， 減少了工藝流程降低了成本，更重要的是，這種預(yù)處理方法在抑制美拉德反應(yīng)的同時(shí)還能夠提高淀粉的利用率，及降低糖渣色澤加深的問題。此外，出人意料的是，當(dāng)同時(shí)使用第一抑制劑和第二抑制劑時(shí)，能夠更有效地抑制美拉德反應(yīng)的發(fā)生，能夠使產(chǎn)品的色澤更淺，淀粉的利用率更高。


圖1顯示了實(shí)施例1中得到的淀粉質(zhì)原料酶解液化清液Al與對(duì)比例1得到的參比淀粉質(zhì)原料酶解液化清液CAl的色澤；圖2顯示了實(shí)施例1中得到的淀粉質(zhì)原料酶解液化殘?jiān)c對(duì)比例1得到的參比淀粉質(zhì)原料酶解液化殘?jiān)纳珴桑粓D3顯示了實(shí)施例2-4中得到的淀粉質(zhì)原料酶解液化清液A2-A4的色澤。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法，該方法包括將淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物進(jìn)行酶解，得到酶解產(chǎn)物，其中，所述酶解過程中加入有第一抑制劑，所述第一抑制劑為水溶性鈣鹽和/或水溶性鎂鹽。根據(jù)本發(fā)明，所述第一抑制劑的加入量能夠在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，所述第一抑制劑的加入量為0. 005-0. 1重量份，更優(yōu)選為 0. 01-0. 05 重量份。所述水溶性鈣鹽和水溶性鎂鹽的種類沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，所述水溶性鈣鹽可以為氯化鈣和/或乳酸鈣；所述水溶性鎂鹽可以為氯化鎂和/或硫酸鎂。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述酶解過程中還加入有第二抑制劑，所述第二抑制劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉和連二亞硫酸鈉中的一種或幾種。本發(fā)明意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)同時(shí)使用第一抑制劑和第二抑制劑時(shí)，能夠更有效地抑制美拉德反應(yīng)的發(fā)生，能夠使產(chǎn)品的色澤更淺，淀粉的利用率更高，所述第二抑制劑的加入量能夠在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，所述第二抑制劑的加入量為0. 005-0. 1重量份，更優(yōu)選為0. 01-0. 05重量份，所述第一抑制劑和第二抑制劑之間的比例可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選為1 2-6，更優(yōu)選為1 3-5。本發(fā)明中，所述粉碎的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，優(yōu)選情況下，所述粉碎的條件使粉碎后產(chǎn)物的平均粒子直徑為300-1000微米。所述酶解步驟可以通過本領(lǐng)域常用的方法完成，比如向粉碎產(chǎn)物中添加產(chǎn)酶微生物和/或酶，在產(chǎn)酶微生物的生長(zhǎng)溫度和/或酶有活力的溫度下保溫完成。所述產(chǎn)酶微生物為能夠分泌淀粉酶的產(chǎn)酶微生物。所述酶包括淀粉酶。由于微生物生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物，因此優(yōu)選直接加入酶。所述酶的用量越多越好，出于成本考慮，優(yōu)選以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計(jì)，所述淀粉酶的用量為30-50酶活力單位， 更優(yōu)選以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計(jì)，所述淀粉酶的用量為35-40酶活力單位。本發(fā)明所述酶的酶活力單位的定義為在pH值為6. 0、溫度為70°C的條件下，1分鐘液化1毫克可溶性淀粉成為糊精所需的酶量即為一個(gè)酶活力單位。所述酶解的溫度可以為淀粉酶的任何最適作用溫度，一般為80_95°C，更優(yōu)選 85-90°C。所述酶解的時(shí)間理論上越長(zhǎng)越好，考慮到設(shè)備利用率，優(yōu)選所述酶解的時(shí)間為1-5 小時(shí)，更優(yōu)選為2-3小時(shí)。所述酶解的pH值可以為5. 0-6. 5，更優(yōu)選pH值為5. 5-6. 0。淀粉酶是指能夠分解淀粉糖苷鍵的一類酶的總稱，所述淀粉酶一般包括α -淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和異淀粉酶。本發(fā)明所述酶包括淀粉酶。α-淀粉酶又稱淀粉1，4_糊精酶，它能夠任意地、不規(guī)則地切開淀粉鏈內(nèi)部的 α -1，4-糖苷鍵，將淀粉水解為麥芽糖、含有6個(gè)葡萄糖單位的寡糖和帶有支鏈的寡糖。生產(chǎn)此酶的微生物主要有枯草桿菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。β -淀粉酶又稱淀粉1，4-麥芽糖苷酶，能夠從淀粉分子非還原性末端切開1，4_糖苷鍵，生成麥芽糖。此酶作用于淀粉的產(chǎn)物是麥芽糖與極限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和內(nèi)孢霉產(chǎn)生。糖化酶又稱淀粉α-1，4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非還原性末端，以葡萄糖為單位，依次作用于淀粉分子中的α-1，4-糖苷鍵，生成葡萄糖。糖化酶作用于支鏈淀粉后的產(chǎn)物有葡萄糖和帶有α-1，6_糖苷鍵的寡糖；作用于直鏈淀粉后的產(chǎn)物幾乎全部是葡萄糖。此酶產(chǎn)生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、 擬內(nèi)孢霉、紅曲霉。異淀粉酶又稱淀粉α-1，6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于枝鏈淀粉分子分枝點(diǎn)處的α-1，6-糖苷鍵，將枝鏈淀粉的整個(gè)側(cè)鏈切下變成直鏈淀粉。此酶產(chǎn)生菌主要是嫌氣桿菌、芽孢桿菌及某些假單孢桿菌等細(xì)菌。根據(jù)本發(fā)明，所述淀粉質(zhì)原料的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，所述淀粉質(zhì)原料可以為玉米、小麥、木薯、高梁、大豆和大米中的一種或幾種。根據(jù)本發(fā)明，所述預(yù)處理的方法還可以包括將酶解產(chǎn)物固液分離，得到淀粉質(zhì)原料酶解殘?jiān)偷矸圪|(zhì)原料酶解液化清液，所述固液分離的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，優(yōu)選情況下，所述固液分離的條件使所述淀粉質(zhì)原料酶解殘?jiān)墓毯繛?-60重量％，更優(yōu)選為20-40重量％。通過以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法。(1)將收獲的100重量份玉米進(jìn)行粉碎，得到平均粒子直徑為400微米的粉碎后產(chǎn)物；將粉碎后的產(chǎn)物按25重量％的濃度用水調(diào)漿，相對(duì)于每克粉碎后的產(chǎn)物，加入20個(gè)酶活力單位的淀粉酶(諾維信公司，α -淀粉酶)，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，加入 0. 005重量份的氯化鈣，并送入噴射器，在85°C、pH為5. 5的條件下酶解100分鐘，得到酶解產(chǎn)物Al。(2)將酶解產(chǎn)物Al通過用液壓式板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，分離出酶解液化清液(如圖1中的A所示)和酶解殘?jiān)?圖2A)，其中，酶解殘?jiān)暮繛?0重量％。對(duì)比例1根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法，制備參比淀粉質(zhì)原料酶解液化清液CA1，不同在于沒有加入氯化鈣，并將酶解產(chǎn)物CAl通過用液壓式板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，分離出參比酶解液化清液(如圖1中的B所示)和酶解殘?jiān)?圖2中的B)，其中，酶解殘?jiān)暮繛?0重
量％。
實(shí)施例2本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法。(1)將收獲的100重量份玉米進(jìn)行粉碎，得到平均粒子直徑為800微米的粉碎后產(chǎn)物；將粉碎后的產(chǎn)物按20重量％的濃度用水調(diào)漿，相對(duì)于每克粉碎后的產(chǎn)物，加入40個(gè)酶活力單位的淀粉酶(諾維信公司，α -淀粉酶)，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，加入 0. 08重量份的氯化鎂，并送入噴射器，在90°C、pH為5. 3的條件下酶解120分鐘，得到酶解產(chǎn)物A2。(2)將酶解產(chǎn)物A2通過用液壓式板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，分離出酶解液化清液(如圖3中的C所示)和酶解殘?jiān)渲校附鈿堅(jiān)暮繛?0重量％。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法。(1)將收獲的100重量份玉米進(jìn)行粉碎，得到平均粒子直徑為400微米的粉碎后產(chǎn)物；將粉碎后的產(chǎn)物按30重量％的濃度用水調(diào)漿，相對(duì)于每克粉碎后的產(chǎn)物，加入35個(gè)
5酶活力單位的淀粉酶(諾維信公司，α-淀粉酶)，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，加入 0. 006重量份的亞硫酸鈉和0. 003重量份的氯化鈣，并送入噴射器，在82°C、pH為6. 0的條件下酶解180分鐘，得到酶解產(chǎn)物A3。(2)將酶解產(chǎn)物A3通過用液壓式板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，分離出酶解液化清液(如圖3中的D所示)和酶解殘?jiān)渲校附鈿堅(jiān)暮繛?0重量％。實(shí)施例4本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法。(1)將收獲的100重量份玉米進(jìn)行粉碎，得到平均粒子直徑為400微米的粉碎后產(chǎn)物；將粉碎后的產(chǎn)物按25重量％的濃度用水調(diào)漿，相對(duì)于每克粉碎后的產(chǎn)物，加入40個(gè)酶活力單位的淀粉酶(諾維信公司，α -淀粉酶)，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，加入 0. 001重量份的氯化鎂和0. 006重量份的亞硫酸氧鈉，并送入噴射器，在85°C、pH為5. 5的條件下酶解100分鐘，得到酶解產(chǎn)物A4。(2)將酶解產(chǎn)物A4通過用液壓式板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，分離出酶解液化清液(如圖3中的E所示)和酶解殘?jiān)渲校附鈿堅(jiān)暮繛?0重量％。實(shí)施例5-8分別檢測(cè)實(shí)施例1-4中得到酶解液化清夜的色度，具體方法如下將液化清液用 0. 22 μ m的濾膜過濾且濃度稀釋成19%，于420nm、720nm的波長(zhǎng)下用分光光度計(jì)(廠家上海精密科學(xué)儀器有限公司型號(hào)7230)分別測(cè)其吸光度。色度=A42tl-A72tl，結(jié)果如表1所示。對(duì)比例2根據(jù)與實(shí)施例5-8相同的方法檢測(cè)對(duì)比例1中得到的酶解液化清夜的色度，結(jié)果如表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法，其中，該方法包括將淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物進(jìn)行酶解，得到酶解產(chǎn)物，其特征在于，所述酶解過程中加入有第一抑制劑，所述第一抑制劑為水溶性鈣鹽和/或水溶性鎂鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中，所述水溶性鈣鹽為氯化鈣和/或乳酸鈣； 所述水溶性鎂鹽為氯化鎂和/或硫酸鎂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，所述第一抑制劑的加入量為0. 005-0. 1重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中，所述酶解過程中還加入有第二抑制劑，所述第二抑制劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉和連二亞硫酸鈉中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)處理方法，其中，相對(duì)于100重量份的粉碎后的產(chǎn)物，所述第二抑制劑的加入量為0. 005-0. 1重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)處理方法，其中，第一抑制劑的加入量與第二抑制劑的加入量之間的重量比為1 2-6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中，所述粉碎后的產(chǎn)物的平均粒子直徑為 300-1000 微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中，所述酶解使用的酶包括淀粉酶，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計(jì)，所述淀粉酶的用量為30-50酶活力單位；所述酶解的溫度為 80-95°C，所述酶解的時(shí)間為1-5小時(shí)，所述酶解的pH值為5. 0-6. 5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中，所述淀粉質(zhì)原料為玉米、小麥、木薯、高梁、大豆和大米中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中，該方法還包括將酶解產(chǎn)物固液分離，得到淀粉質(zhì)酶解殘?jiān)偷矸圪|(zhì)酶解液化清液，所述固液分離的條件使所述淀粉質(zhì)酶解殘?jiān)墓毯繛?-50重量％。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種淀粉質(zhì)原料的預(yù)處理方法，該方法包括將淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物進(jìn)行酶解，得到酶解產(chǎn)物，其中，所述酶解過程中加入有第一抑制劑，所述第一抑制劑為水溶性鈣鹽和/或水溶性鎂鹽。本發(fā)明提供的預(yù)處理方法能夠在源頭上抑制美拉德反應(yīng)的發(fā)生，達(dá)到降低產(chǎn)品色澤的目的，從而無需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行額外的脫色，減少了工藝流程降低了成本，更重要的是，這種預(yù)處理方法在加入抑制劑來抑制美拉德反應(yīng)的同時(shí)并沒有對(duì)后續(xù)的發(fā)酵產(chǎn)生影響，甚至發(fā)酵效率還能夠略有提高。此外，出人意料的是，當(dāng)同時(shí)使用第一抑制劑和第二抑制劑時(shí)，能夠更有效地抑制美拉德反應(yīng)的發(fā)生，能夠使產(chǎn)品的色澤更淺，淀粉的利用率更高。
文檔編號(hào)C12P19/14GK102260726SQ20101018605
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者廖四祥, 滿云, 熊結(jié)青, 王慧娟, 顧宗池 申請(qǐng)人:安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司