專利名稱：多酶法薯芋提取皂素與聯(lián)產(chǎn)酒的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物化工技術(shù)，具體的說是一種多酶法薯芋提取皂素、聯(lián)產(chǎn)酒的制備工藝。
背景技術(shù)：
黃姜，學名“盾葉薯芋”，穿地龍，學名“穿龍薯芋”。兩種薯芋為主的多種薯芋科植物，經(jīng)加工提取皂素。目前薯芋加工提取皂素普遍用酸水解法和預發(fā)酵-酸水解法這兩種工藝，其附產(chǎn)品含酸含糖廢水當作廢液排放出去。其結(jié)果不但將可利用的含糖物質(zhì)浪費掉了，還對環(huán)境造成了嚴重污染。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決了用薯芋提取皂素時，其附產(chǎn)品含酸含糖，作為廢水排出，造成污染問題。其工藝為(1)洗滌、滅菌將鮮黃姜用水洗滌除去泥沙后，按黃姜與含漂白粉為150g/m3的水液浸泡，進行滅菌處理(對干黃姜可先用3～3.5倍的水泡脹，再用漂白粉150g/m3濃度的水液浸泡，進行滅菌處理)；(2)打漿粉碎將處理過的黃姜用打漿機或者粉碎機打成粒度≤2mm的生料漿，第一次向生料漿中加入其重量40％的無菌水，以后改加體積為生料漿40％的發(fā)酵旺盛期已液化的醪液，使其與生料漿混合成流態(tài)，溫度控制在28-33℃，加鹽酸調(diào)pH＝4±0.2；(3)生料發(fā)酵將上述流態(tài)生料漿泵入發(fā)酵罐，第一次按每噸鮮黃姜(或0.3噸干黃姜)加2.5Kg的生料發(fā)酵專用酒曲(以無錫市產(chǎn)“盧氏神曲”為佳)，再加0.25Kg飼料用混合酶，以后用發(fā)酵旺盛期醪液與生料漿混合發(fā)酵時，每批生料漿按鮮黃姜(或0.3噸干黃姜)補加1～1.2Kg/T生料專用酒曲，再加0.1Kg/T飼料用混合酶，混合好，進入發(fā)酵期，溫度控制在28～33℃之間，共發(fā)酵五天，到第三天，旺盛發(fā)酵期，可抽40％返回與生料混合；由加料發(fā)酵起，到第三天末旺盛期結(jié)束前，每隔2小時，可按0.1m3/m3·min風量由罐底佈風管鼓入無菌風3～6分鐘，即可翻動料漿，又可在循環(huán)用酵母發(fā)酵中，鼓入微量O2，可長期保持酵母發(fā)酵力，此工藝五天可發(fā)酵到酒醪含還原糖≤0.3％，即可出料、蒸酒，同時姜體內(nèi)皂素酶也完成預發(fā)酵，使水溶性較大皂甙轉(zhuǎn)化成水溶性小的次皂苷；(4)蒸酒生料釀酒結(jié)束，將發(fā)酵液泵入蒸酒甑(或塔)內(nèi)蒸酒，蒸出的酒中因甲醇量高，氧化時間短，色度大，雜醇油超標，可加高錳酸鉀處理，過濾，微濾，再過A4分子篩吸附，可制成符合一級飲用酒標準的食用酒；將蒸酒后的廢醪先用離心機濾出糟渣，再將醪液以石灰乳中和到pH7～8，按每噸鮮黃姜(或0.3噸干黃姜)之糟液加4Kg的Ba(HO)2·8H2O沉淀劑，混合靜置2h，以1～10μm級濾機，濾出沉淀，與糟渣合一；向濾液內(nèi)加入過量硫酸銨，使殘留Ba+2以BaSO4沉淀脫毒，將濾出液與水解液合并，進入光合菌池處理；(5)水解提皂素上述糟渣、皂甙與Ba(HO)2·8H2O結(jié)合形成的沉淀合一后，入反應釜，加入3％的濃硫酸，在1.5-2表壓下，水解3.5h，放出溶液，趁熱濾出水解渣，洗去殘酸，干燥后供汽油萃取回收皂素；向濾液水中加氨中和到pH4～5即可，與廢酒醪濾出液混合使過量Ba+2以BaSO4沉淀后進入光合菌池；含有機物可作培植光合菌養(yǎng)料再利用，產(chǎn)光合菌體濾出作飼用、食用，濾水COD下降≥90％，再經(jīng)好氧降解，最終污水凈化達標排放，清潔生產(chǎn)實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)點在于綜合利用了黃姜中的皂素、淀粉等有效成份，從而大大提高了企業(yè)效益，還從根本上解決了黃姜加工業(yè)中長期以來因廢水污染而造成的環(huán)境污染問題。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明將鮮黃姜用水洗滌除去泥沙洗凈后，加O3或150g/m3的漂白粉水浸泡進行滅菌處理(對干黃姜可先用3～3.5倍的水泡脹，再加150g/m3的漂白粉水浸泡進行滅菌處理)；打漿(粉碎)成粒度≤2mm的生料漿，發(fā)酵5～6天為好；第一次向生料漿中加入其重量40％的無菌水，以后改加體積為生料漿40％的發(fā)酵旺盛期的醪液(已液化)，使其與生料漿混合成流態(tài)，溫度控制在28-33℃，pH＝4±0.2；將上述流態(tài)生料漿泵入發(fā)酵罐，一噸鮮黃姜(或0.3噸干黃姜)加0.4噸無菌水，溫度控制在28-33℃，攪拌成流態(tài)，用鹽酸調(diào)至pH＝4±0.2，第一次加2.5Kg的盧氏神曲(或其它生料發(fā)酵專用酒曲)，再加0.4Kg飼料用纖維素酶，泵入發(fā)酵罐，厭氧發(fā)酵到第二天發(fā)酵漸旺，第三天旺發(fā)并很快泡沬減弱，進入后發(fā)酵期，以后生料漿不再加水，而是將前面旺發(fā)期料漿已液化酒化成酒醪，抽出相當生料量30～40％旺發(fā)酒醪返回與新加生料混合，使新加生料成流態(tài)，一開始被旺發(fā)期酵母菌、多酶作用下，可促發(fā)酵，抗感染，便利運輸和攪拌，以及熱交換溫控，隨因與旺發(fā)酒醪混合，可高效利用酒醪和酵母，以后加曲量可減到1～1.2Kg/T，用曲成本降低50％。投料后到盛發(fā)期結(jié)束前，每隔2小時鼓風3～6分鐘，可促酵母菌長期回用而旺盛不衰。發(fā)酵至醪液還原糖殘留≤0.3％時，可泵入蒸酒甑(或塔)內(nèi)蒸得白酒。薯芋果膠含量3～4.5％間，又是生料發(fā)酵，得酒含甲醇高出國標數(shù)倍，色度差，氧化時間不足，可加高錳酸鉀處理(先小試再定加量)，處理后先經(jīng)常規(guī)過濾、再超濾，超濾后過A4分子篩吸附，可制成符合一級飲用酒標準的食用酒，蒸酒廢醪液趁熱加石灰乳中和至pH7～8之間，濾機分離糟渣與廢醪液，以使液中有機酸及SO4-2、SO3-2、PO4-3、CO2-2等耗Ba+2酸根與石灰作用沉淀，從而減少Ba+2消耗。醪液再按水溶皂甙含量的130％加入Ba(HO)2·8H2O，作化學沉淀水溶性皂甙劑。薯芋皂甙用Ba(OH)2作沉淀劑，過量Ba+2只須加過量的硫酸銨可以生成BaSO4沉淀除凈，NH4+1為光合菌補氮劑，濾得糟渣及Ba鹽沉淀物放入反應釜中加入3％的硫酸水解，在1.5-2表壓下，水解3.5h，Ba+2與皂甙結(jié)合物水解后成BaSO4和皂素，糟渣中纖維進一步酸解為糖，殘淀粉水解為糖，次皂甙水解為皂素，水解完后放出，趁熱濾出水解渣，洗去殘酸，干燥后供汽油萃取回收皂素；向濾液中加氨中和到pH4～5即可，最后進光合菌池。含有機物可作培植光合菌養(yǎng)料再利用，產(chǎn)光合菌體濾出作飼用、食用，濾水COD下降≥90％，再經(jīng)好氧降解，最終污水凈化達標排放，清潔生產(chǎn)實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種多酶法薯芋提取皂素、聯(lián)產(chǎn)酒的制備工藝，其特征在于(1)洗滌、滅菌將鮮黃姜用水洗滌除去泥沙后，按黃姜與含漂白粉為150g/m3的水液浸泡，進行滅菌處理(對干黃姜可先用3～3.5倍的水泡脹，再用漂白粉為150g/m3的濃度水液浸泡，進行滅菌處理)；(2)打漿粉碎將處理過的黃姜用打漿機或者粉碎機打成粒度≤2mm的生料漿，第一次向生料漿中加入其重量40％的無菌水，以后改加體積為生料漿40％的發(fā)酵旺盛期的醪液(已液化)，使其與生料漿混合成流態(tài)，溫度控制在28-33℃，用鹽酸調(diào)至pH＝4±0.2；(3)生料發(fā)酵將上述流態(tài)生料漿泵入發(fā)酵罐，第一次按每噸鮮黃姜(或0.3噸干黃姜)加2.5Kg的生料發(fā)酵專用酒曲，再加0.25Kg飼料用混合酶，以后用發(fā)酵旺盛期的醪液與生料漿混合發(fā)酵，每批生料漿按鮮黃姜(或0.3噸干黃姜)補加1～1.2Kg/T生料專用酒曲，再加0.1Kg/T飼料用混合酶，混合好，進入發(fā)酵期，溫度控制在28～33℃之間，共發(fā)酵五天；到第三天，旺盛發(fā)酵期，可抽40％返回與生料混合；由加料發(fā)酵起到第三天末旺盛期結(jié)束前，每隔2小時，可按0.1m3/m3·min風量由罐底怖風管鼓入無菌風3～6分鐘，即可翻動料漿，又可在循環(huán)用酵母發(fā)酵中，鼓入微量O2，可長期保持酵母發(fā)酵力，此工藝五天可發(fā)酵到酒醪含還原糖≤0.3％即可出料，蒸酒，同時姜體內(nèi)皂素酶也完成預發(fā)酵，使水溶性較大的皂甙轉(zhuǎn)化成水溶性小的次皂甙；(4)蒸酒生料釀酒結(jié)束，將發(fā)酵液泵入蒸酒甑(或塔)內(nèi)蒸酒，蒸出的酒中因含甲醇高，氧化時間短，色度差，雜醇油超標，可用高錳酸鉀處理，過濾、微濾、再過A4分子篩吸附，可制成符合一級飲用酒標準的食用酒；將蒸酒后的廢醪先用離心機濾出糟渣，再將醪液以石灰乳中和到pH7～8，按每噸鮮黃姜(或0.3噸干黃姜)之糟液加4Kg的Ba(HO)2·8H2O沉淀劑混合，靜置2h，以1～10μm級濾機，濾出沉淀，與糟渣合一；向濾液內(nèi)加入過量硫酸銨，使殘留Ba+2以BaSO4沉淀脫毒，進入光合菌池處理；(5)水解提皂素將上述糟渣與Ba(HO)2·8H2O沉淀合一，加入反應釜中，加3％的濃硫酸，在1.5～2表壓下，水解3.5h，放出溶液，趁熱濾出水解渣，洗去殘酸，干燥后供汽油萃取回收皂素；向濾液水中加氨中和到pH4～5即可，與廢酒醪濾出液混合使過量Ba+2以BaSO4沉淀后進光合菌池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物化工技術(shù)，具體的說是一種多酶法薯芋提取皂素、聯(lián)產(chǎn)酒的制備工藝。本發(fā)明根椐薯芋含皂甙及淀粉，經(jīng)加酶水解生產(chǎn)皂素和淀粉糖，又可將淀粉進行生料發(fā)酵釀酒。本發(fā)明能夠綜合利用黃姜中的皂素、淀粉等有效成分，從而大大提高了企業(yè)效益，還從根本上解決了黃姜加工業(yè)中長期以來因廢水污染而造成的環(huán)境污染問題。
文檔編號C12G3/02GK1570132SQ03134450
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者朱作遠 申請人:朱作遠