發(fā)布時間:2012-05-30 09:12:59
發(fā)酵過程中的糖化
酒精生產(chǎn)中采用的糖化劑主要有谷芽與曲兩種，有些國家還采用根霉或毛霉的阿明諾法或阿明諾混合法。
1．阿明諾法：1892年Calmette由中國酒藥中分出一株糖化力強的霉菌，當時為紀念其師E.Roux，定名為Amylomyces rouxii（實為一株根霉）。用此霉在糊化醪冷卻至30—40℃時接種進去，通風培養(yǎng)，在霉菌生長過程中水解淀粉。此法的優(yōu)點是以極少量根霉代替大量的糖化劑，發(fā)酵效率在90%以上。此法缺點是根霉中缺乏ɑ一淀粉酶，因此，蒸煮醪的濃度不能太高，總糖分通常在
10%左右，成熟醪的乙醇含量較低，且發(fā)酵時間長達130h。
為了克服阿明諾法的缺點，創(chuàng)立了阿明諾混合法。即不論酒母制備或主醪制備，都加入液體曲或麩曲，這樣醪液濃度提高，發(fā)酵周期縮短到60～72h。
2．谷芽法：以麥芽、黍芽、稷芽等作糖化劑，此法亦以歐洲各國使用較多。
3．曲法：我國以曲法為主。60余年來，制曲菌種和制曲方法均有驚人的進步。菌種方面，古代釀酒是天然的多菌種的曲，自1894年日本高峰由米曲霉中發(fā)現(xiàn)高峰淀粉酶后，日本廣泛應用純培養(yǎng)的米曲霉。1950年前后發(fā)現(xiàn)了糖化酶，人們對多種曲霉的糖化能力進行了比較，發(fā)現(xiàn)黑曲霉糖化力較強，且耐高溫，耐低pH值，因此有利于乙醇后發(fā)酵，使乙醇對原料的產(chǎn)率提高，于是黑霉取代了米曲霉。我國使用的黑曲霉As3.4309 (UV-11)每毫升培養(yǎng)液可以糖化56g以上的淀粉，DE值為98。進一步選育，該菌株的糖化力還有所提高。至于制曲方法由最初的曲盤法，改為厚層通風法，現(xiàn)在又改為液體曲，將來可能采用純酶法。
無蒸煮法的注意事項
使用無蒸煮發(fā)酵法工業(yè)生產(chǎn)中，令人擔心的是發(fā)生雜菌污染和生淀粉糖化效率問題。防止雜菌污染可采取如下措施：首先是醪液酸化至PH4.5，接著依靠加大酵母接種量，使糖化產(chǎn)生的糖幾乎全部被酵母所利用，使細菌增值受到抑制而死亡。另外，在正常的情況下，發(fā)酵后期酒精度數(shù)可達14.5%，這對細菌也會受到抑制。由于生淀粉與蒸煮過的淀粉醪性質有所不同，糖化的問題要有不同的考慮。首先，不同來源的糖化酶中，黑曲霉、根霉糖化生淀粉的能力強于米曲霉；其次，同一菌種生成的糖化酶的性質又依培養(yǎng)條件而不同。例如，泡盛曲霉變種用三種不同條件培養(yǎng)，得到三種不同類型的糖化酶(GAL，GA1，GA2)。GAL是多種類型糖化酶的原始形式，系由一條肽鏈和以甘露糖為主的碳水化合物組成的糖蛋白，它能吸附和分解生淀粉。肽鏈越長，則水解活性越大，一旦肽鏈被切斷，水解能力就下降。GA1中的碳水化合物部分與酶的pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性有關，碳水化合物缺損越多，穩(wěn)定性越差。另外，同一糖化酶對各種淀粉的水解速度也不相同，例如，有對生玉米淀粉乙醇產(chǎn)率很高，而對生馬鈴薯淀粉則很低的情況。
除了選擇糖化酶外，糖化酶的添加量按達到糖化生成的糖與酵母的酒精發(fā)酵速度同步。酵母的添加量從發(fā)酵初期就達到最大數(shù)。采取這些措施后，醪液酸化與否，發(fā)酵也能順利進行。
本文參考《發(fā)酵微生物學》一書。
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