多酶法薯芋提取皂素与联产酒的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种生物化工技术，具体的说是一种多酶法薯芋提取皂素、联产酒的制备工艺。本发明专利技术根据薯芋含皂甙及淀粉，经加酶水解生产皂素和淀粉糖，又可将淀粉进行生料发酵酿酒。本发明专利技术能够综合利用黄姜中的皂素、淀粉等有效成分，从而大大提高了企业效益，还从根本上解决了黄姜加工业中长期以来因废水污染而造成的环境污染问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物化工技术，具体的说是一种多酶法薯芋提取皂素、联产酒的制备工艺。
技术介绍
黄姜，学名“盾叶薯芋”，穿地龙，学名“穿龙薯芋”。两种薯芋为主的多种薯芋科植物，经加工提取皂素。目前薯芋加工提取皂素普遍用酸水解法和预发酵-酸水解法这两种工艺，其附产品含酸含糖废水当作废液排放出去。其结果不但将可利用的含糖物质浪费掉了，还对环境造成了严重污染。
技术实现思路
本专利技术解决了用薯芋提取皂素时，其附产品含酸含糖，作为废水排出，造成污染问题。其工艺为(1)洗涤、灭菌将鲜黄姜用水洗涤除去泥沙后，按黄姜与含漂白粉为150g/m3的水液浸泡，进行灭菌处理(对干黄姜可先用3～3.5倍的水泡胀，再用漂白粉150g/m3浓度的水液浸泡，进行灭菌处理)；(2)打浆粉碎将处理过的黄姜用打浆机或者粉碎机打成粒度≤2mm的生料浆，第一次向生料浆中加入其重量40％的无菌水，以后改加体积为生料浆40％的发酵旺盛期已液化的醪液，使其与生料浆混合成流态，温度控制在28-33℃，加盐酸调pH＝4±0.2；(3)生料发酵将上述流态生料浆泵入发酵罐，第一次按每吨鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)加2.5Kg的生料发酵专用酒曲(以无锡市产“卢氏神曲”为佳)，再加0.25Kg饲料用混合酶，以后用发酵旺盛期醪液与生料浆混合发酵时，每批生料浆按鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)补加1～1.2Kg/T生料专用酒曲，再加0.1Kg/T饲料用混合酶，混合好，进入发酵期，温度控制在28～33℃之间，共发酵五天，到第三天，旺盛发酵期，可抽40％返回与生料混合；由加料发酵起，到第三天末旺盛期结束前，每隔2小时，可按0.1m3/m3·min风量由罐底佈风管鼓入无菌风3～6分钟，即可翻动料浆，又可在循环用酵母发酵中，鼓入微量O2，可长期保持酵母发酵力，此工艺五天可发酵到酒醪含还原糖≤0.3％，即可出料、蒸酒，同时姜体内皂素酶也完成预发酵，使水溶性较大皂甙转化成水溶性小的次皂苷；(4)蒸酒生料酿酒结束，将发酵液泵入蒸酒甑(或塔)内蒸酒，蒸出的酒中因甲醇量高，氧化时间短，色度大，杂醇油超标，可加高锰酸钾处理，过滤，微滤，再过A4分子筛吸附，可制成符合一级饮用酒标准的食用酒；将蒸酒后的废醪先用离心机滤出糟渣，再将醪液以石灰乳中和到pH7～8，按每吨鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)之糟液加4Kg的Ba(HO)2·8H2O沉淀剂，混合静置2h，以1～10μm级滤机，滤出沉淀，与糟渣合一；向滤液内加入过量硫酸铵，使残留Ba+2以BaSO4沉淀脱毒，将滤出液与水解液合并，进入光合菌池处理；(5)水解提皂素上述糟渣、皂甙与Ba(HO)2·8H2O结合形成的沉淀合一后，入反应釜，加入3％的浓硫酸，在1.5-2表压下，水解3.5h，放出溶液，趁热滤出水解渣，洗去残酸，干燥后供汽油萃取回收皂素；向滤液水中加氨中和到pH4～5即可，与废酒醪滤出液混合使过量Ba+2以BaSO4沉淀后进入光合菌池；含有机物可作培植光合菌养料再利用，产光合菌体滤出作饲用、食用，滤水COD下降≥90％，再经好氧降解，最终污水净化达标排放，清洁生产实现。本专利技术的优点在于综合利用了黄姜中的皂素、淀粉等有效成份，从而大大提高了企业效益，还从根本上解决了黄姜加工业中长期以来因废水污染而造成的环境污染问题。附图说明附图为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明将鲜黄姜用水洗涤除去泥沙洗净后，加O3或150g/m3的漂白粉水浸泡进行灭菌处理(对干黄姜可先用3～3.5倍的水泡胀，再加150g/m3的漂白粉水浸泡进行灭菌处理)；打浆(粉碎)成粒度≤2mm的生料浆，发酵5～6天为好；第一次向生料浆中加入其重量40％的无菌水，以后改加体积为生料浆40％的发酵旺盛期的醪液(已液化)，使其与生料浆混合成流态，温度控制在28-33℃，pH＝4±0.2；将上述流态生料浆泵入发酵罐，一吨鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)加0.4吨无菌水，温度控制在28-33℃，搅拌成流态，用盐酸调至pH＝4±0.2，第一次加2.5Kg的卢氏神曲(或其它生料发酵专用酒曲)，再加0.4Kg饲料用纤维素酶，泵入发酵罐，厌氧发酵到第二天发酵渐旺，第三天旺发并很快泡沬减弱，进入后发酵期，以后生料浆不再加水，而是将前面旺发期料浆已液化酒化成酒醪，抽出相当生料量30～40％旺发酒醪返回与新加生料混合，使新加生料成流态，一开始被旺发期酵母菌、多酶作用下，可促发酵，抗感染，便利运输和搅拌，以及热交换温控，随因与旺发酒醪混合，可高效利用酒醪和酵母，以后加曲量可减到1～1.2Kg/T，用曲成本降低50％。投料后到盛发期结束前，每隔2小时鼓风3～6分钟，可促酵母菌长期回用而旺盛不衰。发酵至醪液还原糖残留≤0.3％时，可泵入蒸酒甑(或塔)内蒸得白酒。薯芋果胶含量3～4.5％间，又是生料发酵，得酒含甲醇高出国标数倍，色度差，氧化时间不足，可加高锰酸钾处理(先小试再定加量)，处理后先经常规过滤、再超滤，超滤后过A4分子筛吸附，可制成符合一级饮用酒标准的食用酒，蒸酒废醪液趁热加石灰乳中和至pH7～8之间，滤机分离糟渣与废醪液，以使液中有机酸及SO4-2、SO3-2、PO4-3、CO2-2等耗Ba+2酸根与石灰作用沉淀，从而减少Ba+2消耗。醪液再按水溶皂甙含量的130％加入Ba(HO)2·8H2O，作化学沉淀水溶性皂甙剂。薯芋皂甙用Ba(OH)2作沉淀剂，过量Ba+2只须加过量的硫酸铵可以生成BaSO4沉淀除净，NH4+1为光合菌补氮剂，滤得糟渣及Ba盐沉淀物放入反应釜中加入3％的硫酸水解，在1.5-2表压下，水解3.5h，Ba+2与皂甙结合物水解后成BaSO4和皂素，糟渣中纤维进一步酸解为糖，残淀粉水解为糖，次皂甙水解为皂素，水解完后放出，趁热滤出水解渣，洗去残酸，干燥后供汽油萃取回收皂素；向滤液中加氨中和到pH4～5即可，最后进光合菌池。含有机物可作培植光合菌养料再利用，产光合菌体滤出作饲用、食用，滤水COD下降≥90％，再经好氧降解，最终污水净化达标排放，清洁生产实现。权利要求1.一种多酶法薯芋提取皂素、联产酒的制备工艺，其特征在于(1)洗涤、灭菌将鲜黄姜用水洗涤除去泥沙后，按黄姜与含漂白粉为150g/m3的水液浸泡，进行灭菌处理(对干黄姜可先用3～3.5倍的水泡胀，再用漂白粉为150g/m3的浓度水液浸泡，进行灭菌处理)；(2)打浆粉碎将处理过的黄姜用打浆机或者粉碎机打成粒度≤2mm的生料浆，第一次向生料浆中加入其重量40％的无菌水，以后改加体积为生料浆40％的发酵旺盛期的醪液(已液化)，使其与生料浆混合成流态，温度控制在28-33℃，用盐酸调至pH＝4±0.2；(3)生料发酵将上述流态生料浆泵入发酵罐，第一次按每吨鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)加2.5Kg的生料发酵专用酒曲，再加0.25Kg饲料用混合酶，以后用发酵旺盛期的醪液与生料浆混合发酵，每批生料浆按鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)补加1～1.2Kg/T生料专用酒曲，再加0.1Kg/T饲料用混合酶，混合好，进入发酵期，温度控制在28～33℃之间，共发酵五天；到第三天，旺盛发酵期，可抽40％返回与生料混合；由加料发酵起到第三天末旺盛期结束前，每隔2小时，可按0.1m3/m3·min风量由罐底怖风管鼓入无菌风3～6分钟，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多酶法薯芋提取皂素、联产酒的制备工艺，其特征在于：（１）洗涤、灭菌：将鲜黄姜用水洗涤除去泥沙后，按黄姜与含漂白粉为１５０ｇ／ｍ↑［３］的水液浸泡，进行灭菌处理（对干黄姜可先用３～３．５倍的水泡胀，再用漂白粉为１５０ｇ／ｍ↑［３］的浓度水液浸泡，进行灭菌处理）；（２）打浆粉碎：将处理过的黄姜用打浆机或者粉碎机打成粒度≤２ｍｍ的生料浆，第一次向生料浆中加入其重量４０％的无菌水，以后改加体积为生料浆４０％的发酵旺盛期的醪液（已液化），使其与生料浆混合成流态，温度控制在２８－３３℃，用盐酸调至ｐＨ＝４±０．２；（３）生料发酵：将上述流态生料浆泵入发酵罐，第一次按每吨鲜黄姜（或０．３吨干黄姜）加２．５Ｋｇ的生料发酵专用酒曲，再加０．２５Ｋｇ饲料用混合酶，以后用发酵旺盛期的醪液与生料浆混合发酵，每批生料浆按鲜黄姜（或０．３吨干黄姜）补加１～１．２Ｋｇ／Ｔ生料专用酒曲，再加０．１Ｋｇ／Ｔ饲料用混合酶，混合好，进入发酵期，温度控制在２８～３３℃之间，共发酵五天；到第三天，旺盛发酵期，可抽４０％返回与生料混合；由加料发酵起到第三天末旺盛期结束前，每隔２小时，可按０．１ｍ↑［３］／ｍ↑［３］.ｍｉｎ风量由罐底佈风管鼓入无菌风３～６分钟，即可翻动料浆，又可在循环用酵母发酵中，鼓入微量Ｏ↓［２］，可长期保持酵母发酵力，此工艺五天可发酵到酒醪含还原糖≤０．３％即可出料，蒸酒，同时姜体内皂素酶也完成预发酵，使水溶性较大的皂甙转化成水溶性小的次皂甙；（４）蒸酒：生料酿酒结束，将发酵液泵入蒸酒甑（或塔）内蒸酒，蒸出的酒中因含甲醇高，氧化时间短，色度差，杂醇油超标，可用高锰酸钾处理，过滤、微滤、再过Ａ↓［４］分子筛吸附，可制成符合一级饮用酒标准的食用酒；将蒸酒后的废醪先用离心机滤出糟渣，再将醪液以石灰乳中和到ｐＨ７～８，按每吨鲜黄姜（或０．３吨干黄姜）之糟液加４Ｋｇ的Ｂａ（ＨＯ）↓［２］.８Ｈ↓［２］Ｏ沉淀剂混合，静置２ｈ，以１～１０μｍ级滤机，滤出沉淀，与糟渣合一；向滤液内加入过量硫酸铵，使残留Ｂａ↑［＋２］以ＢａＳＯ↓［４］沉淀脱毒，进入光合菌池处理；（５）水解提皂素：将上述糟渣与Ｂａ（ＨＯ）↓［２］.８Ｈ↓［２］Ｏ沉淀合一，加入反应釜中，加３％的浓硫酸，在１．５～２表压下，水解３．５ｈ，放出溶液，趁热滤出水解渣，洗去残酸，干燥后供汽油萃取回收皂素；向滤液水中加氨中和到ｐＨ４～５即可，与废酒醪滤出液混合使过量Ｂａ↑［＋２］以ＢａＳＯ↓［４］...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱作远，
申请(专利权)人：朱作远，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]