專利名稱：一種快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)食醋的方法，屬生物工程領域，具體地說是以木糖渣、糠醛渣及秸桿、麥草等纖維素廢棄物為原料，將糖化一酒精發(fā)酵一醋酸發(fā)酵同步進行的快速生產(chǎn)食醋的方法。
背景技術：
食醋是深受人們喜愛的調(diào)味品，它的有效成分即是醋酸。近年來，隨著人們保健意識的不斷增強，醋的保健功能亦受到重視?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，醋含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，并可防治多種疾病，經(jīng)常食醋可以軟化血管、降低血壓、預防動脈硬化及治療糖尿病，醋還有減月巴、美容、殺菌和抗癌等獨特作用。食醋的這些功能越來越被人們所重視，其消費量也隨之不斷增加。目前我國食醋是以含淀粉的糧食為原料，經(jīng)過發(fā)酵制成的釀造醋為主。其原料多 為大米、高粱、谷物、薯類等。每年用來釀醋而耗費的糧食數(shù)量巨大。為了節(jié)約糧食，因而需要尋找釀醋代用原料。我國玉米產(chǎn)量I. 44億噸，玉米芯約占玉米產(chǎn)量的三分之一左右，約5000萬噸。玉米芯生產(chǎn)木糖、糠醛等產(chǎn)品后的廢渣約占玉米芯處理總量的60%，玉米芯生產(chǎn)木糖、糠醛后的廢渣中半纖維素和大部分灰分已經(jīng)除去，其主要成分為纖維素，約占40-65%，是一種非常好的可再生資源。目前還沒有發(fā)現(xiàn)以木糖渣等富含纖維素的廢渣為原料生產(chǎn)食醋的研究報道。另外，我國食醋的傳統(tǒng)制法大多采用固態(tài)發(fā)酵，分為淀粉糖化——酒精發(fā)酵——醋酸發(fā)酵三部分，以及陳釀后熟的過程。傳統(tǒng)釀造法獲得的產(chǎn)品風味好，有獨特的風格，但其發(fā)酵周期為30-40d，存在生產(chǎn)效率低的缺點。若利用高溫酵母與耐高溫醋酸菌進行液體混合發(fā)酵，使纖維素糖化一酒精發(fā)酵一醋酸發(fā)酵同步進行，可大大縮短發(fā)酵周期，將其控制在10-15d。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用含纖維素的工業(yè)木糖廢渣為原料，減少糧食消耗，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率的快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法。本發(fā)明的目的可通過如下技術方案來實現(xiàn)
該方法以含59 61重量份的纖維素、28 30重量份的木質(zhì)素、6 8重量份的水分的工業(yè)木糖廢渣為原料，按如下步驟進行
a.將工業(yè)木糖廢渣原料加入蒸汽爆破機，在2 3Mpa條件下，預處理90 150s；
b.取a步驟經(jīng)預處理的工業(yè)木糖廢渣原料加水潤料混勻后使用；
c.按照每克工業(yè)木糖廢渣原料取500 1500IU纖維素酶和按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的0. I 1%取高溫活性干酵母加入b步驟的原料中，混勻，培養(yǎng)l-2d，當酒精度在0. 5-2%時，再按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的0. 5 2%加入耐高溫醋酸菌，混勻，控制溫度為30 50°C，發(fā)酵10 15d。期間每天翻料一次，待酸度不再增加時發(fā)酵結束，此時醋酸含量達到10-13%。發(fā)酵過程中，葡萄糖轉(zhuǎn)化率為85-96%，酒精轉(zhuǎn)化率在110-125%。然后脫水，得產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的還可通過如下技術方案來實現(xiàn)
所述的工業(yè)木糖廢渣原料是木糖渣、糠醛渣及秸桿、麥草等纖維廢棄物；所述的工業(yè)廢渣原料是木糖渣；所述的纖維素酶由外切￠-葡聚糖酶、內(nèi)切￠-葡聚糖酶和￠-葡萄糖苷酶以任意配比組合而成；b步驟所述的pH = 5 5. 5。本發(fā)明的優(yōu)點
I)本發(fā)明使用木糖渣、糠醛渣及秸桿、麥草等纖維素廢棄物取代常規(guī)的淀粉原料，可減少食醋工業(yè)對糧食原料的依賴，使生產(chǎn)原料來源更廣闊。2)本發(fā)明為纖維廢棄物再利用提供了一條新思路，實現(xiàn)了廢物的綜合利用，附加值高，增加企業(yè)的綜合效益。同時解決了木糖渣的污染問題，有利于保護環(huán)境。3)本發(fā)明采用纖維素酶一高溫酵母一耐高溫醋酸菌同時發(fā)酵技術，縮短了食 醋發(fā)酵周期，提高生產(chǎn)效率。


圖I是本發(fā)明實施例的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例I :
該方法以含59重量份的纖維素、30重量份的木質(zhì)素、6重量份水分的工業(yè)木糖廢渣為原料，按如下步驟進行
a.將工業(yè)木糖廢渣原料加入蒸汽爆破機，在2Mpa條件下，預處理50s；
b.取a步驟經(jīng)預處理的工業(yè)木糖廢渣原料加水潤料后混勻；
c.按照每克工業(yè)木糖廢渣原料取1500IU纖維素酶和按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的0. 1%取高溫活性干酵母加入b步驟的原料中，混勻，培養(yǎng)2d，當酒精度在0. 5%時，再按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的2%加入耐高溫醋酸菌，混勻，控制溫度為30°C，發(fā)酵15d。期間每天翻料一次，待酸度不再增加時發(fā)酵結束，此時醋酸含量達到10%。發(fā)酵過程中，葡萄糖轉(zhuǎn)化率為96%，酒精轉(zhuǎn)化率在125%。然后脫水，得產(chǎn)品。實施例2
該方法以含61重量份的纖維素、28重量份的木質(zhì)素、8重量份的水分的工業(yè)木糖廢渣為原料，按如下步驟進行
a.將工業(yè)木糖廢渣原料加入蒸汽爆破機，在3Mpa條件下，預處理90s；
b.取a步驟經(jīng)預處理的工業(yè)木糖廢渣原料加水潤料后混勻；
c.按照每克工業(yè)木糖廢渣原料取500IU纖維素酶和按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的1%取高溫活性干酵母加入b步驟的原料中，混勻，培養(yǎng)ld，當酒精度在2%時，再按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的0. 5%加入耐高溫醋酸菌，混勻，控制溫度為50°C，發(fā)酵15d。期間每天翻料一次，待酸度不再增加時發(fā)酵結束，此時醋酸含量達到13%。發(fā)酵過程中，葡萄糖轉(zhuǎn)化率為85%，酒精轉(zhuǎn)化率在12%。然后脫水，得產(chǎn)品。實施例3:
該方法以含60重量份的纖維素、29重量份的木質(zhì)素、7重量份的水分的工業(yè)木糖廢渣為原料，按如下步驟進行a.將工業(yè)木糖廢渣原料加入蒸汽爆破機，在2.5Mpa條件下，預處理120s ；
b.取a步驟經(jīng)預處理的工業(yè)木糖廢渣原料加水潤料后混勻；
c.按照每克工業(yè)木糖廢渣原料取1000IU纖維素酶和按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的0. 5%取高溫活性干酵母加入b步驟的原料中，混勻，培養(yǎng)l-2d，當酒精度在1%時，再按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的1%加入耐高溫醋酸菌，混勻，控制溫度為38°C，發(fā)酵12d。期間每天翻料一次，待酸度不再增加時發(fā)酵結束，此時醋酸含量達到12%。發(fā)酵過程中，葡萄糖轉(zhuǎn)化率為90%，酒精轉(zhuǎn)化率在115%。然后脫水，得產(chǎn)品。按照實施例1-3，I噸木糖渣能生產(chǎn)含5%醋酸的食醋5. 2-6. 5噸。實施例4:
用糠醛渣代替木糖渣，其他同實施例1-3，I噸糠醛渣能生產(chǎn)含5%醋酸的食醋2. 4-2. 8 噸。實施例5:
用秸桿纖維廢棄物代替木糖渣，其他同實施例1-3。實施例6:
用麥草纖維廢棄物代替木糖渣，其他同實施例1-3。
權利要求
1.一種快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法，其特征在于該方法以含59 61重量份的纖維素、28 30重量份的木質(zhì)素、6 8重量份水分的工業(yè)木糖廢渣為原料，按如下步驟進行 a.將工業(yè)木糖廢渣原料加入蒸汽爆破機，在2 3Mpa條件下，預處理90 150s； b.取a步驟經(jīng)預處理的工業(yè)木糖廢渣原料加水潤料后混勻后使用； c.按照每克工業(yè)木糖廢渣原料取500 1500單位纖維素酶和按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的O. I 1%取高溫活性干酵母加入b步驟的原料中，混勻，培養(yǎng)l-2d，當酒精度在O.5-2%時，再按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的O. 5 2%加入耐高溫醋酸菌，混勻，控制溫度為30 50°C，發(fā)酵10 15d，然后脫水，得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法，其特征在于所述的工業(yè)木糖廢渣原料是木糖渣、糠醛渣及秸桿、麥草纖維廢棄物。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法，其特征在于所述的工業(yè)廢渣原料是木糖渣。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法，其特征在于所述的纖維素酶由外切葡聚糖酶、內(nèi)切葡聚糖酶和葡萄糖苷酶以任意配比組合而成。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法，其特征在于b步驟所述的pH = 5 5. 5。
全文摘要
本發(fā)明提供一種快速利用纖維素固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋的方法，該方法以含59～61重量份的纖維素、28～30重量份的木質(zhì)素、6～8重量份水分的工業(yè)木糖廢渣為原料，按如下步驟進行a.將工業(yè)木糖廢渣原料加入蒸汽爆破機，在2～3MPa條件下，預處理90～150s；b.取a步驟經(jīng)預處理的工業(yè)木糖廢渣原料加水潤料后混勻；c.按照每克工業(yè)木糖廢渣原料取500～1500單位纖維素酶和按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的0.1～1%取高溫活性干酵母加入b步驟的原料中，混勻，培養(yǎng)1-2d，當酒精度在0.5-2%時，再按照工業(yè)木糖廢渣原料重量的0.5～2%加入耐高溫醋酸菌，混勻，控制溫度為30～50℃，發(fā)酵10～15d，然后脫水，得產(chǎn)品。
文檔編號C12J1/04GK102703298SQ20121015805
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權日2012年5月21日
發(fā)明者任明, 袁博, 高艷華 申請人:濟南國力生物科技有限公司