專利名稱：減除發(fā)酵酒中尿素的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可作生產(chǎn)性應(yīng)用的減除發(fā)酵酒中尿素的裝置及方法。
背景技術(shù)：
尿素是發(fā)酵酒中潛在致癌因子-氨基甲酸乙酯(Ethylcarbamate, IARC
gr0Up2A，簡(jiǎn)稱EC)的主要前體物。尿素已經(jīng)成為發(fā)酵酒中涉及食品安全的重要檢測(cè)指標(biāo)之一。不少國(guó)家考慮到本國(guó)消費(fèi)者和行業(yè)的利益，制訂了發(fā)酵酒中EC的限量標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)酵酒中尿素的來(lái)源主要有三種:(I)由釀造原料帶入:氮源是植物生長(zhǎng)過(guò)程中不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素，在原料生產(chǎn)過(guò)程中尿素已經(jīng)成為一種普遍使用的氮源，尤其是在葡萄酒生產(chǎn)過(guò)程中。葡萄在生長(zhǎng)及采摘過(guò)程中其表皮、枝葉都會(huì)殘留尿素，在隨后的壓榨過(guò)程中就會(huì)被大量帶入葡萄汁中，這是葡萄酒中尿素的主要來(lái)源。(2)發(fā)酵時(shí)作為氮源加入:在以谷物為原料的食用酒精的發(fā)酵過(guò)程中，由于原料中所含蛋白質(zhì)不能被酵母直接利用，為達(dá)到提高發(fā)酵速率及酒精產(chǎn)量的目的，通常需要額外添加尿素或硫酸銨等無(wú)機(jī)氮源以補(bǔ)不足。依據(jù)原料的不同，尿素的添加量為400-800mg 另外，在釀造高質(zhì)量的白蘭地原酒時(shí)，為了降低影響風(fēng)味質(zhì)量的雜醇油生成，也需要添加一定的尿素或硫酸銨等無(wú)機(jī)氮源。由釀造過(guò)程中酵母菌代謝產(chǎn)生:在釀造過(guò)程中除了原料、輔料和水中會(huì)帶入部分尿素夕卜，在發(fā)酵過(guò)程中由酵母菌代謝也會(huì)產(chǎn)生尿素。酵母菌在生長(zhǎng)繁殖和進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，合成的大量尿素除了滿足自身菌體需要外，多余的則被分泌到體外，從而使酒醪中的尿素含量增加，酵母菌細(xì)胞內(nèi)的精氨酸的活力也會(huì)隨之提高，進(jìn)一步加速了尿素的生成。黃酒中尿素主要由精氨酸經(jīng)酵母菌細(xì)胞內(nèi)精氨酸酶-脲酶(AU)途徑分解而來(lái)，酵母菌處于生長(zhǎng)繁殖狀態(tài)時(shí)精氨酸降解及尿素的形成過(guò)程如下:
權(quán)利要求
1.一種減除發(fā)酵酒中尿素的裝置，包括進(jìn)酒管(2)、反應(yīng)罐(I)和出酒口(9)，其特征是反應(yīng)罐上部的敞口配有罐蓋(3)，該反應(yīng)罐內(nèi)有軸向、多條互相平行串裝的“豐”字形排列的固定化脲酶槽(7)和架桿￠)，下部有攪拌葉片(8)，攪拌葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與其上方的電機(jī)(5)及減速器(4)相連，反應(yīng)罐下部有帶閥門的出酒口(9)，電機(jī)(5)、減速器(4)、罐蓋(3)、串接的固定化脲酶槽(7)、架桿(6)和攪拌葉片(8) —起與升降機(jī)構(gòu)(10)相連。
2.權(quán)利要求1所述的減除發(fā)酵酒中尿素的裝置，進(jìn)行減除發(fā)酵酒中尿素的方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行: (1)備料及溶液的制備:購(gòu)得足量的活性彡IU.mg-1的脲酶或具同等活性脲酶的動(dòng)、植物可食材料、海藻酸鈉、氯化鈣、殼聚糖或纖維素、雙醛纖維素和去離子水，分別配制成25g.L—1的海藻酸鈉水溶液、50g.L—1的氯化鈣水溶液和3g.L—1的殼聚糖水溶液； (2)固定化脲酶溶液的制備:將上述活性彡IU.mg—1的脲酶、25g.L—1的海藻酸鈉水溶液、50g -Γ1的氯化鈣水溶液和3g -Γ1的殼聚糖水溶液，按照脲酶溶液:海藻酸鈉水溶液:氯化鈣水溶液:殼聚糖水溶液=I: 25: 50: 3的質(zhì)量比混合制備成固定化脲酶溶液； (3)固定化脲酶溶液在發(fā)酵酒中的加入:將制備好的固定化脲酶溶液按照IL發(fā)酵酒中加入IOOg固定化脲酶溶液的比例加入減除發(fā)酵酒中尿素的裝置的各個(gè)固定化脲酶槽中，經(jīng)升降機(jī)構(gòu)使各個(gè)脲酶槽完全落入反應(yīng)罐中，再將待處理的發(fā)酵酒經(jīng)進(jìn)酒管注入反應(yīng)罐內(nèi)至浸沒(méi)各固定化脲酶槽止，后開動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌，反應(yīng)24h以上； (4)發(fā)酵酒收集:待反應(yīng)畢后，停止攪拌，經(jīng)升降機(jī)構(gòu)取出固定化脲酶槽，將反應(yīng)罐內(nèi)的發(fā)酵酒從出酒口收集后靜置、沉淀和過(guò)濾即包裝為成品。
全文摘要
一種減除發(fā)酵酒中尿素的裝置，其反應(yīng)罐上部的敞口配有罐蓋(3)，罐內(nèi)有“豐”字形排列的固定化酶槽(7)和架桿(6)，下部有攪拌葉片(8)，攪拌葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與其上方的電機(jī)(5)及減速器(4)相連，反應(yīng)罐下部有出酒口(9)，電機(jī)(5)、減速器(4)、罐蓋(3)、串接的固定化酶槽(7)、架桿(6)和攪拌葉片(8)一起與升降機(jī)構(gòu)(10)相連，采用本裝置減除發(fā)酵酒中尿素的方法按如下步驟進(jìn)行一是備料及溶液的制備，二是固定化酶的制備，三是固定化酶在發(fā)酵酒中的加入，四是發(fā)酵酒的收集。在發(fā)酵酒生產(chǎn)中，尿素是氨基甲酸乙酯的前體物，減除尿素在源頭上降低發(fā)酵酒中有害物氨基甲酸乙酯的生成量，以提高酒的品質(zhì)有利飲者的鍵康。
文檔編號(hào)C12N11/12GK103087891SQ20131002304
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者郭明, 嚴(yán)鋒, 李博斌, 潘興祥 申請(qǐng)人:浙江農(nóng)林大學(xué)