一種用于純生啤酒過(guò)濾膜清洗的固體復合酶劑
CN 102078770 B
一種用于純生啤酒過(guò)濾膜清洗的固體復合酶劑技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于膜過(guò)濾領(lǐng)域,涉及純生啤酒的低溫無(wú)菌膜過(guò)濾系統專(zhuān)用清洗復合酶及其清洗方法。背景技術(shù)[0002] 近年來(lái)純生啤酒市場(chǎng)增長(cháng)迅速,其生產(chǎn)過(guò)程采用低溫膜過(guò)濾除菌技術(shù)取代傳統的巴氏殺菌,從而使啤酒的口味更新鮮、純正。膜過(guò)濾技術(shù)是純生啤酒生產(chǎn)的關(guān)鍵核心技術(shù), 通過(guò)0. 45 μ m膜過(guò)濾啤酒,可有效去除酒液中的有害菌與部分蛋白多酚,保證純生啤酒的生物與非生物穩定性。在純生啤酒的生產(chǎn)中,一般過(guò)濾4000t?6000t啤酒后膜通量迅速下降,需更換濾膜以達到過(guò)濾要求。目前,國際原糧價(jià)格較高,而使用價(jià)格便宜的國產(chǎn)麥芽和小麥麥芽中由于其含有大量的戊聚糖、β-葡聚糖、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì),導致濾膜經(jīng)常堵塞,國內啤酒廠(chǎng)配備的膜過(guò)濾系統更換一套新過(guò)濾膜約20萬(wàn)元,導致純生啤酒的成本過(guò)高,最終阻礙了我國純生啤酒的快速發(fā)展。另一方面,在啤酒發(fā)酵的后期,部分啤酒酵母發(fā)生自溶,由于酵母自溶物中含有大量的甘露聚糖、蛋白質(zhì)以及糖蛋白,也成為超濾膜經(jīng)常堵塞的主要原因之一。[0003] 在大部分純生啤酒生產(chǎn)中傳統的膜清洗一般按照下列步驟:過(guò)濾結束后先用水漂洗,以除去附著(zhù)在膜上的蛋白質(zhì)、酒花樹(shù)脂等雜質(zhì),接著(zhù)按照順序用熱水、酸、熱水、堿、冷水分別沖洗,最后用熱水殺菌后排空背壓待用,傳統清洗劑的主要成分為強酸強堿,耗水量大,對膜容易造成損傷,而且污染環(huán)境,對膜堵塞的有機類(lèi)物質(zhì)去除效果不理想。很多純生啤酒廠(chǎng)的濾膜在過(guò)濾約4000t?6000t啤酒后,采用以上工藝往往無(wú)法完全修復。因此,開(kāi)發(fā)有效的膜清洗劑,對提高國產(chǎn)麥芽、小麥芽的比例,降低生產(chǎn)成本,提高純生啤酒的生產(chǎn)效率,有著(zhù)重要意義。[0004] 本專(zhuān)利主要根據膜堵塞物質(zhì)的結構及性質(zhì),進(jìn)行相關(guān)酶體系的篩選與應用,通過(guò)復合酶制劑作用能有效降解膜堵塞物的分子鏈,使其降解成溶解性較好的片段。而且固態(tài)酶制劑相比液體酶具有使用方便、不宜染菌、保質(zhì)期長(cháng)、能與較廣范圍的表面活性劑相溶以及方便運輸等特點(diǎn),通過(guò)葡萄糖或環(huán)糊精等溶解性較好的載體吸附酶,從根本上解決了固態(tài)酶的載體殘留在膜孔中、易造成二次污染的問(wèn)題,而且通過(guò)多種酶協(xié)同增效降解膜堵塞物質(zhì),從而有效改善純生啤酒膜過(guò)濾系統的堵塞問(wèn)題。發(fā)明內容[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種能有效降解純生啤酒膜堵塞物質(zhì)的復合酶清洗劑。[0006] 為了實(shí)現上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案,一種適用于純生啤酒過(guò)濾膜的膜清洗劑,其組分(以重量份計)和酶活力如下:[0007]
[0008] 所述酶制劑均為固體,可以以葡萄糖或環(huán)糊精等水溶性較好物質(zhì)作為其載體。[0009] 本發(fā)明的復合固體酶膜清洗劑的制備方法為:將木聚糖酶、B"葡聚糖酶、果膠酶、 中性蛋白酶按比例混合,室溫下攪拌20?30分鐘,再加入氯化鈣和乙二胺四乙酸,繼續攪拌10?20分鐘。[0010] 可以采用以下優(yōu)選方法:在三十萬(wàn)級無(wú)菌車(chē)間將木聚糖酶,β-葡聚糖酶,果膠酶, 中性蛋白酶酶制劑分別加入到混合罐,(對于酶粉塵敏感的人,吸入酶粉塵可能會(huì )產(chǎn)生過(guò)敏反應,建議操作人員穿工作服,帶防塵面罩和手套,不要讓粉末濺入眼睛、口、鼻);在室溫下混合攪拌30分鐘;再加入氯化鈣和乙二胺四乙酸,攪拌20分鐘即可。[0011] 該固體復合酶劑的使用方法如下(應用于純生啤酒的膜過(guò)濾系統):所述復合酶劑先溶解于水中成為酶液,復合酶劑和水的質(zhì)量比為1:5,酶液注入膜過(guò)濾系統并充滿(mǎn)其中的過(guò)濾機,在其中交替進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)處理和休止停留處理,每個(gè)循環(huán)流動(dòng)處理時(shí)間10?20分鐘,每個(gè)休止停留處理時(shí)間50?60分鐘,總處理時(shí)間20?25小時(shí)。[0012] 本發(fā)明針對純生啤酒低溫無(wú)菌膜的膜堵物質(zhì)為多糖類(lèi)和蛋白類(lèi)大分子、以及多酚和蛋白質(zhì)形成的絡(luò )合物等特點(diǎn),通過(guò)本發(fā)明的清洗劑中的木聚糖酶,β_葡聚糖酶能有效降解啤酒中大分子多糖的糖苷鏈,蛋白酶能切斷蛋白類(lèi)底物污染物的分子鏈,通過(guò)果膠酶的協(xié)同作用,能較好的清洗啤酒過(guò)濾膜內的生物大分子;而清洗劑中氯化鈣是很好的酶穩定劑,其鈣離子對酶活力有激活作用,表面活性劑乙二胺四乙酸也是一種很好的酶保護劑,而且能大大降低溶劑的表面張力,具有去除污垢的效果。[0013] 與現有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):[0014] 1)使用本發(fā)明可使超濾膜的使用壽命從過(guò)濾清酒4000t提高到IOOOOt以上,而且在純生啤酒原料方面提高國產(chǎn)麥芽的使用比例,包括β_葡聚糖含量高的國產(chǎn)大麥和木聚糖含量高的國產(chǎn)小麥,減少對進(jìn)口麥芽的依賴(lài),以年產(chǎn)40萬(wàn)t純生啤酒計算,可直接節約膜成本1200萬(wàn)元左右。[0015] 2)固態(tài)酶制劑相比液體酶具有使用方便,不宜染菌,保質(zhì)期長(cháng),能與較廣范圍的表面活性劑相溶及方便運輸等優(yōu)點(diǎn),通過(guò)葡萄糖或環(huán)糊精等溶解性較好的載體吸附酶,根本解決了固態(tài)酶的載體易殘留在膜孔中,造成二次污染的問(wèn)題,保質(zhì)期可達一年。[0016] 3)使用本發(fā)明能有效降低膜清洗用的酸、堿用量,有利于啤酒廠(chǎng)節能減排,減少環(huán)境污染。具體實(shí)施方式[0017] 以下結合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步解釋本發(fā)明,但實(shí)施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。[0018] 實(shí)施例1固體復合酶劑配方1 :[0019]
[0020] 實(shí)施例2固體復合酶劑配方2[0021]
[0022] 實(shí)施例3固體復合酶劑配方[0023]
[0024] 實(shí)施例1至實(shí)施例3的制備方法:[0025] 1、取木聚糖酶,β_葡聚糖酶,果膠酶,中性蛋白酶酶制劑各適量加入到混合罐,在室溫下混合攪拌30分鐘,最后再加入氯化鈣和乙二胺四乙酸,攪拌20分鐘即得固體復合酶劑。[0026] 固體復合酶劑的使用方法(應用于純生啤酒過(guò)濾膜的清洗):[0027] 1、取混合好的固體復合酶劑1. 0kg,用5L左右45°C溫水充分攪拌溶解成為復合酶溶液。[0028] 2、用潔凈桶盛裝,并置于4°C以下低溫保存備用(時(shí)間不超過(guò)3天)。[0029] 3、排空純生啤酒過(guò)濾膜CIP系統堿液罐中的堿性清洗液,用冷水沖洗至pH試紙檢測為中性。[0030] 4、在堿液罐中準備55°C熱水(75%液位),將備用的復合酶溶液加入熱水中(可采用手動(dòng)添加),保溫循環(huán)30分鐘。[0031] 5、將膜過(guò)濾系統及管路中殘水排空,把上述酶液打入膜過(guò)濾系統中,適當進(jìn)行備壓排放,保證充滿(mǎn)過(guò)濾機,循環(huán)約10分鐘,然后休止50分鐘;之后再微循環(huán)10分鐘,休止50 分鐘。依次進(jìn)行20小時(shí)(無(wú)需再加熱),最后一次浸泡后,通知檢測中心進(jìn)行無(wú)菌取樣檢測細菌含量。[0032] 6、取樣后將膜過(guò)濾系統的浸泡液排空,在膜過(guò)濾系統操作平臺設定用2噸冷水沖洗膜過(guò)濾系統。[0033] 7、CIP系統手動(dòng)控制進(jìn)行冷水沖洗堿罐5分鐘,排空浙干。[0034] 8、做完整性測試。[0035] 9、清洗頻次要求:[0036] 每?jì)蓚€(gè)月(月初)按上述要求處理一次,如果出現終過(guò)濾壓差超過(guò)600mbar時(shí),需安排膜清洗再生。[0037] 實(shí)施例1至實(shí)施例3的清洗試驗效果:[0038] 實(shí)施例1至實(shí)施例3經(jīng)過(guò)上述純生啤酒過(guò)濾膜的清洗試驗,在純生啤酒過(guò)濾膜CIP 系統保持在2. Sbar左右的壓力下(濾芯系統中共有48支終濾濾芯),酒液溫度10°C左右,清洗前酒液的流量為21. 3 m3/h,按清洗程序清洗過(guò)后,結果如下:[0039] 采用實(shí)施例1-3的固體復合酶劑清洗,清洗后酒液的流量分別上升為24. 3m3/h、 24. 6m3/h和23. 9m7h,清洗效果顯著(zhù)。
引用的專(zhuān)利 | 申請日期 | 公開(kāi)日 | 申請人 | 專(zhuān)利名 |
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CN1259882A | 1998年4月7日 | 2000年7月12日 | 帕爾公司 | 生產(chǎn)啤酒的方法 |
CN1970743A | 2006年11月28日 | 2007年5月30日 | 天津達美科技有限公司 | 超濾清洗酶 |
CN101098747A | 2005年11月10日 | 2008年1月2日 | 約翰遜迪瓦西公司 | 用來(lái)清洗濾膜的程序 |
US7132119 | 1998年4月7日 | 2006年11月7日 | Pall Corporation | Method for producing beer |
參考文獻 | ||
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1 | JP特開(kāi)2005-247981A 2005.09.15 |
國際分類(lèi)號 | B01D65/06 |
日期 | 代碼 | 事件 | 說(shuō)明 |
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2011年6月1日 | C06 | Publication | |
2011年7月20日 | C10 | Request of examination as to substance | |
2012年6月27日 | C14 | Granted |