[其他]用固定化酵母生產含醇飲料的方法及T型生物反應器

無效

• 申請號: 85105279
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85105279B
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發明（設計）人: 胡永松;王忠彥
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C12G3/02
• 分類號: C12G3/02;C12N11/04;//
• 代理公司: 四川大學專利事務所
• 代理人: 陳智倫,肖友發

本發明屬于飲料的生產方法和生物反應器。

在本發明作出以前，八木佳明在《固定化菌體ルユ-ル発酵》（《発酵と工業》Vol.41，No.9（83）728-735中曾報道有人用多糖類、合成高分子類或無機材料固定酵母細胞，作成固定化酵母，并用此固定化酵母生產乙醇，其中所用的多糖類材料有角叉菜糖，海藻酸鈣等。所用的合成高分子類材料有聚乙烯醇，聚丙烯酰胺等。用此法生產的固定化酵母，只能得到球形凝膠或塊狀凝膠。有人以麥芽汁和水解糖為原料用此凝膠生產啤酒，但由于球形凝膠和塊狀凝膠不透氣，不利于排氣，不利于連續生產;同時其產品-啤酒風味不佳，因而至今未在大規模生產中應用。此外，在日本特許公報昭和57-26753中，山田富明等曾公布了膜式固定化酵母的酒精連續發酵法。他們用光硬性樹脂包埋酵母菌體。并將包埋有酵母的樹脂制成膜狀，以利于酒精的連續發酵生產。這一方法克服了球形凝膠和塊狀凝膠的不透氣和不利于連續發酵生產的特點。但由于作為固定化酵母細胞載體的光硬性樹脂對人體有殘毒，因而使這一方法至今僅限于在非人類直接食品工業上應用，比如山田富明等用此法生產工業酒精。針對現有固定化酵母的上述不足之處，本發明提供了一種專用設備，借此設備可以生產出不同于上述技術的固定化酵母，進而生產出人類直接飲料。本發明旨在增強固定化酵母的透氣和排氣性能，使之能連續發酵生產，并且其產品對人體不但無毒相反有益，作為人類飲料，其氨基酸、維生素含量豐富，風味純正。

附圖說明：

圖1：T型生物反應器主體。（1）、（9）為進出料口，（2）、（10）為封頭，（3）為篩板，（4）、（12）為蒸汽進出口，（5）為夾層，（6）為夾層內壁，（7）為觀察孔，（8）為內壁大圓筒。

圖2：T型反應器凝膠膜支架。（1）為圓環、（2）為連接料。

本發明的要點是：本法中的專用設備為T型生物反應器。它主要由發酵中置于反應器內部的圓筒狀凝膠膜支架（圖2）和反應器外部圓筒主體（圖1）兩部分構成。圓筒狀凝膠膜支架由不銹圓鋼焊接而成，其上、下口處各有一直徑相同的不銹鋼圓圈（圖2（1）），在兩圈之間用若干不銹鋼條（圖2（2））連接，并使之垂直于兩圓圈所在平面，從而構成一個可自由地從反應器主體中移進移出、兩端開口的圓筒狀凝膠膜支架（圖2）。T型反應器主體為圓筒形，筒體兩端有凸形封頭（圖1（2）（10））密封，筒壁由一夾層（圖1（5））構成，其外徑上下相同，其內徑為上大下小，即其內壁由一大一小兩個圓筒相接而成，并使大圓筒（圖1（8））處于上部，夾層內壁（圖1（6）由不銹鋼制成，筒體下端封頭（圖1（2）內有一圓型篩板（圖1（3））將下端封頭與筒體內腔隔開。此外在筒體上還設有進出料口（圖1（1）（9）），旋風分離器，排汽孔（圖1（11）），夾層蒸汽進出口（圖1（4）（12））和觀察孔（圖1（7））等。

發酵時先用多種酵母按一定比例配制成復合酵母細胞。將配制好的酵母細胞與包埋載體海藻酸鈉混合，使海藻酸鈉濃度為1.8%至4.5%之間。然后加入1.5%至5%之間的氯化鈣即得到海藻酸鈣。使海藻酸鈣形成凝膠膜。將制好的海藻酸鈣凝膠膜裝在不銹鋼支架上，然后將張有凝膠膜的不銹鋼支架裝入T型生物反應器，即可進行連續發酵生產。

發酵原料為新鮮水果汁，飴糖和酒花。水果汁可以為廣柑汁，橘子汁，蘋果汁，西紅柿汁等，用不同的水果汁經本法發酵可得到不同風味的飲料。將2-10%的新鮮水果汁與6-35%的飴糖和0.1-0.5%的酒花混合配成發酵培養基。將其消毒滅菌，在加壓下使此培養基連續經兩個以上相同的T形生物反應器。并通過各個T形生物反應器的夾層控制前半部分T形生物反應器（稱為前發酵柱）的發酵溫度為22℃-35℃，后半部分T形生物反應器（稱為后酵柱）的發酵溫度為0℃-10℃，以形成前熱后冷的發酵系統。各T形生物反應器分別借助于安裝在上面的旋風分離器排氣，并控制一定的壓力，以保證發酵流體運行暢通，流速恒定。整個發酵PH值為3.5-6.5之間。發酵完畢，經最后一個T形生物反應器內流出的液體即為飲料最后產品。

本發明所提供的方法和設備制備的固定化酵母細胞活力高，不受合成高分子的影響。本發明生產的凝膠膜強度高，使用壽命長，至少可用五個月以上。發酵中透氣、排氣通暢。由于發酵中CO_２溶解多，因而產品風味細膩，具有果香和酒花味。其中，含有多種氨基酸和維生素。

實施例1