专利名称:改进的玉米浸泡液的制作方法
本发明涉及玉米浸泡液和一种改进玉米浸泡液质量的方法。
“玉米浸泡液”是在用热水浸渍玉米(玉蜀黍)使玉米颗粒软化和膨胀时得到的水溶液的名称。在此同时，玉米谷物中的可溶性物质被萃取到该浸泡液中，这种可溶性物质在适当的条件下是可以迅速发酵的。
在实践当中，玉米是放在一系列浸泡水通过的筒里，当浸泡水通过这一系列筒时，浸泡水中可溶物的含量增加，离开最后一个筒的水具有最高的被溶解物质的含量。进行浸泡的条件有助于乳酸发酵的发生，在这种发酵中，还原糖被转换成乳酸。当玉米浸泡水离开最后的筒时，这种乳酸发酵已经正在进行之中。
这种富有营养的玉米浸泡液用作工业生产像青霉素这样的抗菌素的生物的饲料。为此，由浸泡得到的玉米浸泡水要进行蒸发以去除一些水，因而浓缩了所需要的营养固体。
发酵工业采用的玉米浸泡液具有恒定的质量是很重要的。判断其质量的因素是低的还原糖含量、高的乳酸含量和浅褐色。玉米浸泡水中高的还原糖含量造成在玉米浸泡水蒸发和灭菌期间形成有毒的化合物，因而降低了接着发生的发酵的得率。
如果玉米浸泡液具有太高的游离的赖氨酸含量，将它用作青霉素的营养也是不够令人满意的。浸泡期间在该水中发生的发酵使玉米浸泡液的赖氨酸含量减少，但是游离赖氨酸的消失很慢，并且在蒸发后余留在玉米浸泡液固体中的量对于将它们用于青霉素的生产来说经常是太高。
4359528号美国专利描述了一个产生玉米浸泡液的方法，它被说成是有助于使乳酸发酵至最大限度，并产生一个具有高的干物浓度、几乎全部没有还原糖、组份非常固定并具有很低的游离赖氨酸、组氨酸、精氨酸、天冬氨酸和酪氨酸含量的产品。
该美国专利所描述的用于达到这些目标的方法包括将放置在排成串的筒中的玉米颗粒与每升含有约0.75至3克二氧化硫的浸泡水接触，该水依次地进入这一连串筒中的每一个，使得该水一个接一个地通过这些筒，每吨商品玉米加入的以立方米计的浸泡水体积就获得了循环比率。维持浸泡水的温度，使得水一个接一个地通过这些槽时，其温度逐渐降低，从输入槽里最高的58℃起至回收玉米浸泡液的那个槽的出口处的约32°。循环比率被维持在每吨商品玉米0.8至1.2立方米的浸泡水，玉米颗粒和浸泡水接触的浸泡时间约在24至44小时之间。
由前面的描述可清楚地知道，美国专利的该方法需要一个高级的温度控制系统，并且在较低温度下，可能引起由糖产生醇的酵母发酵。该美国专利的公开内容中简要地总结了已提出的可促进乳酸发酵的另外两个解决方案，但是这两个方案由于不能给出令人满意的结果而被放弃。
这另外两个解决方案中的第一个被说成是由一个附加培养组成，在该培养中，干物为6至8%的浸泡水在蒸发之前被放到一个贮罐中，在其中，它被贮留8至24小时。这种贮留时间据说可使乳酵菌更彻底地耗尽可溶性物质。然而，成批处理比较慢，常常需要比24小时更多的时间才能完成该方法。这样的时间周期表明一个玉米浸泡厂必须具有进行该工艺的较大的培养器，因而就增加了投资费。
第二个另外的解决方案涉及浸泡水借助于乳酵菌接种，这会有减少浸泡时间的作用，浸泡温度在45°至50°之间，以及所说的水循环比率是每吨商品玉米1.4至1.8立方米的水。
本发明方法不涉及到浸泡方法本身的变化，而包括了在浸泡液与玉米接触后该玉米浸泡水的后处理。重要的是该方法需要一个较短的处理时间周期、可连续地操作和产生一个具有改善的颜色和非常低的还原糖含量的产品。此外，需要时，该方法可被控制得产生一个具有低游离赖氨酸含量的产品。
本发明提供了一种处理玉米浸泡水的方法，它包括a)从玉米中分出浸泡水;
b)一开始调节浸泡水的pH到至少3.5左右;
c)在大约40℃至48℃的温度下保温玉米浸泡水48小时以便形成生物群;
d)以一个速率连续地将玉米浸泡水送到该生物群中，酸的在大约40℃至48℃温度下与该生物群接触并且停留时间至少为4小时以上，调节浸泡水的pH，至少在该连续操作的起始阶段初调节到至少3.5左右。
e)从该生物群中分离出玉米浸泡水，并通过蒸发减少其体积，以得出玉米浸泡液。
“生物群”是玉米浸泡水中在浸泡条件下自然形成的微生物群，其量随时间而增加。这些微生物产生使玉米浸泡水发生变化的酶。生物群以玉米浸泡水分离相的形态充分地存在，因为浸泡水能够以一个不同的速度流动，以致于当玉米浸泡水连续流过时，该生物群可以以更浓的形式维持，刚刚离开最后一个玉米槽的浸泡水中的生物群比本发明方法有效操作所需要的量要少，由于这一原因，方法开始时包括最初的pH调节，接着在所需的温度下放置玉米浸泡水直至48小时，直到生物群大量形成，最好至少是正常出现在玉米浸泡水中量的5倍，至少10倍更好。然后，可以连续地将新鲜的玉米浸泡水送入到该微生物群里，同时从其中去除处理过的水，生物群的量处于大体恒定，过多的量随处理过的水抽出。当大量生物群形成时，供给生物群的玉米浸泡水的速率可以增大，以至尽管在最初可能需要6-48小时的滞留时间，但在稳定操作条件下可能会下降至6至15小时的最佳值。
在该方法开始时以及在以连续方式进行的最初操作时，pH的起始调节通常涉及到加入一种碱来提高pH到至少3.5，最好至少3.75至4.5。在实现连续操作时，pH的调节可中止。把起始的pH调节至3.5或更高些对于生产出具有改善的颜色以及非常低还原糖含量的产品是有作用的。如果还要求赖氨酸含量很低，建议将起始pH增大到大于5.0，最好是5.5左右。一般通过加入碱进行pH的调节，最好是氨水或一种碱金属的氢氧化物，在只要经济上能许可，也可使用其它碱。总的来说，最好是氢氧化铵。在该方法开始时，以氨水加入的氨的量最好是2.0%的重量百分比(以浸泡水干物为基础的100%的NH3干组份)。在该方法开始后，但在连续操作的初始阶段期间，发现将氨水连续地注入到玉米浸泡水中是合适的，最好是0.5至1.0%的重量百分比(以浸泡水干物为基础的NH3干基)。要使用的准确量当然是随工厂而变化的，但可以很容易地由所希望的pH值确定。
该方法是在40°至48°的一个温度范围上进行的。最好的操作是45°左右，工厂的温度控制通常要使得操作的实际温度在45℃至48℃范围内变化。
当充分运行时，该方法连续地进行。不间断的操作可以通过将玉米浸泡水供给到一个或多个串联筒中，例如2-4个串联筒来实现，在这些筒中，该浸泡水经过该生物群向上流，从最后一个容器溢流出来，并随它带走一些生物群，但保持这些容器中的生物群的量大体恒定。
在用本发明的方法处理后，玉米浸泡水以传统的方法，例如在一个蒸发器中被浓缩，以得出玉米浸泡液。
现在将参照以下的例子对发明作进一步的描述，在这个例子中，所有的百分比除了提出的之外，都是按重量计的百分比。
实例将二百升由商品玉米浸泡过程得到的浸泡水放在一个具有加热器和温和地搅拌其内容物的装置的适当容器里。搅拌被调节得允许生物群有一定的沉积，所以在培养器里保持比较恒定的量。浸泡水游离赖氨酸的含量是每毫升50毫克。
通过加入氨水调节浸泡水的pH到5.5，在45℃的温度下轻轻搅拌浸泡水48小时，在48小时的时间周期之后，在一个月的时期里不断地供给该容器新鲜的浸泡水。将浸泡水加到容器的底部，通过该生物群向上流，在液体表面处溢流出。浸泡水在该容器里的滞留时间通过增加流速被逐渐降低。在最初的6天里，滞留时间是24小时，随后在第七至第十二天减至14小时，然后从第十三天至该月结束减至12小时。当浸泡水进入容器时，把氨水连续地加到其中，其量的比率是1%(以浸泡水的干物为基础)，它被逐渐地减少，到第七天是0.7%-0.8%，以及到到第十四天为0.6%。到第十八天，停止加入氨水。
在保温之前和之后，定时地取样，分析样品的还原糖和游离赖氨酸的含量(表Ⅰ)。
通过蒸发将保温前、后取的样浓缩，并分析其干物质，还原糖，游离赖氨酸的含量及颜色(表Ⅱ)。
权利要求
1.一种处理玉米浸泡水的方法，包括a)从玉米中分离浸泡水；b)最初调节浸泡水的pH到至少3.5左右；c)在约40℃至48℃的一个温度下保持该玉米浸泡水高至48小时以形成生物群；d)在约40℃的温度下连续地对形成的生物群供给玉米浸泡水，其速率使得与生物群接触的停留时间超过4小时，浸泡水的pH至少在该连续操作的起始阶段初调节到至少3.5左右；e)将玉米浸泡水从生物群中分离出来，并通过蒸发减少其体积，得出玉米浸泡液。
2.如权利要求
1所述的方法，其中在步骤C中形成的生物群的量至少是玉米浸泡水中正常存在量的5倍。
3.如权利要求
1所述的方法，其中pH是3.75至4.5。
4.如权利要求
1所述的方法，其中pH大于5而且该产品具有低的赖氨酸含量。
5.如权利要求
4所述的方法，其中pH约为5.5。
6.如权利要求
4所述的方法，其中pH通过加入氨水被调节的。
专利摘要
一种处理玉米浸泡水的方法将该浸泡水保温足够的时间以形成生物群，然后以一个速率对该形成的生物群连续地供给玉米浸泡水，使得与该生物群接触的浸泡水的滞留时间超过4个小时。
文档编号C12N1/20GK87101146SQ87101146
公开日1988年8月10日 申请日期1987年12月14日
发明者简·克劳德·迪·特罗斯蒂姆伯夫, 弗朗克西·奥丹尼 申请人:Cpc国际公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan