一種用于純生啤酒過(guò)濾膜清洗的固體復(fù)合酶劑

一種用于純生啤酒過(guò)濾膜清洗的固體復(fù)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?zé)o菌膜過(guò)濾系統(tǒng)專用清洗復(fù)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(zhǎng)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(tǒng)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(wěn)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(dá)到過(guò)濾要求。目前，國(guó)際原糧價(jià)格較高，而使用價(jià)格便宜的國(guó)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(dǎo)致濾膜經(jīng)常堵塞，國(guó)內(nèi)啤酒廠配備的膜過(guò)濾系統(tǒng)更換一套新過(guò)濾膜約20萬(wàn)元，導(dǎo)致純生啤酒的成本過(guò)高，最終阻礙了我國(guó)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(tǒng)的膜清洗一般按照下列步驟：過(guò)濾結(jié)束后先用水漂洗，以除去附著在膜上的蛋白質(zhì)、酒花樹(shù)脂等雜質(zhì)，接著按照順序用熱水、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(tǒng)清洗劑的主要成分為強(qiáng)酸強(qiáng)堿，耗水量大，對(duì)膜容易造成損傷，而且污染環(huán)境，對(duì)膜堵塞的有機(jī)類物質(zhì)去除效果不理想。很多純生啤酒廠的濾膜在過(guò)濾約4000t?6000t啤酒后，采用以上工藝往往無(wú)法完全修復(fù)。因此，開(kāi)發(fā)有效的膜清洗劑，對(duì)提高國(guó)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，有著重要意義。[0004] 本專利主要根據(jù)膜堵塞物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，進(jìn)行相關(guān)酶體系的篩選與應(yīng)用，通過(guò)復(fù)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(zhǎng)、能與較廣范圍的表面活性劑相溶以及方便運(yùn)輸?shù)忍攸c(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(tǒng)的堵塞問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)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(fù)合酶清洗劑。[0006] 為了實(shí)現(xiàn)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(jì)）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(fù)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(xù)攪拌10?20分鐘。[0010] 可以采用以下優(yōu)選方法：在三十萬(wàn)級(jí)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(duì)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(yīng)，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(fù)合酶劑的使用方法如下(應(yīng)用于純生啤酒的膜過(guò)濾系統(tǒng)）：所述復(fù)合酶劑先溶解于水中成為酶液，復(fù)合酶劑和水的質(zhì)量比為1:5，酶液注入膜過(guò)濾系統(tǒng)并充滿其中的過(guò)濾機(jī)，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(duì)純生啤酒低溫?zé)o菌膜的膜堵物質(zhì)為多糖類和蛋白類大分子、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(nèi)的生物大分子；而清洗劑中氯化鈣是很好的酶穩(wěn)定劑，其鈣離子對(duì)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(hù)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(xiàn)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(guó)產(chǎn)麥芽的使用比例，包括β_葡聚糖含量高的國(guó)產(chǎn)大麥和木聚糖含量高的國(guó)產(chǎn)小麥，減少對(duì)進(jìn)口麥芽的依賴，以年產(chǎn)40萬(wàn)t純生啤酒計(jì)算，可直接節(jié)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(zhǎng)，能與較廣范圍的表面活性劑相溶及方便運(yùn)輸?shù)葍?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(dá)一年。[0016] 3)使用本發(fā)明能有效降低膜清洗用的酸、堿用量，有利于啤酒廠節(jié)能減排，減少環(huán)境污染。具體實(shí)施方式[0017] 以下結(jié)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(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。[0018] 實(shí)施例1固體復(fù)合酶劑配方1 :[0019]

[0020] 實(shí)施例2固體復(fù)合酶劑配方2[0021]

[0022] 實(shí)施例3固體復(fù)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(fù)合酶劑。[0026] 固體復(fù)合酶劑的使用方法(應(yīng)用于純生啤酒過(guò)濾膜的清洗）：[0027] 1、取混合好的固體復(fù)合酶劑1. 0kg，用5L左右45°C溫水充分?jǐn)嚢枞芙獬蔀閺?fù)合酶溶液。[0028] 2、用潔凈桶盛裝，并置于4°C以下低溫保存?zhèn)溆茫〞r(shí)間不超過(guò)3天)。[0029] 3、排空純生啤酒過(guò)濾膜CIP系統(tǒng)堿液罐中的堿性清洗液，用冷水沖洗至pH試紙檢測(cè)為中性。[0030] 4、在堿液罐中準(zhǔn)備55°C熱水（75%液位)，將備用的復(fù)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(tǒng)及管路中殘水排空，把上述酶液打入膜過(guò)濾系統(tǒng)中，適當(dāng)進(jìn)行備壓排放，保證充滿過(guò)濾機(jī)，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(cè)中心進(jìn)行無(wú)菌取樣檢測(cè)細(xì)菌含量。[0032] 6、取樣后將膜過(guò)濾系統(tǒng)的浸泡液排空，在膜過(guò)濾系統(tǒng)操作平臺(tái)設(shè)定用2噸冷水沖洗膜過(guò)濾系統(tǒng)。[0033] 7、CIP系統(tǒng)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(cè)試。[0035] 9、清洗頻次要求：[0036] 每?jī)蓚€(gè)月（月初)按上述要求處理一次，如果出現(xiàn)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(yàn)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(yàn)，在純生啤酒過(guò)濾膜CIP 系統(tǒng)保持在2. Sbar左右的壓力下(濾芯系統(tǒng)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(jié)果如下：[0039] 采用實(shí)施例1-3的固體復(fù)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。