一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法技术

本发明专利技术属于生物发酵技术领域，公开了一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法。将糖蜜稀释至55～65Bx，加热灭菌，澄清后将一部分物料添加硫酸铵，降温后稀释至10～12Bx流入种子罐，接种活性干酵母培养，控制酵母细胞浓度3.0亿/ml以上，锤度4～6Bx，然后连续流入主发酵罐；另一部分物料稀释至46～48Bx，作为发酵培养液，连续流入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.0亿/ml以上，相应锤度18～22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，蒸馏得到酒精。本发明专利技术采用酵母生长优势抑制细菌生长，并采用种子罐低浓度糖蜜培养高密度酵母，实现快速高效发酵酒精，提高含酒份，减少废液排放。

【技术实现步骤摘要】
一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法
本专利技术属于生物发酵
，具体涉及一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法。
技术介绍
糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂制糖副产物，组成成分除了有蔗糖、还原糖、氨基酸、维生素和微量元素等可发酵性糖和营养成份外，还含有无机盐灰分、胶体和焦糖等酵母不可利用的物质，近年来，制糖企业倾向于采用强碱、高硫、高灰等工艺，副产物糖蜜中的灰分、胶体等非糖杂质含量不断升高，糖蜜发酵酒精难度加大。糖蜜酒精发酵相对粗放，糖蜜原料和水不可避免携带细菌，糖蜜酒精生产主要通过添加硫酸酸化糖蜜，抑制细菌生长繁殖，近年来由于糖蜜纯度不断下降，硫酸用量有不断升高的趋势，硫酸抑制杂菌的同时，也会不同程度的抑制酵母的繁殖和发酵，影响原料出酒率。大量使用浓硫酸，不仅对环境造成很大的危害，而且容易造成设备腐蚀和积垢，还会增加酒精废液处理难度，酒精环保资金投入增加。由于酒精发酵中大量添加硫酸的不利影响，酒精发酵开始出现无酸发酵工艺，该工艺主要从杀灭细菌入手，采用杀菌剂和酶制剂等杀菌，但糖蜜中越来越多的胶体和灰分等物质，会抑制酵母的繁殖和发酵，酒精发酵中的酵母和细菌以生长优势互为竞争，当酵母受到抑制时无法形成生长优势时，细菌将产生耐药性，克服杀菌剂和酶制剂的抑制，形成对酵母生长优势，造成细菌感染，严重影响无酸发酵效果。要想从根本上抑制细菌，必须在酒精发酵中让酵母形成生长优势，从生存竞争上抑制细菌。高密度培养酵母发酵由于发酵酵母密度高，发酵速度快，对竞争性生长的细菌形成生长优势，可以效避免细菌感染，高密度培养酵母是形成酵母生长优势的最直接的方法。高密度酵母发酵由于单位体积酵母细胞数多，发酵效率高，目前已成为国内外发酵工业的重要研究方向。高密度酵母发酵酒精的研究大多停留在实验室阶段，主要研究集中在对玉米、木薯等淀粉原料发酵酒精，对糖蜜酒精高细胞密度研究报道很少。糖蜜是培养酵母和发酵酒精的良好原料，国内大部分糖蜜用于生产酒精。目前糖蜜酒精发酵一般采用双浓度双流加，低浓度流加糖蜜锤度18～20Bx，高浓度糖蜜流加锤度35～40Bx。流加锤度越低越有利于酵母细胞培养，但流加锤度低相应的发酵酒份低。目前糖蜜酒精发酵酵母细胞数不高，一般在1～1.5亿之间，发酵酒份也不高，普遍在9～11％(v/v)，远低于淀粉酒精12％以上的含酒份。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的目的在于提供一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，包括如下步骤：(1)在稀释罐中，将糖蜜稀释至55～65Bx，并加热至95～100℃灭菌，然后流入澄清罐，通无菌压缩空气搅拌，静置沉降，排除罐底沉降物；(2)将一部分步骤(1)的物料添加硫酸铵，降温后稀释为10～12Bx的“稀糖液”流入种子罐，种子罐接种活性干酵母，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，通过控制“稀糖液”的流加速率，使种子罐内酵母细胞浓度控制在3.0亿/ml以上，锤度控制在4～6Bx，然后连续流入主发酵罐；(3)另一部分步骤(1)的物料降温后稀释至46～48Bx，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.0亿/ml以上，相对应锤度18～22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，蒸馏得到酒精。优选地，步骤(1)中所述静置沉降时间为1h。优选地，步骤(2)所述添加硫酸铵的质量浓度为0.6％～0.8％。优选地，步骤(2)和步骤(3)中所述的降温是指降温至30℃。优选地，步骤(2)所述活性干酵母的接种量为0.3～0.5wt.％。本专利技术的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：(1)本专利技术采用酵母生长优势抑制细菌生长：接种高密度高活性干酵母，连续通入无菌压缩空气保证酵母充分繁殖至较高密度，以高酵母数量的生长优势(3.0亿/ml以上)抑制细菌繁殖，并实现快速高效发酵酒精，提高含酒份，减少废液排放。(2)种子罐低浓度糖蜜培养高密度酵母：目前糖蜜酒精发酵一般采用双浓度流加，低浓度流加糖蜜锤度18～20Bx，高浓度糖蜜流加锤度35～40Bx。流加锤度越低越有利于酵母细胞培养，但流加锤度低相应的发酵酒份低。本专利技术创新性的将低浓度糖蜜流加锤度控制在10～12Bx，高浓度糖蜜流加锤度46～48Bx，既能培养高密度酵母(3.0亿/ml以上)，又能发酵高浓度酒精度。附图说明图1为本专利技术实施例1的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1本实施例的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其工艺流程图如图1所示，具体步骤如下：(1)在稀释罐中，将糖蜜稀释至60Bx，加热器用蒸汽加热至97℃，流入澄清罐中，通无菌压缩空气搅拌1小时，静置沉降1小时，排除罐底沉降物。(2)将步骤(1)的部分物料，添加硫酸铵0.7wt.％，冷却器降温至30℃后通过连续稀释器稀释至11Bx(以下简称“稀糖液”)流入种子罐，料液液位到种子罐容积的50％时停止流加，种子罐接种0.4wt.％高活性干酵母(糖蜜发酵专用)，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，当种子罐内料液锤度对应降低到5Bx时，连续流加稀糖液进入种子罐，流加速率控制种子罐内酵母细胞数3.0亿/ml以上，罐内锤度对应5Bx为宜，然后连续流入主发酵罐。(3)另一部分步骤(1)的物料通过冷却器降温至30℃后稀释至47Bx，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.0亿/ml以上，相对应锤度21Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，最后通过蒸馏塔蒸馏得到酒精。本实施例所得成熟醪液含酒份12.03％(v/v)，高于传统酵母密度发酵含酒份11％以内。实施例2本实施例的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，具体步骤如下：(1)在稀释罐中，将糖蜜稀释至65Bx，加热器用蒸汽加热至100℃，流入澄清罐中，通无菌压缩空气搅拌1小时，静置沉降1小时，排除罐底沉降物。(2)将步骤(1)的部分物料，添加硫酸铵0.8wt.％，冷却器降温至30℃后通过连续稀释器稀释至12Bx(以下简称“稀糖液”)流入种子罐，料液液位到种子罐容积的50％时停止流加，种子罐接种0.5wt.％高活性干酵母(糖蜜发酵专用)，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，当种子罐内料液锤度对应降低到6Bx时，连续流加稀糖液进入种子罐，流加速率控制种子罐内酵母细胞数3.0亿/ml以上，罐内锤度对应6Bx为宜，然后连续流入主发酵罐。(3)另一部分步骤(1)的物料通过冷却器降温至30℃后稀释至48Bx，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.0亿/ml以上，相对应锤度22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，最后通过蒸馏塔蒸馏得到酒精。本实施例所得成熟醪液含酒份12.27％(v/v)，高于传统酵母密度发酵含酒份11％以内。实施例3本实施例的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，具体步骤如下：(1)在稀释罐中，将糖蜜稀释至55Bx，加热器用蒸汽加热至95℃，流入澄清罐中，通无菌压缩空气搅拌1小时，静置沉降1小时，排除罐底沉降物。(2)将步骤(1)的部分物料，添加硫酸铵0.6wt.％，冷却器降温至30℃后通过连续稀释器稀释至10Bx(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在稀释罐中，将糖蜜稀释至55～65Bx，并加热至95～100℃灭菌，然后流入澄清罐，通无菌压缩空气搅拌，静置沉降，排除罐底沉降物；(2)将一部分步骤(1)的物料添加硫酸铵，降温后稀释为10～12Bx的“稀糖液”流入种子罐，种子罐接种活性干酵母，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，通过控制“稀糖液”的流加速率，使种子罐内酵母细胞浓度控制在3.0亿/ml以上，锤度控制在4～6Bx，然后连续流入主发酵罐；(3)另一部分步骤(1)的物料降温后稀释至46～48Bx，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.0亿/ml以上，相对应锤度18～22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，蒸馏得到酒精。

【技术特征摘要】
1.一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在稀释罐中，将糖蜜稀释至55～65Bx，并加热至95～100℃灭菌，然后流入澄清罐，通无菌压缩空气搅拌，静置沉降，排除罐底沉降物；(2)将一部分步骤(1)的物料添加硫酸铵，降温后稀释为10～12Bx的“稀糖液”流入种子罐，种子罐接种活性干酵母，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，通过控制“稀糖液”的流加速率，使种子罐内酵母细胞浓度控制在3.0亿/ml以上，锤度控制在4～6Bx，然后连续流入主发酵罐；(3)另一部分步骤(1)的物料降温后稀释至46～48Bx，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2....

【专利技术属性】
技术研发人员：尚红岩，徐日益，陈秀萍，郭艺山，高亚飞，杨雕，
申请(专利权)人：广东省生物工程研究所广州甘蔗糖业研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44