液化淀粉质原料的方法技术

本发明专利技术涉及生物燃料技术领域，公开了一种液化淀粉质原料的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在酶的存在下，将含淀粉质原料的粉浆进行一次升温和二次升温，得到预液化粉浆，其中，所述一次升温的升温速率低于二次升温的升温速率；(2)将步骤(1)所得的预液化粉浆进行喷射液化；(3)将步骤(2)中所述喷射液化所得的物料进行继续液化；采用本发明专利技术的方法制备的液化醪用于发酵制备乙醇能够获得较好的发酵效果，同时降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
液化淀粉质原料的方法
本专利技术涉及生物燃料
，具体涉及一种液化淀粉质原料的方法。
技术介绍
目前生产燃料乙醇的原料主要是玉米、木薯等。随着我国粮食收储制度改革稳步推进，如何加快玉米、稻谷等陈化粮的消化进度，是农业供给侧结构性改革的关键环节，尤其是稻谷库存较高，而且产业链条短、消费弹性小，是当前库存消化的重点和难点。燃料乙醇对原料品质的要求没有食用酒精那么严格，利用陈化水稻生产燃料乙醇可加快消化超期储存粮食，避免质量逐步退化、造成更大损失，对杜绝不符合食品安全标准的粮食流入口粮市场，对国家粮食收储制度改革，保护农民利益，具有重大意义和作用。而进行发酵产乙醇工艺之前，对原料的液化处理也是重中之重，现有技术对液化条件的控制使得得到的液化醪用于发酵产乙醇，淀粉出酒率较低，因此，如何液化淀粉质原料进而提高发酵产乙醇的效果，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服采用现有技术液化淀粉质原料尤其带壳的低品质陈化水稻得到的液化醪用于发酵产乙醇的淀粉出酒率较低的问题，提供一种液化淀粉质原料的方法，以实现采用本专利技术得到的液化醪发酵产乙醇的淀粉出酒率较高的目的。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种液化淀粉质原料的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在酶的存在下，将含淀粉质原料的粉浆进行一次升温和二次升温，得到预液化粉浆，其中，所述一次升温的升温速率低于二次升温的升温速率；(2)将步骤(1)所得的预液化粉浆进行喷射液化；(3)将步骤(2)中所述喷射液化所得的物料进行继续液化。采用本专利技术的技术方案液化淀粉质原料尤其是带壳的陈化水稻，将得到的液化醪发酵产乙醇，淀粉出酒率可达到50％以上，且明显降低了能耗(能耗低至370kg标煤/t燃料乙醇以下)。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术主要涉及对使用淀粉质原料制备乙醇的工艺进行改进，一般地，使用淀粉质原料制备乙醇的方法主要涉及调浆、液化、发酵和分离等四个步骤。具体地：(一)调浆调浆是将淀粉质原料与调浆液混合获得粉浆的步骤，调浆液可以为水，如自来水或工艺水。调浆液也可以为发酵产乙醇工艺中产生的清液，但是直接使用清液对发酵产生不利的影响。因此，本专利技术的专利技术人进行了大量实验，结果发现，将本专利技术产生的清液进行处理得到中水，并按照特定比例配合使用本专利技术中的清液和中水能够在大量回用清液的同时确保淀粉质原料的液化效果和后续的发酵效果。因此，第一方面，本专利技术提供了一种调浆液，其中，该调浆液由清液、中水和选择性存在的水提供，其中，所述清液与中水的重量比为1：0.15-0.75；所述清液中悬浮物的含量为5000-5500mg/L；所述中水为发酵制备乙醇过程中产生的中水。由于发酵制备乙醇过程中产生的清液不利于乙醇发酵，因此，需要将清液进行处理，即得到中水，然后将所得中水再做进一步处理以消除或降低中水中不利于乙醇发酵的因素后回用作调浆液，但这会导致增加中水的处理工序以及生产成本；或者为降低清液对乙醇发酵的不利影响，只能将少量清液用于调浆液，而不能实现清液的附加值，不能有效降低生产成本；本专利技术的专利技术人通过研究发现，将采用本专利技术的技术方案发酵制备乙醇过程中产生的清液和将部分所得清液进行处理得到的中水以特定的比例配合使用，能够显著提高调浆液中清液和中水的用量，降低了生产成本，而且还能够获得较高的发酵效果。本专利技术中，为了进一步获得较好的乙醇发酵的效果，优选地，所述清液与中水的重量比为1：0.4-0.6。本专利技术中，为了进一步提高调浆液中清液和中水的用量且获得较好的乙醇发酵的效果，优选地，所述清液的COD的值为40000-45000mg/L(例如，40000mg/L、41000mg/L、42000mg/L、43000mg/L、44000mg/L、45000mg/L，或上述数值之间的任意值)。更优选地，所述清液中BOD5的值为32000-36000mg/L(例如，32000mg/L、33000mg/L、34000mg/L、35000mg/L、36000mg/L，或上述数值之间的任意值)。更优选地，所述清液的电导率为7000-8000μS/cm(例如，7000μS/cm、7200μS/cm、7400μS/cm、7600μS/cm、7800μS/cm、8000μS/cm，或上述数值之间的任意值)。本专利技术中，优选地，所述清液的制备方法包括将发酵制备乙醇过程中产生的废醪液进行固液分离，所得的液相即为清液，其中，所得的固相物料可用作饲料。本专利技术中，对发酵制备乙醇过程中产生的废醪液进行固液分离的方法没有特别的限制，可以为本领域常规使用的固液分离的方法，优选为离心、压滤、浓缩和干燥中的至少一种，更优选为离心、压滤、浓缩和干燥，进一步优选为依次进行离心、压滤、浓缩和干燥。本专利技术中，对所述离心的条件没有特别的限制，为了提高离心的效果，优选地，所述离心的条件包括转速为2500-3500rpm，进料温度≤85℃。本专利技术中，对所述压滤的条件没有特别的限制，为了提高压滤的效果，优选地，所述压滤的条件包括滤布孔径为60-100目，压力为0.4-0.8MPa。本专利技术中，所述压力均为表压。本专利技术中，对所述浓缩的条件没有特别的限制，为了提高浓缩的效果，优选地，所述浓缩的条件使得每小时得到60-81t清液，包括浓缩温度为80-90℃。本专利技术中，对所述干燥的条件没有特别的限制，为了提高干燥的效果，优选地，所述干燥的条件使得每小时得到4-5t固相物料(含水量为10-13重量％)，包括干燥温度为170-190℃。本专利技术中，为了提高调浆液中的清液和中水的用量且获得较好的乙醇发酵的效果，优选地，所述中水中悬浮物的含量为200-350mg/L(例如，200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L，或上述数值之间的任意值)。更优选地，所述中水的COD值为700-1000mg/L(例如，700mg/L、750mg/L、800mg/L、840mg/L、880mg/L、920mg/L、960mg/L、1000mg/L，或上述数值之间的任意值)。更优选地，所述中水中BOD5的值为560-800mg/L(例如，560mg/L、600mg/L、640mg/L、680mg/L、720mg/L、760mg/L、800mg/L，或上述数值之间的任意值)。更优选地，所述中水的电导率为3000-4000μS/cm(例如，3000μS/cm、3200μS/cm、3400μS/cm、3600μS/cm、3800μS/cm、4000μS/cm，或上述数值之间的任意值)。本专利技术中，优选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液化淀粉质原料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)在酶的存在下，将含淀粉质原料的粉浆进行一次升温和二次升温，得到预液化粉浆，其中，所述一次升温的升温速率低于二次升温的升温速率；/n(2)将步骤(1)所得的预液化粉浆进行喷射液化；/n(3)将步骤(2)中所述喷射液化所得的物料进行继续液化。/n

【技术特征摘要】
1.一种液化淀粉质原料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在酶的存在下，将含淀粉质原料的粉浆进行一次升温和二次升温，得到预液化粉浆，其中，所述一次升温的升温速率低于二次升温的升温速率；
(2)将步骤(1)所得的预液化粉浆进行喷射液化；
(3)将步骤(2)中所述喷射液化所得的物料进行继续液化。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一次升温的升温速率比二次升温的升温速率低0.3-0.6℃/min；
优选地，所述一次升温的速率为0.5-1℃/min；
优选地，所述二次升温的速率为1-1.5℃/min；
优选地，所述一次升温使得物料的温度升至50-60℃；
优选地，所述二次升温使得物料的温度升至80-85℃；
优选地，所述方法还包括一次升温后维持10-15min，二次升温后维持20-30min。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述淀粉质原料选自谷物原料或薯类原料，优选为谷物原料；
优选地，所述谷物原料选自稻谷、玉米、小麦、大麦和高粱中的至少一种，更优选为稻谷；
优选地，所述谷物原料中谷壳的含量为10-20重量％；
优选地，所述淀粉质原料的粒度<1.8mm，更优选地，所述淀粉质原料中粒度<1mm的原料的含量≥90重量％。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述粉浆由淀粉质原料与调浆液混合得到；
优选地，所述粉浆中淀粉质原料的含量为28-40重量％，优选为32-35重量％。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述调浆液由清液、中水和选择性存在的水提供；
优选地，所述清液与中水的重量比为1：0.15-0.75；
优选地，所述调浆液中清液和中水总的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗虎，李永恒，苏云，武丽达，刘辉，佟毅，孙振江，李义，陈博，陶进，郭春雷，何太波，
申请(专利权)人：中粮营养健康研究院有限公司，广西中粮生物质能源有限公司，吉林中粮生化有限公司，中粮生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11