提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，属于农副产品再利用领域。本发明专利技术为提高白酒丟糟利用率，并提升乙醇发酵的产率，提供了一种提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，该方法先对白酒丢糟湿度进行调整，然后采用稀酸温和水解，保障较高还原糖得率，并降低发酵抑制物的生成；再经减压蒸发和加碱中和，有效去除糖液中的低沸点有机酸和酯类发酵抑制物；然后利用活性炭和双氧水联合处理，能在糖损失极低的情况下，有效的去除发酵抑制物糠醛，糖浓缩液中糖损失小于1g/L，糠醛的脱除达到85％～95％，显著提升了乙醇发酵速率和产率，为白酒丢糟提供了更为高效的利用方法。为白酒丢糟提供了更为高效的利用方法。

【技术实现步骤摘要】
提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法


[0001]本专利技术属于农副产品再利用
，具体涉及提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法。

技术介绍

[0002]我国酿酒丟糟是固态法白酒酿造的主要副产物，按照固态法白酒生产工艺计算，每生产1吨白酒约将产生3吨丟糟。据统计，2015年至2019年期间，全国白酒年度平均产量为971.6万千升，将产生约3000万吨酿酒丟糟，且随着白酒产业政策的逐渐回暖和各大酒企产能的升级改造，酿酒丟糟的产量将逐年增加。如此庞大的酿酒丟糟若不经合理处理直接排放到环境中，既会造成环境污染，又会造成资源的浪费。近年来，众多学者围绕酿酒丟糟作为饲料添加、肥料生产、能源化利用和生物炭开发等方向开展了一系列研究，但白酒丟糟含水量高，乳酸、醋酸残存量大，易发霉、酸败和干化困难等特点，极大的限制了酿酒丟糟作为饲料添加、肥料生产和能源化开发中的应用。
[0003]酿酒丟糟包含淀粉、纤维素和半纤维素等在内的碳水化合物总量65％～70％，可通过处理对多糖降解，作为微生物发酵的良好碳源。酸水解是一种常用的生物质高效降解糖化方法，一般采用硫酸、马来酸、盐酸、硝酸、磷酸作为催化剂。木质纤维素在较高温度和H
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浓度下，主要生成葡萄糖、半乳糖、甘露糖等己糖以及木糖和阿拉伯糖等戊糖，但在较高温度和氢离子浓度下戊糖又极易发生副反应，产生大量的糠醛、5
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羟甲基糠醛(HMF)和乙酰丙酸(LA)等发酵抑制物。因此，酿酒丟糟高温酸水解糖化过程，既要高效水解转化为还原糖以作为微生物发酵碳源，又要考虑尽可能减少糠醛类发酵抑制物的生成。报道指出，近十年发酵细菌和真菌对糠醛的适应性增强，但当糠醛浓度大于0.6g/L时，对一些细菌和真菌的发酵产生明显的抑制作用。
[0004]任海伟等报道了白酒丢糟糖化条件的优化及乙醇发酵(应用与环境生物学报，2013，19(5)：838
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844)，研究表明在温度100℃，固液比1:12，混合酸浓度2.5％，水解时间120min，该条件下水解液中的还原糖浓度为59.32g/L，该酸解阶段半纤维素和纤维素转化率分别为77.38％和62.50％，木质素溶出率为43.50％，糠醛生成量为8.37g/L。
[0005]谭力等对浓硫酸糖化降解白酒丢糟生产燃料酒精进行了研究(浓硫酸糖化降解白酒丢糟生产燃料酒精的研究.中国环境科学学会学术年会论文集.2012，2458
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2463)，白酒丢糟经浓硫酸糖化降解后，糖回收率可达79.0％，利用絮凝性酵母连续酒精发酵后，乙醇浓度及产率可达31.3～34.8g/L、81.5～90.7％。
[0006]然而上述文献只涉及到对白酒丢糟从预处理到糖化降解及乙醇发酵的工艺，并未涉及到对降解糖液中糠醛和草酸等发酵抑制物的产生控制和脱除工艺，进而提升乙醇发酵产率，没有充分利用农副产品的废弃生物质资源。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种脱除白酒丟糟酸解糖液中发酵抑
制物的方法，进而提升乙醇发酵的产率，其特点是利用稀酸温和降解白酒丟糟、糖化液发酵抑制物的脱除，获得高度转化为乙醇的发酵性糖液。
[0008]具体的，本专利技术提供了一种提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，其包括以下步骤：
[0009]A、浸湿：将白酒丟糟湿度调至含水质量分数为55％～60％；
[0010]B、降解与糖化：将浸湿后的白酒丢糟与稀酸混合，经水解糖化，然后进行固液分离，得酸性稀糖液；
[0011]C、浓缩：在50～55℃温度下，将酸性稀糖液浓缩至还原糖的浓度为60～65g/L，得糖浓缩液；
[0012]D、中和：调节糖浓缩液pH为4.0～4.5；
[0013]E、去除糠醛：将调节pH后的糖浓缩液与活性炭、双氧水混合，震荡后，加入过氧化氢酶，分离，得糖净化液；
[0014]F、发酵：在糖净化液中接入酵母种子液，并加入蛋白胨、酵母膏、七水硫酸镁和磷酸氢二铵，发酵后，即得乙醇。
[0015]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤B中，所述稀酸为H
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浓度为0.2～0.5mol/L的无机酸。
[0016]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤B中，所述稀酸为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的至少一种。
[0017]优选的，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤B中，所述稀酸为硫酸。
[0018]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤B中，浸湿后的白酒丢糟与稀酸的质量比为1：4～5。
[0019]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤B中，所述水解糖化的温度为120～125℃。
[0020]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤B中，所述水解糖化的时间为20～30min。
[0021]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤D中，采用CaO、CaOH2、CaCO3、NaOH或Na2CO3中的至少一种，调节pH。
[0022]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤E中，所述活性炭的质量与糖浓缩液的体积的比例为2％～3％。
[0023]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤E中，所述双氧水的体积与糖浓缩液的体积的比例为1.5％～2％。
[0024]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤E中，所述震荡的频率为120～180R/min。
[0025]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤E中，所述震荡的时间为30～60min。
[0026]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤F中，所述酵母种子液的接种量为10～15％。
[0027]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤F中，所述蛋白胨的加入量为0.4～0.6/L糖净化液；所述酵母膏的加入量为0.3～0.7g/L糖净化液；所述七水硫酸镁的加入量为0.1～0.15g/L糖净化液；所述磷酸氢二铵的加入量为0.2～0.3g/L糖净化液。
[0028]其中，上述提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，步骤F中，所述发酵为恒温发酵，发酵温度为28～30℃。
[0029]本专利技术具有的效果是：
[0030]本专利技术首先对白酒丢糟湿度进行调整，使白酒丟糟的成分均一，利于后面酸解糖化工艺的稳定，然后采用稀酸温和水解(较低的H
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浓度和适当的温度)，从而能够在保障较高还原糖得率的前提下，显著降低糠醛等发酵抑制物的生成；再对稀糖液减压蒸发而后进行加碱中和，可以有效的去除糖液中的低沸点有机酸和酯类发酵抑制物；然后利用活性炭和双氧水联合处理，能在糖损失极低的情况下，有效的去除发酵抑制物糠醛，糖浓缩液中糖损失小于1g/L，糠醛的脱除达到85％～95％，为后续高效发酵转化提供基础，从而显著提升了乙醇发酵速率和产率，为白酒丢糟提供了更为高效的利用方法。
具体实施方式
[0031]具体的，提升白酒丟糟制备乙醇产率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，其特征在于：包括以下步骤：A、浸湿：将白酒丟糟湿度调至含水质量分数为55％～60％；B、降解与糖化：将浸湿后的白酒丢糟与稀酸混合，经水解糖化，然后进行固液分离，得酸性稀糖液；C、浓缩：在50～55℃温度下，将酸性稀糖液浓缩至还原糖的浓度为60～65g/L，得糖浓缩液；D、中和：调节糖浓缩液pH为4.0～4.5；E、去除糠醛：将调节pH后的糖浓缩液与活性炭、双氧水混合，震荡后，加入过氧化氢酶，分离，得糖净化液；F、发酵：在糖净化液中接入酵母种子液，并加入蛋白胨、酵母膏、七水硫酸镁和磷酸氢二铵，发酵后，即得乙醇。2.根据权利要求1所述的提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，其特征在于：步骤B中，至少满足下列的一项：所述稀酸为H
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浓度为0.2～0.5mol/L的无机酸；所述稀酸为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的至少一种；优选的，所述稀酸为硫酸。3.根据权利要求1或2所述的提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，其特征在于：步骤B中，浸湿后的白酒丢糟与稀酸的质量比为1：4～5。4.根据权利要求1所述的提升白酒丟糟制备乙醇产率的方法，其特征在于：步骤B中，所述水解糖化的温度为120～125℃；步骤B中，所述水解糖化的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷翔云，熊燕飞，邓波，敖灵，李勇，李嘉，俞佳，刘颖捷，曾珊，
申请(专利权)人：泸州老窖股份有限公司，
类型：发明
国别省市：