利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法技术

本发明专利技术涉及酒精发酵领域，具体涉及一种利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法，该方法包括：将含有水稻和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；然后向所述液化液中接种酵母进行酒精发酵。该方法可以降低液化液的粘度，减少发酵后的总残糖含量，降低发酵液的粘度，降低废醪清液干物含量。醪清液干物含量。

【技术实现步骤摘要】
利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法


[0001]本专利技术涉及酒精发酵领域，具体涉及一种利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法。

技术介绍

[0002]燃料乙醇发酵主要原料包括谷物原料、薯类原料、糖质原料以及纤维素原料，其中淀粉质原料主要为玉米、小麦、水稻和木薯等。随着燃料乙醇行业的迅速发展，原料逐渐由单一原料向混合原料转化。近年来，随着粮食产量的增加，我国陈化水稻和小麦库存量巨大，大量陈化粮亟待处理。采用多种淀粉质原料共发酵生产燃料乙醇可实现原料的多元化，有效解决陈化粮的囤积。
[0003]陈化小麦和水稻是长期(3年以上)储藏的粮食，由于霉变、真菌毒素和重金属超标等问题，一般用于燃料乙醇的生产。小麦和水稻原料的混合利用，能够实现原料多元化的柔性生产，避免企业过度依赖玉米原料，有效缓解原料供应紧张的问题，形成多种原料替代格局，增强企业活力和市场竞争能力，促进企业的长足、健康发展。由于超标的小麦和水稻价格较低，通过优化处理等方式，能够降低企业生产成本，取得较好的经济效益，还能保证粮食安全。
[0004]目前工厂使用水稻和小麦混合发酵，由于小麦中淀粉含量高于水稻，增大小麦的添加比例有助于酒份的提高，但是小麦中的蛋白含量较高，麸皮占比较大，导致混合发酵时液化粘度较高，发酵终点总残糖高，发酵液粘度高，废醪清液干物含量较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法。该方法可以降低液化液粘度，减少发酵后的总残糖含量，降低发酵液的粘度，降低废醪清液干物含量。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法，该方法包括：将含有水稻和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；然后向所述液化液中接种酵母进行酒精发酵。
[0007]本专利技术在原有工艺的基础上，大胆尝试各种发酵辅料，最后优化出一套适用于水稻和小麦掺混的工艺，即液化阶段使用木聚糖酶，最终使得发酵液粘度、废醪液的粘度和总残糖，以及废醪清液的干物含量均降低。
具体实施方式
[0008]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。
[0009]在没有相反说明的情况下，本文所说的温度均是指设定温度。
[0010]本专利技术提供一种利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法，该方法包括：将含有水稻和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；然后向所述液化液中接种酵母进行酒精发酵。
[0011]根据本专利技术，所述水稻优选为陈化水稻。
[0012]根据本专利技术，所述水稻可以为脱壳或不脱壳的水稻，优选为不脱壳的水稻。
[0013]根据本专利技术，所述小麦优选为陈化小麦。
[0014]根据本专利技术，所述小麦可以为脱壳或不脱壳的小麦，优选为脱壳但不脱皮的小麦。
[0015]在没有特别说明的情况下，本文中“陈化”是指粮食的储藏时间在3年以上。
[0016]根据本专利技术，所述混合粉浆的制备方法包括：将水稻粉碎产物和小麦粉碎产物混合物与拌料液混合，得到所述混合粉浆。
[0017]其中，拌料是将淀粉质原料与拌料液混合获得粉浆的步骤，所述拌料液可以为常规使用的各种拌料液，例如，可以包括但不限于自来水、工艺水，例如，发酵产乙醇工艺中产生的废水，如冷凝液、清液等。
[0018]根据本专利技术，所述混合粉浆的干物含量可以为常规的含量，优选为30
‑
40重量％，例如，可以为30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％。
[0019]根据本专利技术，所述混合粉浆的pH值优选为酸性，更优选为5
‑
6，例如，可以为5、5.2、5.4、5.6、5.8、6。
[0020]其中，可以使用常规的酸碱调节剂对所混合粉浆的pH值进行调节，例如，稀盐酸、稀硫酸、磷酸、柠檬酸、氢氧化钠、氨水等。
[0021]根据本专利技术，所述水稻和小麦的用量比可以在较宽的范围内调整，但本专利技术的专利技术人发现，为了进一步提高本专利技术的发酵性能，优选的，以干重计，所述水稻和小麦的用量比为1:0.25
‑
1.5，例如，可以为1:0.25、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5；更优选为1:0.3
‑
0.8。
[0022]根据本专利技术，所述木聚糖酶可以为本领域常规使用的各种木聚糖酶，从而耐温上讲，其可以为耐高温木聚糖酶，也可以为普通的木聚糖酶，优选为耐高温木聚糖酶。所述“耐高温木聚糖酶”是指在不低于70℃的温度下，酶活不低于20000U/mL的木聚糖酶。从酸碱性上讲，其可以为酸性木聚糖酶，也可以为碱性木聚糖酶，优选为酸性木聚糖酶。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述木聚糖酶为耐高温酸性木聚糖酶，其可商购获得，例如，购自夏盛实业集团有限公司，货号为FDG
‑
2234。
[0023]其中，所述木聚糖酶的用量可以在较宽的范围内选择，为了进一步提高本专利技术的发酵性能，优选的，相对于每吨以干重计的混合粉浆，所述木聚糖酶的用量为0.05
‑
0.5kg，例如，可以为0.05kg、0.1kg、0.2kg、0.3kg、0.4kg、0.5kg，优选为0.2
‑
0.4kg。
[0024]根据本专利技术，优选的，为了进一步提升本专利技术的发酵效果，优选的，所述淀粉酶含有耐高温α
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淀粉酶和蛋白酶，且以α
‑
淀粉酶计的酶活不小于14万U/mL。其中，所述耐高温α
‑
淀粉酶是指不低于70℃的温度下，酶活不低于14万U/mL的α
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淀粉酶。其中，所述蛋白酶优选为酸性蛋白酶。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述淀粉酶通过商购获得，购自诺维信(中国)生物技术有限公司的超强复配淀粉酶(Avantec CN)(含耐高温淀粉酶和酸性蛋白
酶)，酶活为14万U/mL。
[0025]其中，所述淀粉酶的用量可以在较宽的范围内选择，为了进一步提高本专利技术的发酵性能，优选的，相对于每吨以干重计的混合粉浆，所述淀粉酶的用量为0.1
‑
0.5kg，例如，可以为0.1kg、0.2kg、0.3kg、0.4kg、0.5kg，优选为0.2
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0.4kg。
[0026]本专利技术中，液化是指将淀粉质原料水解成小分子物质(糊精、低聚糖等)的过程，可以使用本领域常规使用的液化方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用水稻和小麦进行混合酒精发酵的方法，其特征在于，该方法包括：将含有水稻和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；然后向所述液化液中接种酵母进行酒精发酵。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以干重计，所述水稻和小麦的用量比为1:0.25
‑
1.5；和/或所述水稻为陈化水稻，所述小麦为陈化小麦。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述混合粉浆的干物含量为30
‑
40重量％；和/或所述混合粉浆的pH值为5
‑
6。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，相对于每吨以干重计的混合粉浆，所述木聚糖酶的用量为0.05
‑
0.5kg。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，相对于每吨以干重计的混合粉浆，淀粉酶的用量为0.1
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0.5kg；和/或所述淀粉酶含有耐高温α
‑
淀粉酶和蛋白酶，且以α
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淀粉酶计的酶活不小于140000U/mL。6.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周娜娜，何太波，赖铭雪，王小艳，李永恒，苏云，孙振江，李凡，李义，佟毅，
申请(专利权)人：广西中粮生物质能源有限公司吉林中粮生化有限公司，
类型：发明
国别省市：