本发明专利技术涉及生料淀粉制酒精技术领域，具体公开了一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的方法及发酵装置，包括罐体，罐体顶部设有进料管和电机，罐体内设有搅拌系统和加热系统，加热系统包括进水管、加热层、螺旋加热管和出水管，加热层设置在罐体外侧壁，螺旋加热管设置在罐体内且绕罐体的中轴线螺旋环绕分布，罐体底部设有底板，底板上设有排料管和出水管，加热层底部一侧设有进水管，螺旋加热管的顶部与加热层上部连通，螺旋加热管的底部与出水管连通，通过加热系统对罐体内外进行加热保温，通过搅拌系统实现对物料的搅拌混合，解决了现有的发酵装置搅拌效果不理想且温度控制不便的问题，在生料淀粉制酒精技术领域具有广泛的推广应用价值。广应用价值。广应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的方法及发酵装置
[0001]本专利技术涉及乙醇生产
，具体涉及一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的发酵装置。
技术介绍
[0002]随着全球经济的发展，能源的消耗日益增加，燃料乙醇作为一种清洁、可再生能源，能有效缓解对化石燃料的依赖、提高能源安全性，对缓解石油短缺、降低环境污染、节能减排具有重要意义。一直以来，酒精生产企业均采用通过添加耐高温淀粉酶，在蒸煮工序将淀粉糊化、液化，再添加糖化酶，使得多糖和糊精转化成可发酵性单糖。但是如果直接将这种传统的工艺应用在小麦淀粉的深加工过程中，将会使得整个物料变得非常粘稠，尤其是糊化环节，可发酵性糖随着蒸煮温度的升高、随着加热时间的增加而加大损失，同时也随着物料存放时间的增加而加大损失程度，其次，由于高温蒸煮，淀粉质原料中的糖类会逐渐转化为焦糖，而焦糖不仅不能被有效利用，而且还会在一定程度上阻碍糖化酶的作用，从而降低淀粉的利用率，会给生产的输送带来极大的困难。
[0003]在传统生产工艺相比，生料发酵工艺避免了高温蒸煮的过程，利用新型生料酶制剂极强的水解特性，将淀粉水解为可发酵性的糖，从而使得发酵液残淀粉的含量略低于传统工艺，减少了淀粉损失，使得淀粉利用率得到提高。
[0004]国内有不少关于小麦淀粉生料发酵工艺制乙醇的相关文献，但均为不超过300L的小批量的试验结果，离实际大规模应用还有一定距离，其存在的主要问题：(一)没有高温蒸煮环节，导致发酵过程中出现杂菌污染，虽然可以添加青霉素等抗生素限制杂菌生长，但大批量生产时混合不均匀；(二)没有高温糊化环节，生料淀粉会因自身重力等原因沉积在发酵罐底部，流动性差，搅拌后仍因离心力的作用在罐体底部中心堆积，搅拌效果不佳，导致与酵母菌接触不充分，影响发酵效果，同时发酵时产生的二氧化碳气体也不易排出；(三)大批量生产时温度控制不易，在发酵罐外侧加热保温只能适用于小容量小直径的发酵罐，大批量生产时发酵罐中心与侧面温度不均匀，影响了发酵效果。
[0005]如中国专利公开号为CN107723165A公开的一种防尘式酒精发酵器，包括发酵桶、密封盖、蒸馏管、蒸馏管阀门，还包括减压管、减压阀、开口的盛水容器，减压管的一端连接在发酵桶的顶部一侧，另一端向下插入盛水容器中；减压管上设有减压阀，盛水容器中装有纯净水，减压管的出口没入纯净水中在。原料前期的发酵过程中能够方便地对发酵桶内部进行减压，并且在减压的过程中能够完全控制发酵桶中的空气和外界大气对流，避免外部的污染源造成发酵桶内部的原料污染，但没有公开如何避免淀粉沉积、如何较少自身的杂菌生长、如何为发酵提供适宜的温度，实际发酵效果不理想，无法应用于实际使用中。
技术实现思路
[0006]为解决上述现有技术中现有的淀粉质原料酒精生料发酵装置及生料发酵方法只能应用于实验室小批量试验，无法用于工厂实际规模化生产中，存在一出现杂菌污染、淀粉
沉底影响发酵效率和气体排出，以及发酵时容器内各处温度不一致，影响发酵效果的技术问题看，本专利技术意在提供一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的方法，以提供简化生产工艺，降低生产成本，有利于酵母菌的生长，提高淀粉出酒率。
[0007]本方案中的一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、将洗面后淀粉水导入螺旋分离机中进一步减少水分，水分重新导入到洗面机中用于后续洗出湿面筋，经降低水分后收集的湿浆液导入到发酵装置中，通过混合纯净水调整淀粉的浓度。
[0009]步骤二、将活性干酵母复水活化后生成酒母导入到步骤一中的发酵装置中。
[0010]步骤三、将糖化酶、抑菌剂等导入到步骤二中的发酵装置中。
[0011]步骤四、利用步骤三中的搅拌装置进行搅拌混合，同时通过热循环水对发酵装置内侧和外侧进行升温和保温，通过发酵装置底部的温度传感器实时检测发酵装置内的温度，从而控制发酵时及发酵后的温度。
[0012]步骤五、发酵后将原料从发酵装置中引出送入蒸馏工段蒸馏后制得酒精。
[0013]本方案的有益效果：
[0014](1)直接加入生料淀粉酶进行边糖化边发酵，避免高温蒸煮环节，实现在过程中的可发酵糖持续稳定地转化，从而避免了高能耗的淀粉蒸煮糊化过程，实现提高产量、提高出酒率、降低能耗和降低生产成本的效果。特别是如果将小麦淀粉质物料直接利用生料发酵工艺，将有利于降低小麦物料酵液的粘度，有利于小麦酒精生产工艺的推行。
[0015](2)无蒸煮环节，糖化和发酵过程比较平稳，同时还解决了发酵醪液粘度高、泡沫多等诸多问题。
[0016](3)同时由于生料浓醪发酵工艺采取边糖化、边发酵的双边工艺，由于物料未经糖化，尽管物料干物偏高，但由于控制起始糖的浓度在较低的水平，避免了由于高初糖浓度而产生的酵母应激反应和导致的甘油升高，并且避免了酵母生长的抑制问题，有利于酵母的生长，随着发酵程度的加深，酵母数逐渐增加，并始终保持在比较旺盛的状态，可以有效抑制杂菌的产生，有利于耗糖产酒，降低了发酵终点的残糖和残淀粉，提高了淀粉出酒率。
[0017]为提高发酵效率，提高淀粉生料发酵的出酒率，本专利技术还提供一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的发酵装置，包括罐体，罐体顶部设有进料管和电机，罐体内设有搅拌系统，电机与搅拌系统连接，罐体底部设有排料管，还包括加热系统，所述加热系统包括进水管、加热层、螺旋加热管和出水管，罐体为圆柱形，加热层设置在罐体外侧壁，螺旋加热管设置在罐体内且绕罐体的中轴线螺旋环绕分布，罐体底部设有底板，底板上设有排料管和出水管，加热层底部一侧设有进水管，螺旋加热管顶部的接口与加热层上部连通，螺旋加热管底部的接口与出水管连通；所述罐体顶部圆心处固定有电机，罐体内中轴上设置搅拌系统，螺旋加热管设置在罐体内壁与搅拌系统之间且绕搅拌系统外侧螺旋环绕分布；所述搅拌系统包括导料管、转轴和螺旋叶片，导料管底部与底板固定连接，导料管顶部与罐体不接触，转轴设置在导料管轴心处且与罐体外的电机轴性连接，转轴上设有螺旋叶片，螺旋叶片外侧与导料管内壁相适应设置。
[0018]作为优选，导料管与底板连接处设有进料口，进料口沿导料管周向间隔分布。
[0019]作为优选，螺旋叶片底部与底板相抵，且螺旋叶片的垂直高度大于导料管长度。
[0020]作为优选，底板上设有固定环，导料管底部与固定环固定连接，固定环上环形排列
都有多个通孔。
[0021]作为优选，罐体顶部设有泄压阀，所述进料管上设有电磁阀，排料管上靠近固定环一侧设有阀门；所述罐体顶部设有气压计，气压计的压力输入端延伸进罐体内且与罐体固定连接；所述底板上固定有温度传感器，所述温度传感器的检测端延进筋罐体内且远离螺旋加热管；罐体上设有控制器，所述电机、温度传感器及电磁阀均与控制器电性连接。
[0022](1)本方案的工作原理及其有益效果：使用时，将小麦淀粉、酶制剂、青霉素和活化后的酵母种液等原料通过进料管输送进罐体中，然后关闭电磁阀，启动电机进行拌料，电机带动转轴，转轴带动与螺旋叶片转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的发酵装置制备酒精的方法，其特征在于：步骤一、将洗面后淀粉水导入螺旋分离机中进一步减少水分，水分重新导入到洗面机中用于后续洗出湿面筋，经降低水分后收集的湿浆液导入到发酵装置中，通过加入纯净水后调整淀粉浓度至22％～30％；步骤二、将活性干酵母复水活化后生成酒母导入到步骤一中的发酵装置中，酵母接种量为4％～5.5％；步骤三、将糖化酶、抑菌剂等导入到步骤二中的发酵装置中；步骤四、利用步骤三中的搅拌装置进行搅拌混合，同时通过热循环水对发酵装置内侧和外侧进行升温和保温，通过发酵装置底部的温度传感器实时检测发酵装置内的温度，从而控制加热温度，采用梯度控温法将发酵装置内的温度升至33～35℃，随着乙醇浓度升高，将温度逐渐降低至20～30℃；步骤五、发酵后将原料从发酵装置中引出送入蒸馏工段蒸馏后制得酒精。2.一种利用小麦淀粉清液生料制备酒精的发酵装置，包括罐体，罐体顶部设有进料管和电机，罐体内设有搅拌系统，电机与搅拌系统连接，罐体底部设有排料管，其特征在于：还包括加热系统，所述加热系统包括进水管、加热层、螺旋加热管和出水管，罐体为圆柱形，加热层设置在罐体外侧壁，螺旋加热管设置在罐体内且绕罐体的中轴线螺旋环绕分布，罐体底部设有底板，底板上设有排料管和出水管，加热层底部一侧设有进水管，螺旋加热管顶部的接口与加热层上部连通，螺旋加热管底部的接口与出水管连通。3.根据权利要求2所述的淀粉质原料酒精生料发酵装置，其特征在于：所述罐体顶部圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊杰，王红学，闫忠仕，张秀花，王淑艳，王玉新，
申请(专利权)人：新疆同赢生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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