一种淀粉质原料酒精生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种淀粉质原料酒精生产工艺，其主要特点是在较高的温度下对淀粉质原料进行液化和完全糖化，并在发酵之前进行糟渣分离、洗涤，利用含糖质量百分比浓度为25%的糖化液进行发酵，实现了高浓度醪液发酵，大大缩短了发酵时间，降低了总糖、残糖以及COD、BOD和固形物的排放，并具设备利用率高、蒸汽消耗少等优点，该生产工艺适用于小麦、玉米、大米、红薯干、木薯等淀粉质原料酒精的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酒精生产
，特别是一种淀粉质原料酒精生产工艺。
技术介绍
在公知的技术中，利用小麦、玉米等淀粉质原料进行酒精生产的行业大都采用浓醪发酵技术来提高发酵强度，以使企业最大限度的提高产率，而且在酒精发酵工业获得普遍的成功和认可。目前，进行酒精生产的工艺方法一般包括原料粉碎——液化——糖化——发酵——蒸馏——糟渣分离等步骤，其存在的主要缺陷是1、原料粉碎后在30°c低温拌料，拌料后加液化酶，淀粉吸水膨胀时间短，不利于液化； 液化酶添加不均勻，用量大15 25U/g原料。2、糖化过程为不完全糖化，糖化温度低58 62°C，杂菌污染控制不严格。3、发酵过程普遍采用带渣发酵，将糟渣分离放在蒸馏之后进行，随着发酵醪浓度的提高，发酵醪液越来越粘稠，导致发酵时间延长，发酵成熟醪总糖、残糖偏高，动力消耗增加，粗馏过程受到影响，进一步提高发酵强度受到限制；而且大都是边糖化边发酵，周期长36 48h ；发酵强度1. 9g/(L · h)，含酒量11 12% ( ν/ν)。4、蒸馏清液直接排放，不仅造成残留有效成分及水资源的浪费，而且排放COD约 50000mg/L、BOD约30000mg/L、固形物约8%，排放量高，带来环境的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够提高生产效率和原料出品率，原料及水资源消耗低，环保效果好的淀粉质原料酒精生产工艺。实现本专利技术的目的所采取的技术方案是该生产工艺是按以下步骤进行1)取淀粉质原料进行粉碎，粉碎成粒径不大于0.2mm的颗粒，送入混合罐中，加水并加热至60°C进行搅拌，然后以流加的方式加入液化酶，搅拌均勻制成混合料浆备用，其中加水量为粉碎原料质量的2倍，液化酶的流加量为10-15U/g粉碎原料；2)将制备的混合料浆送入喷射液化设备中进行两级喷射液化，一级喷射液化温度为 900C，液化时间为lh，二级喷射液化温度为100 105°C，液化时间为1 池，然后经真空冷却降温至60 65 °C制成液化料浆备用；3)将制备的液化料浆送入糖化罐中，加入糖化酶搅拌均勻进行糖化，糖化温度为60 65°C，糖化时间为2 6小时，制得糖化醪备用，其中糖化酶加入量为170-190 U/g粉碎原料；4)将糖化醪送入板框压滤机进行糟渣分离，分离出含糖质量百分比浓度为25%的一级糖化液和含糖糟渣备用；5)将含糖糟渣进行两道加水洗涤，一道洗涤制得含糖质量百分比浓度为15 18%的二级糖化液用于酒母的培养，二道洗涤滤得含糖质量百分比浓度在3 5%的残糖液用于洗涤用水或步骤1)中粉碎原料液化用水，其中，含糖糟渣洗涤温度控制在65 70°C范围内，洗涤用水采用清水或/和含糖糟渣二道洗涤滤得的残糖液或/和酒精生产过程中产生的蒸馏残液或/和酒精生产过程中产生的真空冷却水；6)在培养容器内注入步骤5)中制备的二级糖化液，并按每立方二级糖化液30 50克的比例加入酒母，在30 32°C温度条件下，通风培养6 8小时，制得酒母培养液备用；7)将一级糖化液冷却至30 36°C送入发酵罐内，按一级糖化液质量的■加入酒母培养液进行发酵，发酵温度保持在30 36°C，发酵时间为30-36h，然后按照常规方法进行离心处理和蒸馏即可，蒸馏过程产生的蒸馏清夜和真空冷却水回收用于含糖糟渣的洗涤。本专利技术的生产工艺适用于小麦、玉米、大米、红薯干、木薯等淀粉质原料酒精的生产，其有益效果为1、原料粉碎后采用60°c较高温度拌料，拌料后加液化酶，利于淀粉吸水膨胀和液化，而且采用搅拌状态下流加撒入方式添加液化酶，使得与原料混合均勻，液化酶用量可减少1/3左右ο2、在较高的温度下经过两级喷射液化，并在60 65°C较高温度下进行糖化，能够使原料中的淀粉完全糖化，糖化DE值可达到95%以上。3、采用先进行糟渣分离而后发酵工艺顺序，有效地克服了，发酵醪液粘稠导致发酵时间延长，发酵强度低，发酵成熟醪总糖、残糖偏高，动力消耗大，影响粗馏等问题。本工艺发酵周期只需30 36h，比现有技术缩短2 0%以上；发酵强度可达到2. 4g/(L -h)以上， 比现有技术提高20%以上，发酵醪液含酒量达到15% ( ν/ν)以上，为缩短蒸馏周期，减少蒸馏动力消耗创造了前提条件。4、增加了糟渣洗涤工序，将含糖15 18%的二级糖化液用于酒母的培养，含糖 3 5%的残糖液全部回用，蒸馏清液、残液大部回用，由此大大减少了废液的排放及水资源的浪费，而且设备利用率可提高20%以上，排放COD约8000mg/L、BOD约4000mg/L、固形物约洲，蒸汽消耗在2. 4吨以下。具体实施例方式本专利技术的淀粉质原料酒精生产工艺包括原料粉碎拌和、喷射液化、完全糖化、糟渣分离、含糖糟渣洗涤、发酵和蒸馏八个步骤，下面结合实施例对本专利技术的作以说明，实施例一本专利技术的淀粉质原料酒精生产工艺是按以下步骤进行 1)原料粉碎拌和取淀粉质原料进行粉碎，粉碎成粒径不大于0. 2mm的颗粒，送入搅拌罐中，加水并加热至60°C进行搅拌，然后以流加的方式加入液化酶，使液化酶均勻的分散在原料与水混合的料浆中，继续搅拌均勻，制成混合料浆，其中加水量为粉碎原料质量的2倍，液化酶的流加量为10U/g原料。该步以较高的温度进行拌和，并采用流加撒入的方式添加液化酶，有利于淀粉的吸水膨胀，减少液化酶的消耗，缩短液化时间和原料的充分液化。2)喷射液化将制备的混合料浆送入喷射液化设备中喷射液化，喷射液化分两级进行，先浆混合料浆加热至90°C进行一级喷射液化，喷射液化时间为Ih后，再加热升温至100 105°C进行二级喷射液化，喷射液化时间为池。通过两级喷射，并在较高的温度下液化，使原料在液化酶的作用下熟化成为稀糊状，然后进行真空冷却降温至60 65°C，制成液化料浆备用。3)完全糖化将制备的液化料浆送入糖化罐中，按照170 U/g粉碎原料的加入量加入糖化酶搅拌均勻，进行糖化，糖化温度控制在60 65°C，糖化时间为6小时，由于采用了较高的糖化温度，使液化料浆得到完全糖化，糖化DE值可达到95%以上，制得糖化醪。4)糟渣分离将糖化醪送入板框压滤机进行糟渣分离，分离出含糖质量百分比浓度为25%的一级糖化液和含糖糟渣，一级糖化液作为发酵原液，含糖糟渣再进行洗涤，以避免残糖排放，造成浪费和环境污染。5)洗涤含糖糟渣将含糖糟渣进行两道加水洗涤和压滤机过滤，一道洗涤接取含糖质量百分比浓度为15 18%的二级糖化液用于酒母的培养，二道洗涤滤接取含糖质量百分比浓度在3 5%的残液，用于骤1)中粉碎原料液化的用水，其中，含糖糟渣洗涤温度应控制在65 70°C范围内，洗涤用水可采用清水或/和酒精生产过程中产生的蒸馏清液或/ 和含糖糟渣二道洗涤的残液或/和蒸馏工序产生的蒸馏残液或/和蒸煮工序产生的真空冷却水，既可节约水资源的消耗，也可减少废水的排放。6)制备酒母培养液在培养容器内注入步骤5)中制备的二级糖化液，并按每立方二级糖化液30克的比例加入酒母，在30 32°C温度条件下，在二级糖化液和酒母的混合液中连续通风，培养6小时，制得酒母培养液备用；7)发酵和蒸馏将质量百分比浓度为25%的一级糖化液冷却至30 36°C送入发酵罐内，按一级糖化液质量的50%加入酒母培养液进行发酵，发酵温度保持在30 36°C，发酵时间为36h，制得含酒本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种淀粉质原料酒精生产工艺，其特征在于：它是按以下步骤进行：１）取淀粉质原料进行粉碎，粉碎成粒径不大于０．２ｍｍ的颗粒，送入混合罐中，加水并加热至６０℃进行搅拌，然后以流加的方式加入液化酶，搅拌均匀制成混合料浆备用，其中加水量为粉碎原料质量的２倍，液化酶的流加量为１０－１５Ｕ／ｇ粉碎原料；２）将制备的混合料浆送入喷射液化设备中进行两级喷射液化，一级喷射液化温度为９０℃，液化时间为１ｈ，二级喷射液化温度为１００～１０５℃，液化时间为１～２ｈ，然后经真空冷却降温至６０～６５℃制成液化料浆备用；３）将制备的液化料浆送入糖化罐中，加入糖化酶搅拌均匀进行糖化，糖化温度为６０～６５℃，糖化时间为２～６小时，制得糖化醪备用，其中糖化酶加入量为１７０－１９０　Ｕ／ｇ粉碎原料；４）将糖化醪送入板框压滤机进行糟渣分离，分离出质量百分比浓度为２５％的一级糖化液和含糖糟渣备用；５）将含糖糟渣进行两道加水洗涤，一道洗涤制得含糖质量百分比浓度为１５～１８％的二级糖化液用于酒母的培养，二道洗涤滤得含糖质量百分比浓度在３～５％的残糖液用于洗涤用水或步骤１）中粉碎原料液化用水，其中，含糖糟渣洗涤温度控制在６５～７０℃范围内，洗涤用水采用清水或／和含糖糟渣二道洗涤滤得的残糖液或／和酒精生产过程中产生的蒸馏残液或／和酒精生产过程中产生的真空冷却水；６）在培养容器内注入步骤５）中制备的二级糖化液，并按每立方二级糖化液３０～５０克的比例加入酒母，在３０～３２℃温度条件下，通风培养６～８小时，制得酒母培养液备用；７）将一级糖化液冷却至３０～３６℃送入发酵罐内，按一级糖化液质量的５０％加入酒母培养液进行发酵，发酵温度保持在３０～３６℃，发酵时间为３０－３６ｈ，然后按照常规方法进行离心处理和蒸馏即可，蒸馏过程产生的蒸馏清夜和真空冷却水回收用于含糖糟渣的洗涤。...

【技术特征摘要】
1. 一种淀粉质原料酒精生产工艺，其特征在于它是按以下步骤进行1)取淀粉质原料进行粉碎，粉碎成粒径不大于0.2mm的颗粒，送入混合罐中，加水并加热至60°C进行搅拌，然后以流加的方式加入液化酶，搅拌均勻制成混合料浆备用，其中加水量为粉碎原料质量的2倍，液化酶的流加量为10-15U/g粉碎原料；2)将制备的混合料浆送入喷射液化设备中进行两级喷射液化，一级喷射液化温度为 900C，液化时间为lh，二级喷射液化温度为100 105°C，液化时间为1 池，然后经真空冷却降温至60 65 °C制成液化料浆备用；3)将制备的液化料浆送入糖化罐中，加入糖化酶搅拌均勻进行糖化，糖化温度为60 65°C，糖化时间为2 6小时，制得糖化醪备用，其中糖化酶加入量为170-190 U/g粉碎原料；4)将糖化醪送入板框压滤机进行糟渣分离，分离出质量百分比浓度为25%的一级糖化液和含糖糟渣备用...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩家林，宋峰，王景胜，康新凯，董青山，李晓，
申请(专利权)人：河南天冠企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：41