一种生料和熟料混合发酵生产酒精的方法技术

本发明专利技术为一种生料和熟料混合发酵生产酒精的方法。该方法是在传统蒸煮酒精发酵过程的液化醪或糖化醪中，流加或者补料无蒸煮生料工艺得到的糖化醪，即将淀粉质原料分成两个部分，一部分淀粉质原料按目前传统的蒸煮酒精发酵法进行糊化液化和糖化，另一部分淀粉质原料按无蒸煮生料酒精发酵法进行液化糖化，然后将两个工艺的醪液在液化后或糖化后混合，最后同步糖化发酵生产酒精。本发明专利技术可以获得与完全蒸煮酒精生产工艺相当的生产效率，且不需要进行设备改造，却部分简化生产过程和节省部分能耗，易于市场推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种淀粉质原料生产酒精的方法，特别是公开。
技术介绍
淀粉质原料生产酒精历史上曾经采用120°C以上高温蒸煮糊化液化法，该法蒸煮工段所消耗蒸汽量占整个生产过程总耗能的3(Γ40%。目前，通常的蒸煮酒精发酵工艺，或称传统蒸煮酒精发酵法采用稍低的蒸煮温度，或用水热器(喷射液化)进行喷射液化，蒸煮液化温度在9(Tll(TC之间，时间在60分钟以上。经实践证明，该法蒸煮工段所消耗蒸汽量占整个生产过程总耗能的比例会有所降低，但尚接近30%。无蒸煮发酵是微生物直接利用生淀粉发酵酒精，它完全摒除了蒸煮法的蒸煮工艺，节省了蒸煮能耗，同时又减少了可发酵糖的损失，理论出酒率会提高，因此一直受到国内外众多研究人员的关注。但是该法一直未能实现工业化。其关键原因有以下两点一是发酵时间较长。采用完全无蒸煮工艺，原料淀粉结构没有打开，普通商业用酶作用效率不高，糖化效果不好，发酵时间会加长，发酵效率降低。二是用酶成本高。生淀粉专用酶虽然能够提高生产效率，但是成本很高。这都制约了无蒸煮酒精发酵工艺的进一步发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的缺陷，提供一种结合传统蒸煮酒精发酵法和无蒸煮酒精发酵发的优点，提高生产效率、降低能耗，且不需要改造现行设备，易于推广的部分无蒸煮法生产酒精的方法。本专利技术是这样实现的，其特征在于 包括用传统蒸煮酒精发酵法和用无蒸煮生料酒精发酵法得到醪液，进行两种醪液的混合发酵生产酒精，具体包括如下步骤1)先将淀粉质原料分成原料I、原料II两部分，其中原料 I用蒸煮酒精发酵法进行糊化液化，得到液化醪A1备用，或者将液化醪A1继续糖化得到糖化醪A2 ;原料II用无蒸煮酒精发酵预处理方法配料得到醪液B1备用，或继续将醪液&同步液化和糖化得到糖化醪B2 ;2)然后将液化醪A1直接和醪液B1混合继续糖化，或者将糖化醪 A2和糖化醪B2混合；3)最后同步糖化发酵生产酒精。所述步骤2中液化醪A1直接和醪液 B1混合后的继续糖化除了保温糖化时间外，工艺条件和液化A1、醪液B1分别糖化时一致，这里的保温糖化时间为O. 5 1.5。所述步骤I具体为a、在淀粉质原料的原料I中加入水，使原料I与水的料水比按重量比调节为1:2 1:4，加入6 18U/g淀粉质原料的高温液化酶，9(Tl05°C蒸煮或喷射液化维持O. 5^1小时，得到液化醪A1备用；或继续将液化醪A1进行糖化将液化醪A1降温至6(T65°C，添加8(T200 U/g淀粉质原料的糖化酶，保温糖化O. 5^1. 5小时，然后降温至 3(T35°C，得到糖化醪A2 ;b、在淀粉质原料的原料II中加入水，将原料II与水的料水比按重量比调节为1:2 1:4，加入(TlOU/g淀粉质原料的中温液化酶，得到醪液B1备用；或继续同步液化和糖化将在醪液&中加入10(Γ400 U/g淀粉质原料的糖化酶，6(T65°C保温同步液化糖化f 2小时，降温至3(T35°C，得到糖化醪B2。所述步骤2中将液化醪A1直接和醪液B1混合，或将糖化醪A2和糖化醪B2混合， 其混合的方式在以下方式中择其一 (1)将液化醪A1和醪液B1混合，然后一起去糖化发酵；(2)将糖化醪A2和糖化醪B2混合，然后一起去发酵；(3)在糖化醪A2按传统间歇发酵、分割发酵、补料发酵或连续发酵时，加入醪液B1或糖化醪B2。步骤I中所述原料I的淀粉质原料重量占总淀粉质原料重量的509Γ95%，所述原料 II的淀粉质原料重量占总淀粉质原料重量的59Γ50%。所述步骤2中将液化醪A1和醪液B1混合糖化，其糖化条件为按原料I中淀粉质原料量添加8(T200 U/g的糖化酶，并按原料II中淀粉质原料量添加10(T400 U/g的糖化酶， 60 65°C保温糖化O. 5 I. 5小时。所述步骤3具体为按重量比接入总淀粉质原料重量的O. 19Γ0. 2%的干酵母或 8% 10%扩培酒精酵母，发酵温度为30 35°C，同步糖化发酵48 80小时。所述步骤3中，其混合醪同步糖化发酵时，还按原料II的淀粉质原料重量，加入 (Γ400 U/g淀粉质原料的糖化酶。所述步骤2或3中，还按原料II的淀粉质原料重量，在糖化或发酵时，加入 O. 0029Γ0. 02%的中性蛋白酶，或加入O. 01%-0. 05%的酸性蛋白酶。所述淀粉质原料在玉米粉、小麦粉、面粉、木薯粉或大米粉中任选一种或几种的混合物。本专利技术的有益效果是本专利技术包括了用蒸煮酒精发酵法进行糊化液化和糖化，以及用无蒸煮酒精发酵法进行液化糖化，最后同步糖化发酵生产酒精，具有以下特点1)能耗低，因为是部分无蒸煮，无蒸煮部分占到59Γ50% ；2)初期发酵速率快，实验证明，无蒸煮部分因为预处理条件较温和，前期游离出来的营养物被破坏较少，能被酵母迅速利用，有利于酵母生长，迅速处于生长优势，抑制杂菌生长；3)操作简单，无蒸煮过程省略了许多中间过程；4)将传统蒸煮液化醪和生料混合，充分利用了各自冷却和加热需要的热量，使其工艺过程更为合理；5)现行设备无需重新设计，改造难度小，蒸煮部分发酵可直接利用蒸煮法设备，无蒸煮部分只是改变加酶种类、加酶量和加酶时间而已。具体实施例方式本专利技术包括用蒸煮酒精发酵法进行糊化液化糖化、用无蒸煮酒精发酵法进行液化糖化，然后混合法发酵生产酒精，具体步骤如下O先将淀粉质原料分成原料I、原料II两部分；其中原料I占总淀粉质原料重量的 509Γ95%，原料II占总淀粉质原料重量的59Γ50% ;然后对原料I、原料II分别进行处理a、在淀粉质原料的原料I中加入水，将原料I与水的料水比按重量比调节为1:2 1:4， 以原料I的重量加入6 18U/g淀粉质原料的高温液化酶，9(Tl05°C蒸煮或喷射液化维持 O. 5^1小时，得到液化醪A1备用，或继续将液化醪A1进行糖化，即将液化醪A1降温至 6(T65°C，以原料I的重量添加8(T200 U/g淀粉质原料的糖化酶，保温糖化O. 5^1. 5小时， 降温至3(T35°C，得到糖化醪A2 ；b、在淀粉质原料的原料II中加入水，将原料II与水的料水比按重量比调节为1: 2^1: 4，以原料II的重量加入(TlOU/g淀粉质原料的中温液化酶，得到醪液B1备用，或继续同步液化和糖化即，在醪液B1中以原料II的重量加入10(T400 U/g淀粉质原料的糖化酶，6(T65°C保温同步液化糖化广2小时，降温至3(T35°C，得到液化糖化醪B2。2)所述步骤2中将液化醪A1直接和醪液B1混合，或将糖化醪A2和糖化醪B2混合， 其混合的方式在以下方式中择其一 (1)将液化醪A1和醪液B1混合，然后一起去糖化发酵；(2)将糖化醪A2和糖化醪B2混合，然后一起去发酵；(3)糖化醪A2按传统间歇发酵、分割发酵、补料发酵或连续发酵时，加入糖化醪b2。液化醪A1和醪液B1混合后继续糖化的糖化条件按原料I中淀粉质原料量添加 80^200 U/g的糖化酶，并按原料II中淀粉质原料量添加10(T400 U/g的糖化酶，6(T65°C保温糖化O. 5^1. 5小时。3)最后同步糖化发酵生产酒精按重量比在液化醪A1与醪液B1混合后继续糖化后的混合物中或液化醪A1与醪液B1的混合物中或在糖化醪A2与糖化醪B2的混合物中，接入总淀粉质原料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德兆，孔翰，刘坤，周鹏，
申请(专利权)人：上海天之冠可再生能源有限公司，
类型：发明
国别省市：