[发明专利]酒糟脱水

说明书

发明领域

本发明涉及酒糟(whole stillage)酶法脱水的方法，所述酒糟源自发酵产物 的生产过程。

发明背景

发酵产物例如酒精如下生产：首先通过液化和糖化将含有淀粉的材料降 解成可发酵的糖，其后使用发酵生物将糖直接或间接转化成期望的发酵产物。 从发酵醪(通常称作“啤酒醪(beer mash)”)中回收液体发酵产物，例如通过蒸 馏，其将期望的发酵产物与其它液体和/或固体分开。剩余的级分称作“酒糟”， 将其脱水并且分离成固相和液相，例如通过离心进行。将固相称作“湿饼(wet cake)”(或“湿谷物(wet grain)”)，并且将液相(上清)称作“稀釜馏物(thin stillage)”。将脱水的湿饼干燥以提供作为动物饲料中的营养物使用的“干酒 糟(Distillers Dried Grains)”(DDG)。通常将稀釜馏物蒸发脱水以提供浓缩物和 糖浆(syrup)，或者可以直接再循环至浆料罐(slurry tank)作为“逆流(backset)”。 可将浓缩物送至甲烷转化器然后排出或可以再循环至浆料罐。可将主要由极 限糊精和不可发酵的糖组成的糖浆混入DDG或添加至湿饼然后干燥以产生 DDGS(Distillers Dried Grain with Solubles；带有可溶物的干酒糟)。

美国专利申请号2005/0079270 A1公开了将玉米釜馏物固体脱水的方法， 其包括向所述固体添加包含丙烯酸钠盐、甲基丙烯酸钠盐或2-丙烯酰胺基-2- 甲基-1-丙磺酸钠盐的阴离子共聚物以形成水与凝固和絮凝的固体的混合物； 和使用脱水设备将水从凝固和絮凝的固体分离。

酒糟的脱水需要能量，并且可消耗制造乙醇或类似发酵产物的工厂多至 三分之一的能量需要。因此，需要改进酒糟脱水中涉及的方法。

附图简述

图1示意性显示乙醇生产方法。

发明描述

本发明的目的是提供使酒糟脱水的方法。

本发明的发明人令人惊讶地发现，使酒糟经过能够降解酒糟成分的酶的 处理使固-液分离得到改进，并且由此使离心之后湿饼中的固体含量与不存在 酶时进行的相应方法相比增加。用于降解酒糟成分的酶包括糖酶例如α-淀粉 酶，葡糖淀粉酶，纤维素酶和/或半纤维素酶，例如木聚糖酶和β-葡聚糖酶， 果胶酶和蛋白酶，或它们的混合物。实施例1显示使酒糟经过能够降解酒糟 成分的一种或多种酶的处理使离心之后湿饼中固体的百分比增加。这是有利 的，因为在制造DDG或DDGS时将干燥湿饼的能源成本降低。还降低了将 湿饼从一地运至另一地的成本。此外，还降低了维护和修理离心机、干燥机 和使用的其它设备的需要。总而言之，将生产成本降低。实施例2和3也公 开使用能够降解至少一种酒糟成分的酶的酶法脱水。

因此，本发明的第一个方面涉及将酒糟脱水的方法，其包括步骤：

i)使酒糟经过能够降解一种或多种酒糟成分的一种或多种酶的处理，

ii)将材料分离成固体级分和液体级分。

所述固体级分通常称作“湿饼”，而所述液体级分通常称作“稀釜馏物”。 步骤i)和ii)可同时或顺序进行。

酒糟和发酵产物的制造

本发明的方法可用于源自任何合适发酵产物的生产中的酒糟。用于生产 发酵产物的原料可以是任何含淀粉的材料，优选含淀粉的植物材料，包括： 块茎、根、整谷粒(whole grain)；和它们的任何组合。含淀粉的材料可以从谷 物获得。合适的含淀粉材料包括玉米(玉蜀黍(maize))、小麦、大麦、木薯、 高粱、黑麦、马铃薯，或它们的任何组合。玉米是优选的原料，尤其当发酵 产物是乙醇时。含淀粉的材料还可包含例如来自淀粉加工的侧流(side stream) 或由其组成，所述侧流例如可能不适于制造糖浆的含有C₆糖的工业生产液流 (process stream)。酒糟通常含有大约10-15wt-％干固体。酒糟成分包括来自含 淀粉原料的纤维、壳(hull)、胚(germ)、油和蛋白成分以及未发酵的淀粉。

通常将发酵产物的生产分为以下主要加工阶段：

a)降低含淀粉材料的颗粒大小，例如，通过干磨或湿磨进行；

b)在含水浆料(aqueous slurry)中烹制含淀粉材料以使淀粉糊化 (gelatinize)，

c)将含糊化淀粉的材料液化以将淀粉(通过水解)分解为麦芽糊精(糊精)；