[发明专利]一种淀粉质原料酒精生产工艺

说明书

 

技术领域

本发明属于酒精生产技术领域，特别是一种淀粉质原料酒精生产工艺。

背景技术

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℃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；液化酶添加不均匀，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℃，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%（ v/v）。

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。

发明内容

本发明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。

实现本发明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℃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℃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。

本发明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℃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，使得与原料混合均匀，液化酶用量可减少1/3左右。

2、在较高的温度下经过两级喷射液化，并在60～65℃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２0%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%（ v/v）以上，为缩短蒸馏周期，减少蒸馏动力消耗创造了前提条件。