[发明专利]一种生料和熟料混合发酵生产酒精的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉质原料生产酒精的方法，特别是公开一种生料和熟料混合发酵生产酒精的方法。

背景技术

淀粉质原料生产酒精历史上曾经采用120℃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30~40%。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90~110℃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。

发明内容

本发明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。

本发明是这样实现的：一种生料和熟料混合发酵生产酒精的方法，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B₁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0.5~1.5。

所述步骤1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，90~105℃蒸煮或喷射液化维持0.5~1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60~65℃，添加80~200 U/g淀粉质原料的糖化酶，保温糖化0.5~1.5小时，然后降温至30~35℃，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0~10U/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B₁中加入100~400 U/g淀粉质原料的糖化酶，60~65℃保温同步液化糖化1~2小时，降温至30~35℃，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1中所述原料I的淀粉质原料重量占总淀粉质原料重量的50%~95%，所述原料II的淀粉质原料重量占总淀粉质原料重量的5%~50%。