[发明专利]玉米和水稻在小麦乙醇发酵过程中的应用以及利用混合原料进行生料发酵生产乙醇的方法

说明书

本发明涉及发酵制乙醇领域，具体涉及玉米和水稻在小麦乙醇发酵过程中的应用以及一种利用混合原料进行生料发酵生产乙醇的方法。该方法包括：将含有小麦粉碎产物、玉米粉碎产物和水稻粉碎产物的混合原料与配料水混合进行调浆，得到粉浆；向所述粉浆中添加液化酶，对所述粉浆进行液化，得到液化醪；向所述液化醪中加入糖化酶和营养素并接种酵母菌以进行发酵，得到含有乙醇的发酵液；其中，所述调浆和液化的温度低于小麦、玉米和水稻中任意一种的淀粉糊化温度。本发明的方法通过将玉米、水稻和小麦共同进行生料发酵，能够降低料液的黏度，减少液化和发酵过程的泡沫量，改善小麦乙醇蒸馏后的废醪液的固液分离特性和副产品DDGS的色泽。

技术领域

本发明涉及发酵制乙醇领域，具体涉及玉米和水稻在小麦乙醇发酵过程中的应用以及一种利用混合原料进行生料发酵生产乙醇的方法。

背景技术

生物燃料乙醇是以可再生的生物质为原料制成可作为燃料使用的乙醇，以其为代表的生物能源是关乎农业、能源、环境和区域经济的国家战略性新兴产业。近些年，我国生物燃料乙醇产业的发展也面临着新的发展形势。一方面，随着玉米价格的上升，乙醇生产成本也不断上涨，以玉米为原料生产乙醇的成本优势越来越小；另一方面，为了应对各种可能出现的粮食安全风险，我国仍需积极做好粮食储备工作，由此每年都会形成大量的陈化粮，包括陈化水稻、小麦、玉米等，它们将成为燃料乙醇生产的重要原料来源。为了应对新的原料结构，通过技术创新，实现降本增效，是我国生物燃料乙醇行业不断发展壮大、有效应市场冲击的最重要的途径之一。

乙醇生料发酵是指在低于淀粉糊化的温度下，用生料淀粉水解酶与酵母共同作用于淀粉质原料而生产乙醇的方法。与传统蒸煮法乙醇生产工艺相比，生料发酵过程省去了高温蒸煮的过程，降低了能耗，减少了淀粉在高温蒸煮过程中所造成的损失(形成淀粉脂肪复合体、美拉德反应、淀粉回生等)，因此可以提高淀粉乙醇转化率。以玉米发酵制乙醇为例，生产经验表明，与传统蒸煮法乙醇生产工艺相比，综合能耗下降8-15％，乙醇得率提高12-18kg/吨玉米。另外，生料发酵工艺简单，可有效的降低生产成本和劳动强度。因此，乙醇生料发酵技术具有很高的推广和应用价值。

与玉米原料乙醇生产相比，小麦乙醇生产存在液化和发酵时泡沫多、料液黏度大泵送困难，从而导致高温喷射液化易堵塞，此外，副产品DDGS颜色深等问题，另外，虽然生料发酵技术工艺简单、能耗低、产品得率高，但是，生料发酵要求淀粉质原料的粉碎颗粒度比传统蒸煮工艺更细，会导致增加一些用电量和乙醇蒸馏后的废醪液的固液分离困难，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供玉米和水稻在小麦乙醇发酵过程中的应用以及一种利用混合原料进行生料发酵生产乙醇的方法，本发明的方法通过将玉米、水稻和小麦共同进行生料发酵，能够降低料液的黏度，减少液化和发酵过程的泡沫量，改善小麦乙醇蒸馏后的废醪液的固液分离特性和副产品DDGS的色泽。

为了实现上述目的，本发明一方面提供玉米和水稻在小麦乙醇发酵过程中的应用，其中，所述应用包括以下至少一个方面：

1)降低小麦粉浆和小麦液化醪的黏度；

2)减少小麦粉浆液化和乙醇发酵过程中产生的泡沫量；

3)改善小麦乙醇蒸馏后的废醪液的固液分离特性；

4)改善小麦乙醇发酵的副产品DDGS的色泽。

本发明第二方面提供一种利用混合原料进行生料发酵生产乙醇的方法，该方法包括：

(1)将含有小麦粉碎产物、玉米粉碎产物和水稻粉碎产物的混合原料与配料水混合进行调浆，得到粉浆；

(2)向所述粉浆中添加液化酶，对所述粉浆进行液化，得到液化醪；

(3)向所述液化醪中加入糖化酶并接种酵母菌以进行发酵，得到含有乙醇的发酵液；