[发明专利]一种全稻谷的生产乙醇的方法

说明书

本发明属于燃料乙醇生产领域，提出一种全稻谷的生产乙醇的方法。包括以下步骤：(1)稻谷预处理⑵制备纤维质原料酶解液(3)制备糖化醪(4)制备酒母醪(5)制备发酵成熟醪(6)制备燃料乙醇(7)制备大米DDGS；本发明避免了传统水稻全粉碎发酵稻壳硬、粉碎难度大，粉碎后粉料中含有大量稻壳成分对设备造成极大的磨损。较之于传统的全稻谷发酵生产乙醇，原料利用率提高10‑15%；有效利用全稻谷最大限度生产乙醇，实现淀粉质乙醇与纤维质乙醇的有机结合，实现了水稻作物的综合利用。

技术领域

本发明属于燃料乙醇生产领域，涉及一种全稻谷的生产乙醇的方法。

背景技术

传统的水稻生产燃料乙醇工艺，是将水稻全部粉碎发酵，稻壳硬，粉碎难度大，粉碎后粉料中含有大量稻壳成分对生产设备造成极大的磨损，导致设备维修频繁，生产效率低，成产成本高；另外，传统的水稻生产燃料乙醇工艺，主要利用水稻中的淀粉生产淀粉乙醇，而稻壳作为木质素乙醇原料，很难被有效利用产出木质素乙醇，原料利用率低。

燃料乙醇是一种可再生的绿色清洁能源，一般按照10%的添加量与汽油混合成为车用乙醇汽油，能有效缓解我国是化石能源紧张的问题，目前我国燃料乙醇产量仅占汽油用量的2.1%，因此，燃料乙醇的生产制造及其工艺发展空间巨大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种全稻谷的生产乙醇的方法，能够避免稻壳磨损设备，同时提高原料的利用率，提高成产效率，降低生产成本。

本发明创造所采取的技术方案是提出一种全稻谷的生产乙醇的方法，其包括以下步骤：

(1)稻谷预处理：将稻谷除去杂质，经脱壳处理后，生产的糙米经粉碎机粉碎，过25目筛，得到糙米粉；谷壳经整蒸汽爆破预处理，获得纤维质物料；

⑵制备纤维质原料酶解液：经预处理后的谷壳，以每克绝干物料30U纤维素酶、400U木聚糖酶、20U纤维二糖酶的比例添加水解酶，调节pH为4.8-5.2，于50℃条件下，酶解48-60h，酶解液经压滤，滤液用作制备糙米粉液化醪拌料水，滤渣用作燃料；

(3)制备糖化醪：将糙米粉与稻壳酶解液混合均匀后形成粉浆，调节pH为5.0-5.5，添加高温淀粉酶，粉浆在预热罐内预热至60-75℃，经高温蒸汽喷射液化后进入蒸煮维持罐，蒸煮维持罐内温度为94-97℃，再经过负压闪蒸后温度降至80-85℃，进入液化罐液化，维持20-30min后，经泵加压进入连消器，升温至105℃灭菌，于维持器内保压10-15min，而后经过两次负压闪蒸降温至60-65℃，随后经闪蒸后的醪液进入糖化罐，加入一定量糖化酶，糖化40-60min，冷却至32-34℃送至发酵罐。

(4)制备酒母醪：将培养成熟的摇瓶菌种通过火焰圈法接种至一级种子罐，于28-32℃，培养8-10h，酒母数达2-3亿/ml，于无菌条件下转入二级酒母罐，于28-32℃，培养12-16h，酒母数达4-5亿/ml，于无菌条件下转入三级酒母罐，于28-32℃。培养10-12h，得到酒母醪。

(5)制备发酵成熟醪：将糖化醪添加至发酵罐中，以15-20％(v/v)的接种量向发酵罐中添加酒母醪，在无氧条件下在发酵罐内进行发酵，得到发酵成熟醪；

(6)制备燃料乙醇：发酵成熟醪经过预热后进入蒸馏系统，蒸馏系统采出的酒精蒸汽经过过热器后进入分子筛系统，脱水冷却得到无水乙醇；

(7)制备大米DDGS：蒸馏系统的废醪液经过滤分离得到清液和湿糟，将所述清液蒸发浓缩得到清液浓缩物，将所述湿糟经干燥后再与所述清液浓缩物混合进入干燥机干燥后，即得到大米DDGS。

进一步地，步骤1所述蒸汽爆破条件为：压力0.8-1.0MPa，作用时间10-15min。

进一步地，步骤2 所述水解酶包含纤维素酶、木聚糖酶、纤维二糖酶。酶解液初始固形物含量25-30%。酶解液终了葡萄糖含量5-8%。

进一步地，步骤3所述三级种子罐培养基成分糖化醪，硫酸铵或尿素等营养液。