一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，包括以下步驟：將玉米棒、向日葵朵、向日葵秸稈進行破碎過篩，加水調成半固體；用蒸汽鍋加熱滅菌，冷卻后加入纖維素酶攪拌均勻，糖化，得還原糖；將廢糖蜜和適量水與還原糖混合，得液體糖化醪；添加活性干酵母與液體糖化醪進行發(fā)酵，得到成熟液態(tài)發(fā)酵醪；在液態(tài)發(fā)酵醪中加入廢糖蜜，再與秸稈纖維素干物質混合成含固物；將其放入固態(tài)自動連續(xù)發(fā)酵罐中發(fā)酵，得到成熟固態(tài)發(fā)酵酒醅；將酒醅送入固態(tài)自動連續(xù)蒸酒機蒸餾出淡酒；將淡酒精餾成成品酒精，或再經脫水蒸餾成燃料乙醇。本發(fā)明操作步驟簡單，即解決了單純纖維素乙醇生產成本高，符合市場需求，增加了企業(yè)的盈利水平。
【專利說明】一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及酒精生產【技術領域】，具體涉及一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法。

【背景技術】
[0002]目前利用纖維素生產乙醇，糖的利用和轉化率還很低，通常只有百分之十幾，而且材料中由于木質素與纖維素、半纖維素和果膠質膠體耦合在一起，需用高壓法或酸堿處理法，這是國家不提倡使用的方法，單獨的糖蜜酒精發(fā)酵，酒槽廢水排污量大，治理成本高，治理技術難度大。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，即將玉米棒，向日葵朵、向日葵秸桿粉碎成顆粒狀，加適量水和纖維素酶在半固態(tài)下糖化，將玉米棒內芯、向日葵桿內芯低含的非耦合纖維素、半纖維素轉變成葡萄糖，然后補加經過常規(guī)酸化處理的廢糖蜜，添加酵母進行液態(tài)發(fā)酵至一定酒度，再將成熟發(fā)酵醪中補加一定可發(fā)酵性糖，然后與秸桿等粉碎物混合均勻，進行固態(tài)蒸餾出淡酒精，淡酒精進一步可濃縮成成品酒精或是燃料乙醇，所排固態(tài)酒槽可使肥料回施用。
[0004]本發(fā)明通過下列技術方案實現，一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0005]步驟一:選取內芯、內瓤含非耦合纖維素量較大的玉米棒、向日葵朵、向日葵秸桿為原料，將其放入粉碎機進行破碎過10-20目篩，再加入占原料50-85%的水，調成半固態(tài)，得到A ；
[0006]步驟二，將A放入蒸汽鍋中進行加熱滅菌，加熱溫度為80_110°C，再冷卻至40-52°C后加入纖維素酶攪拌均勻，加入纖維素酶提高了原料的利用率，糖化，至還原糖不再增加為止，得到還原糖B;
[0007]步驟三，將酸化處理過的廢糖蜜和適量水與還原糖B混合，可將還原糖B中的可發(fā)酵糖含量調整為17-26%，得到液體糖化醪C ；
[0008]步驟四，添加0.5-0.8%的活性干酵母與液體糖化醪C在28_35°C的溫度下進行發(fā)酵40-65h，得到成熟液態(tài)發(fā)酵醪D，酒度為10-15%、殘還原糖小于0.5% ；
[0009]步驟五，在液態(tài)發(fā)酵醪D中補加酸化處理的廢糖蜜，將液態(tài)發(fā)酵醪D中可發(fā)酵性糖調整為4-15%，然后與秸桿纖維素干物質長度為2-10_小段的粉碎物混合成含固量為20-50%的固態(tài)物E ;
[0010]步驟六，將固態(tài)物E放入固態(tài)自動連續(xù)發(fā)酵罐中發(fā)酵，得到酒精度為6-16%、殘還原糖小于0.5%的成熟固態(tài)發(fā)酵酒醅F，固態(tài)酒醅可用作肥料；
[0011]步驟七，將固態(tài)發(fā)酵酒醅F送入固態(tài)自動連續(xù)蒸酒機蒸餾出酒精度為40-60%的淡酒；
[0012]步驟八，將淡酒精餾成成品酒精，或再經脫水蒸餾成含量為99.5%以上的燃料乙醇。
[0013]優(yōu)選的是，步驟一所述的內芯含纖維素22-35%。
[0014]優(yōu)選的是，步驟一所述的玉米棒、向日葵朵、向日葵秸桿的含水量小于16%。
[0015]優(yōu)選的是，步驟二所述的纖維素酶添加量為每噸原料的0.5_5kg。
[0016]優(yōu)選的是，步驟二所述的糖化，糖化時間為10_20h，糖化溫度為38_52°C。
[0017]優(yōu)選的是，步驟五所述的秸桿纖維素干物質為玉米秸桿、高粱秸桿、稻桿、稻殼中的一種或幾種混合。
[0018]優(yōu)選的是，步驟五所述的秸桿纖維素干物質含水量小于15%。
[0019]優(yōu)選的是，步驟三和步驟五所述的廢糖蜜的酸化處理是先將糖蜜稀釋至40_50bx，加入硫酸調至PH為3-3.8，加熱至100°C，加8ppm的PAM，攪拌均勻，絮澄I小時，取上清液用；所述糖蜜糖度為60%，錘度達80Bx的廢糖蜜。
[0020]優(yōu)選的是，步驟六所述的發(fā)酵，發(fā)酵溫度為28_35°C，發(fā)酵時間為20_40h。
[0021]本發(fā)明的效果為:將玉米棒，向日葵朵、向日葵秸桿粉碎成顆粒狀，加適量水調成半固態(tài)，再加入纖維素酶使原料充分利用，添加廢糖蜜補充纖維素酶在38-52°C的溫度下進行糖化10_20h，充分地將玉米棒內芯、向日葵桿內芯低含的非耦合纖維素、半纖維素轉變成葡萄糖，產生更多的可發(fā)酵性糖，提高了酒質，解決目前單獨用纖維素為原料生產酒精無利可圖的被動局面；添加活性干酵母與液體糖化醪在28-35°C的溫度下進行發(fā)酵，控制在一定的溫度下發(fā)酵，使干酵母的活力沒有降低，還起到了抑制雜菌的繁殖，縮短發(fā)酵周期，提高設備利用率，降低了發(fā)酵損失；將添加廢糖蜜調整過糖度的成熟液態(tài)發(fā)酵醪與秸桿等粉碎物料混合均勻，再進行固態(tài)發(fā)酵，形成固態(tài)發(fā)酵酒醅，使成熟的固態(tài)酒醅含酒量升高，在固態(tài)蒸餾時相對降低了能耗量，使成本等大幅度降低；采用固態(tài)發(fā)酵，提高生產效率，還解決了常規(guī)液態(tài)法發(fā)酵后產生的酒槽、廢液對環(huán)境造成的污染，將單獨用纖維素為原料生產酒精虧損的企業(yè)變成有可觀經濟效益的企業(yè)。

【具體實施方式】
[0022]下面對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域的技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0023]實施例1
[0024]一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0025]步驟一:選取內芯、內瓤含非耦合纖維素量較大且含水量小于16%的玉米棒為原料，將其放入粉碎機進行破碎過12目篩，再加入占原料85%的水，調成半固態(tài)，得到A ;
[0026]步驟二，將A放入蒸汽鍋中進行加熱滅菌，加熱溫度為100°C，再冷卻至50°C后加入纖維素酶，添加量為每噸原料的1kg，攪拌均勻，在38-50°C溫度下糖化10h，還原糖不再增加為止，得到還原糖B為3.2% ；
[0027]步驟三，將酸化處理過的廢糖蜜和適量水與還原糖B混合，可將還原糖B中的可發(fā)酵糖含量調整為17%，得到液體糖化醪C ；
[0028]步驟四，液體糖化醪C與0.5%的活性干酵母在28_30°C的溫度下進行發(fā)酵50h，得到成熟液態(tài)發(fā)酵醪D的酒精度為10%，殘還原糖為0.4% ;
[0029]步驟五，在液態(tài)發(fā)酵醪D中補加酸化處理的廢糖蜜，將液態(tài)發(fā)酵醪D中可發(fā)酵性糖調整為5%，然后與含水量為12%的秸桿纖維素干物質長度為5-8_小段的粉碎物混合成含固量為30%的固態(tài)物E ;
[0030]步驟六，將固態(tài)物E放入固態(tài)自動連續(xù)發(fā)酵罐中發(fā)酵，發(fā)酵溫度為28_30°C，發(fā)酵時間為25h得到酒精度為11 %、殘還原糖為0.4%的成熟固態(tài)發(fā)酵酒醅F，固態(tài)酒醅可用作肥料；
[0031]步驟七，將固態(tài)發(fā)酵酒醅F送入固態(tài)自動連續(xù)蒸酒機蒸餾出酒精度為45%的淡酒；
[0032]步驟八，將淡酒放進精餾塔里蒸餾成含量為96%的成品酒精，或再經脫水蒸餾成含量為99.5%的燃料乙醇。
[0033]實施例2
[0034]一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0035]步驟一:選取內芯、內瓤含非耦合纖維素量較大且含水量小于16%的玉米棒與向日葵朵、向日葵秸桿為原料，將其放入粉碎機進行破碎過18目篩，再加入占原料80%的水，調成半固態(tài)，得到A ;
[0036]步驟二，將A放入蒸汽鍋中進行加熱至95°C滅菌，再冷卻至52°C后加入纖維素酶，添加量為每噸原料的3kg，攪拌均勻，在43-52°C溫度下糖化15h后，還原糖不再增加為止，得到還原糖B為5% ;
[0037]步驟三，將酸化處理過的廢糖蜜和適量水與還原糖B混合，可將還原糖B中的可發(fā)酵糖含量調整為19%，得到液體糖化醪C
[0038]步驟四，液體糖化醪C與0.7 %的活性干酵母在28-31V的溫度下進行發(fā)酵55h，得到成熟液態(tài)發(fā)酵醪D的酒精度為11%，殘還原糖為0.4% ;
[0039]步驟五，在液態(tài)發(fā)酵醪D中補加酸化處理的廢糖蜜，將液態(tài)發(fā)酵醪D中可發(fā)酵性糖調整為8%，然后與含水量為13%的秸桿纖維素干物質長度為5-8_小段的粉碎物混合成含固量為32%的固態(tài)物E ;
[0040]步驟六，將固態(tài)物E放入固態(tài)自動連續(xù)發(fā)酵罐中發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30_32°C，發(fā)酵時間為27h得到酒精度為12.8%、殘還原糖為0.45%的成熟固態(tài)發(fā)酵酒醅F，固態(tài)酒醅可用作肥料；
[0041]步驟七，將固態(tài)發(fā)酵酒醅F送入固態(tài)自動連續(xù)蒸酒機蒸餾出酒精度為50%的淡酒；
[0042]步驟八，將淡酒放進精餾塔里蒸餾成含量為96%的成品酒精，或再經脫水蒸餾成含量為99.6%的燃料乙醇。
[0043]實施例3
[0044]一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0045]步驟一:選取內芯、內瓤含非耦合纖維素量較大且含水量小于16%的向日葵朵與向日葵秸桿為原料，將其放入粉碎機進行破碎過20目篩，再加入占原料78 %的水，調成半固態(tài)，得到A ;
[0046]步驟二，將A放入蒸汽鍋中進行加熱至98°C滅菌，再冷卻至48°C后加入纖維素酶，添加量為每噸原料的4kg，攪拌均勻，在43-50°C溫度下糖化20h后，還原糖不再增加為止，得到還原糖B為7% ;
[0047]步驟三，將酸化處理過的廢糖蜜和適量水與還原糖B混合，可將還原糖B中的可發(fā)酵糖含量調整為20%，得到液體糖化醪C
[0048]步驟四，液體糖化醪C與0.8 %的活性干酵母在28-32 °C的溫度下進行發(fā)酵55h，得到成熟液態(tài)發(fā)酵醪D的酒精度為11.5 %，殘還原糖為0.31% ;
[0049]步驟五，在液態(tài)發(fā)酵醪D中補加酸化處理的廢糖蜜，將液態(tài)發(fā)酵醪D中可發(fā)酵性糖調整為10%，然后與含水量為13%的秸桿纖維素干物質長度為3-10mm小段的粉碎物混合成含固量為33%的固態(tài)物E ;
[0050]步驟六，將固態(tài)物E放入固態(tài)自動連續(xù)發(fā)酵罐中發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30_33°C，發(fā)酵時間為28h得到酒精度為14.1 %、殘還原糖為0.3%的成熟固態(tài)發(fā)酵酒醅F，固態(tài)酒醅可用作肥料；
[0051]步驟七，將固態(tài)發(fā)酵酒醅F送入固態(tài)自動連續(xù)蒸酒機蒸餾出酒精度為55%的淡酒；
[0052]步驟八，將淡酒放進精餾塔里蒸餾成含量為97%的成品酒精，或再經脫水蒸餾成含量為99.8%的燃料乙醇。
[0053]盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)。
【權利要求】
1.一種纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:選取內芯、內瓤含非耦合纖維素量較大的玉米棒、向日葵朵、向日葵秸桿為原料，將其放入粉碎機進行破碎過10-20目篩，再加入占原料50-85%的水，調成半固態(tài)，得到A ； 步驟二:將A放入蒸汽鍋中進行加熱滅菌，加熱溫度為80-110°C，再冷卻至40-52°C后加入纖維素酶攪拌均勻，糖化，得到還原糖B ； 步驟三:將還原糖B與酸化處理過的廢糖蜜和適量水混合，得到液體糖化醪C ； 步驟四:添加0.5-0.8%的活性干酵母與液體糖化醪C在28-35°C的溫度下進行發(fā)酵40-65h，得到成熟液態(tài)發(fā)酵醪D ； 步驟五:在液態(tài)發(fā)酵醪D中補加酸化處理的廢糖蜜，然后與秸桿纖維素干物質長度為2-10mm小段的粉碎物混合，得到含固物E； 步驟六:將含固物E放入固態(tài)自動連續(xù)發(fā)酵罐中發(fā)酵，得到成熟固態(tài)發(fā)酵酒醅F ； 步驟七:將固態(tài)發(fā)酵酒醅F送入固態(tài)自動連續(xù)蒸酒機蒸餾出淡酒； 步驟八:將淡酒精餾成成品酒精，或再經脫水蒸餾成燃料乙醇。
2.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟一所述的內芯含纖維素22-35%。
3.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟一所述的玉米棒、向日葵朵、向日葵秸桿的含水量小于16%。
4.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟二所述的纖維素酶添加量為每噸原料的0.5-5kg。
5.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟二所述的糖化，糖化時間為10-20h，糖化溫度為38-52°C。
6.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟五所述的秸桿纖維素干物質為玉米秸桿、高粱秸桿、稻桿、稻殼中的一種或幾種混合。
7.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟五所述的秸桿纖維素干物質含水量小于15%。
8.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟三和步驟五所述的廢糖蜜的酸化處理是先將糖蜜稀釋至40-50BX，加入硫酸調至PH為3-3.8，加熱至100°C，加8ppm的PAM，攪拌均勻，絮澄lh，取上清液用。
9.根據權利要求1所述的纖維素糖化醪添加廢糖蜜生產酒精的方法，其特征在于，步驟六所述的發(fā)酵，發(fā)酵溫度為28-35°C，發(fā)酵時間為20-40h。
【文檔編號】C12P7/10GK104357490SQ201410582449
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】梁利和, 姜蓉生 申請人:梁利和, 姜蓉生