本發(fā)明涉及酒精生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法。
背景技術(shù)：
：在傳統(tǒng)的酒精發(fā)酵工藝中，通常采用加硫酸酸化、加熱滅菌等方法抑制雜菌。加熱滅菌可以殺死雜菌，但需增加設(shè)備，消耗大量蒸汽，運行成本較高，且容易造成糖分的損失，很少被采用。現(xiàn)行酒精生產(chǎn)工藝中大多采用加酸酸化法，用硫酸將醪液的pH值調(diào)節(jié)到3.2～3.8來抑制雜菌的生長。由于硫酸用量大，對設(shè)備造成腐蝕，增加廢液的硫酸根含量，加大了環(huán)保處理難度；同時pH值低還會對酵母生長繁殖不利。另外硫酸是非常危險的腐蝕品，對操作工人的人身安全造成威脅?，F(xiàn)有的無酸發(fā)酵技術(shù)，發(fā)酵時間長，會造成工藝周期長，生產(chǎn)效益低。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述問題，有必要提供一種以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，該方法發(fā)酵過程不需添加硫酸，且發(fā)酵時間短，同時提高發(fā)酵率。為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，包括以下步驟：(1)將原料進行清洗處理；(2)將原料進行濕法粉碎，得到漿液；(3)原料的低溫蒸煮；將步驟(2)中所得原料的漿液升溫蒸煮，蒸煮的溫度為90～100℃，蒸煮時間為2.5～3h，經(jīng)過蒸煮液化后得到液化醪；(4)糖化；將步驟(3)中所得液化醪降溫至60°以下，然后送入糖化罐，向每立方米的液化醪中加入0.1～0.3kg糖化酶，糖化溫度保持在56～60℃，糖化時間為50～60min，得到糖化醪液；(5)無酸發(fā)酵；將步驟(4)中所得糖化醪液降溫至33℃以下，再送入發(fā)酵罐中，按原料重量的0.01％～0.1％來添加酵母，進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度控制在31～33℃，發(fā)酵時長為50～60h，即得到成熟醪液；(6)蒸餾；將步驟(5)中所得成熟醪液經(jīng)過蒸餾，得到食用酒精；(7)分子篩吸附；將步驟(6)中蒸餾所得食用酒精蒸發(fā)成乙醇蒸汽，待乙醇蒸汽升溫到145℃后送入3A沸石分子篩吸附塔，再送到精餾塔中重復(fù)蒸餾，即得到無水酒精。進一步地，所述淀粉質(zhì)原料選自木薯、玉米、紅薯、土豆、大米和小麥中的一種或幾種。進一步地，所述步驟(2)中的濕法粉碎過程，原料和水的重量比為7:5～7:4。進一步地，所述步驟(5)中，所述發(fā)酵罐安置于露天環(huán)境中，并采用罐外強制冷卻系統(tǒng)以確保發(fā)酵溫度控制在31～33℃。進一步地，所述步驟(6)中，蒸餾方式為五塔差壓蒸餾，所述五塔差壓蒸餾分別為粗鎦塔、水洗塔、精餾塔、脫甲塔和雜質(zhì)塔。進一步地，所述步驟(6)中，所述五塔差壓蒸采用DCS自控系統(tǒng)控制，控制點包括壓力、溫度、液位和流量。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：1.本發(fā)明的以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，發(fā)酵時不添加硫酸，而是采用縮短發(fā)酵時間的方法，使發(fā)酵在pH較高的情況下進行，在足量酵母發(fā)揮其發(fā)酵功效的同時，縮短發(fā)酵時間可有效地抑制或干擾細菌的滋生，且該方法可以提高發(fā)酵率。2.本發(fā)明的以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，采用先進的五塔差壓蒸餾技術(shù)，能有效地徹底排除正丙醇、異酊醇、異醇等高沸點雜質(zhì)成分；粗鎦塔采用真空蒸餾除了節(jié)能需要外還有利于增大乙醇和其他雜質(zhì)間相對揮發(fā)度，使雜質(zhì)更易于分離，又徹底去除酸類雜質(zhì)，減少酒槽在粗鎦塔中的積垢，達到優(yōu)級食用酒精的質(zhì)量。其節(jié)能效果顯著，噸酒精蒸餾耗汽約280噸，低于傳統(tǒng)的方法；且蒸餾的蒸汽用量和冷卻水用量大幅減少，比傳統(tǒng)的五塔常壓蒸餾技術(shù)節(jié)能46％，經(jīng)濟效益顯著。3.本發(fā)明的以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，完全不使用硫酸，發(fā)酵醪pH值比使用硫酸大為提高，因此，大大減輕了發(fā)酵設(shè)備和管道的腐蝕，延長設(shè)備的使用壽命。同時，酒精廢液處理過程中用于中和的石灰量也大為減少，廢液處理的運行費用降低；此外，在厭氧處理廢水時，可減少S2-對甲烷菌的毒害，有利于甲烷菌的生長，減少沼氣厭氧發(fā)酵的脫硫成本，大大提高COD的降解速度，提高沼氣的產(chǎn)量。4.本發(fā)明的以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，完全不使用硫酸，發(fā)酵醪中的pH值較高及硫酸根較少，減輕管路和蒸餾塔的結(jié)垢現(xiàn)象，大大減少工人的勞動強度，降低工人操作的危險性。5.本發(fā)明的以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，不需要添加青霉素等，因長期使用青霉素會出現(xiàn)耐藥性。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。實施例1：一種以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，包括以下步驟：(1)鮮木薯的清洗去皮；(2)鮮木薯的濕法粉碎：將鮮木薯進行二級濕法粉碎，得到鮮木薯的漿液，鮮木薯和水的重量比為7:5；(3)原料的低溫蒸煮；將步驟(2)中所得原料的漿液升溫蒸煮，蒸煮的溫度為90℃，蒸煮時間為3h，經(jīng)過蒸煮液化后得到液化醪；(4)糖化；將步驟(3)中所得液化醪降溫至60°以下，然后送入糖化罐，向每立方米的液化醪中加入0.1kg糖化酶，糖化溫度保持在56℃，糖化時間為60min，得到糖化醪液；(5)無酸發(fā)酵；將步驟(4)中所得糖化醪液降溫至33℃以下，再送入發(fā)酵罐中，按鮮木薯重量的0.01％來添加酵母，進行厭氧發(fā)酵，所述發(fā)酵罐安置于露天環(huán)境中，并采用罐外強制冷卻系統(tǒng)以確保發(fā)酵溫度控制在31℃，發(fā)酵時長為60h，即得到成熟醪液；(6)蒸餾；將步驟(5)中所得成熟醪液經(jīng)過蒸餾，得到食用酒精；蒸餾方式為五塔差壓蒸餾，所述五塔差壓蒸餾分別為粗鎦塔、水洗塔、精餾塔、脫甲塔和雜質(zhì)塔。所述五塔差壓蒸采用DCS自控系統(tǒng)控制，控制點包括壓力、溫度、液位和流量。(7)分子篩吸附；將步驟(6)中蒸餾所得食用酒精蒸發(fā)成乙醇蒸汽，待乙醇蒸汽升溫到145℃后送入3A沸石分子篩吸附塔，再送到精餾塔中重復(fù)蒸餾，即得到無水酒精。實施例2：一種以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，包括以下步驟：(1)原料的清洗去皮：將鮮木薯和土豆分別進行清洗去皮；(2)原料的濕法粉碎：將鮮木薯和土豆混合進行二級濕法粉碎，得到鮮木薯和土豆的混合漿液，鮮木薯和土豆原料與水的重量比為7:4.5；(3)原料的低溫蒸煮；將步驟(2)中所得原料的混合漿液升溫蒸煮，蒸煮的溫度為95℃，蒸煮時間為2.75h，經(jīng)過蒸煮液化后得到液化醪；(4)糖化；將步驟(3)中所得液化醪降溫至60°以下，然后送入糖化罐，向每立方米的液化醪中加入0.2kg糖化酶，糖化溫度保持在58℃，糖化時間為55min，得到糖化醪液；(5)無酸發(fā)酵；將步驟(4)中所得糖化醪液降溫至33℃以下，再送入發(fā)酵罐中，按鮮木薯和土豆重量的0.05％來添加酵母，進行厭氧發(fā)酵，所述發(fā)酵罐安置于露天環(huán)境中，并采用罐外強制冷卻系統(tǒng)以確保發(fā)酵溫度控制在32℃，發(fā)酵時長為55h，即得到成熟醪液；(6)蒸餾；將步驟(5)中所得成熟醪液經(jīng)過蒸餾，得到食用酒精；蒸餾方式為五塔差壓蒸餾，所述五塔差壓蒸餾分別為粗鎦塔、水洗塔、精餾塔、脫甲塔和雜質(zhì)塔。所述五塔差壓蒸采用DCS自控系統(tǒng)控制，控制點包括壓力、溫度、液位和流量。(7)分子篩吸附；將步驟(6)中蒸餾所得食用酒精蒸發(fā)成乙醇蒸汽，待乙醇蒸汽升溫到145℃后送入3A沸石分子篩吸附塔，再送到精餾塔中重復(fù)蒸餾，即得到無水酒精。實施例3：一種以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的無酸發(fā)酵方法，包括以下步驟：(1)原料的清洗去皮：將木薯、玉米、紅薯、土豆、大米和小麥分別進行清洗去皮；(2)原料的濕法粉碎：將所有原料混合進行一級濕法粉碎，得到原料的混合漿液，原料和水的重量比為7:4；(3)原料的低溫蒸煮；將步驟(2)中所得原料的混合漿液升溫蒸煮，蒸煮的溫度為100℃，蒸煮時間為2.5h，經(jīng)過蒸煮液化后得到液化醪；(4)糖化；將步驟(3)中所得液化醪降溫至60°以下，然后送入糖化罐，向每立方米的液化醪中加入0.3kg糖化酶，糖化溫度保持在60℃，糖化時間為50min，得到糖化醪液；(5)無酸發(fā)酵；將步驟(4)中所得糖化醪液降溫至33℃以下，再送入發(fā)酵罐中，按原料重量的0.1％來添加酵母，進行厭氧發(fā)酵，所述發(fā)酵罐安置于露天環(huán)境中，并采用罐外強制冷卻系統(tǒng)以確保發(fā)酵溫度控制在33℃，發(fā)酵時長為50h，即得到成熟醪液；(6)蒸餾；將步驟(5)中所得成熟醪液經(jīng)過蒸餾，得到食用酒精；蒸餾方式為五塔差壓蒸餾，所述五塔差壓蒸餾分別為粗鎦塔、水洗塔、精餾塔、脫甲塔和雜質(zhì)塔。所述五塔差壓蒸采用DCS自控系統(tǒng)控制，控制點包括壓力、溫度、液位和流量。(7)分子篩吸附；將步驟(6)中蒸餾所得食用酒精蒸發(fā)成乙醇蒸汽，待乙醇蒸汽升溫到145℃后送入3A沸石分子篩吸附塔，再送到精餾塔中重復(fù)蒸餾，即得到無水酒精。本申請人在試驗過程中做了大量酒精發(fā)酵試驗，現(xiàn)將部分試驗整理如下：2013-2015年，在廣西壯族自治區(qū)河池市羅城科潮酒精技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司進行酒精發(fā)酵試驗，試驗共設(shè)4個試驗組，每組7000kg鮮木薯。第1組：采用本發(fā)明實施例1的酒精發(fā)酵方式；第2組：采用在發(fā)酵過程中添加硫酸的方法，同時，酵母量為鮮木薯重量的0.001％，其他處理方式與第1組相同；第3組：發(fā)酵時間設(shè)置為80h，其他處理方式與第1組相同；第4組：蒸餾時，采用五塔常壓蒸餾，其他處理方式與第1組相同。發(fā)酵過程中觀察和記錄酒精的情況，統(tǒng)計各數(shù)據(jù)，結(jié)果統(tǒng)計如下表1所示。表1酒精發(fā)酵過程的各指標(biāo)數(shù)據(jù)分組發(fā)酵率殺菌率酒精品質(zhì)第1組93％80％優(yōu)第2組91％89％優(yōu)第3組90％68％一般第4組92％79％一般從表1的結(jié)果可以看出，第2組在酒精發(fā)酵時添加硫酸，而硫酸會影響酵母的生長繁殖，故發(fā)酵率低于本發(fā)明。第3組由于發(fā)酵時間長，會導(dǎo)致細菌滋生多，抑菌效果不好，故對發(fā)酵率有較大影響，酒精的品質(zhì)也一般。第4組采用五塔常壓蒸餾，對酒精品質(zhì)有較大影響。上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3