專利名稱：小麥淀粉酒精生產方法
技術領域：
本發明屬于酒精生產技術領域，特別是一種小麥淀粉酒精生產方法。
背景技術：
隨著我國農業經濟的發展和種植結構的變化，以小麥為原料生產酒精更加
經濟。在公知的小麥酒精生產技術中，高濃度發酵一直是酒精行業的努力方向，對于提高企業的綜合效益、節能降耗、減少污染都有重大的意義。但是，由于小麥中蛋白含量較高， 水解后的粘度較大，嚴重地制約著發酵醪液濃度的提高，而且小麥中的蛋白浪費較大，經濟效益低。另一方面，在小麥谷朊蛋白生產行業，提取過谷朊粉的小麥淀粉A漿的主要成分為小麥淀粉，往往需要進行濃縮后才能加以利用，所含的水需處理后作為廢水排放，不僅造成水資源的浪費，而且小麥淀粉的利用價值也比較低。但是，若將小麥淀粉A漿作為酒精生產原料，其液化后的粘度非常低，比小麥原料生產中現用的醪液粘度低了許多，易于管道輸送，對于實施高濃度發酵來說非常有利。然而，小麥淀粉A漿發酵生產酒精也有它不足的地方，首先A漿是小麥經提取蛋白后得到的產物，其營養成份尤其是氮源不足，酵母生長繁殖受到抑制；其次是小麥淀粉顆粒相對玉米淀粉顆粒較大，糖化酶分解的速率相對較慢，制約整個發酵速率，造成發酵時間偏長；再次是小麥中含有一部分的多聚糖難以分解，殘總糖較高，發酵不徹底，浪費糧食，不利于生產應用。因此，目前為止利用小麥淀粉A漿生產酒精的技術尚未得到較好的解決，造成谷朊蛋白生產行業副產小麥淀粉的較大浪費。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠實現用小麥淀粉生產酒精，而且發酵時間短，生產效率高，發酵徹底，節約糧食的小麥淀粉酒精生產方法。實現本發明的目的所采取的技術方案是該生產方法按以下步驟進行
1)液化處理將小麥淀粉A漿注入經高壓蒸汽消毒的噴射液化罐內，按25 35單位/ 克小麥淀粉A漿加入液化酶，在100°C溫度下進行噴射液化，噴射液化時間為1 2h，制成液化漿料備用；
2)糖化將制備的液化漿料送入糖化罐內，按600 700單位/克液化漿料流加糖化酶攪拌均勻，在60°C溫度下進行糖化，糖化時間為8 12h，制成糖化醪備用；
3)發酵將制備的糖化醪送入發酵罐內，按糖化醪的質量加入8 1 酒母、0. 03 0. 04%的小麥酒精專用復合酶和0. 1 0. 3%的尿素，攪拌均勻，在33 35°C溫度下進行發酵，發酵時間為85 88h，當每小時的平均(X)2失重小于0. 2克時結束發酵，即制成發酵成熟醪，然后按常規方法將發酵成熟醪進行離心分離和蒸餾，即制得酒精；
所述小麥淀粉A漿是提取小麥谷朊蛋白后的小麥淀粉漿料，其成分按質量百分比含小麥淀粉30%，含水70%。
根據發明人的研究，小麥淀粉A漿是小麥經提取蛋白得到的產物，其營養成份尤其是氮源不足，酒母生長繁殖受到抑制；其次小麥淀粉顆粒粒度一般在0. 22mm左
右，相對玉米淀粉顆粒較大，糖化酶分解其速率相對較慢，制約整個發酵速率，造成發酵時間長；另外，小麥中含有一部分的多聚糖難以分解造成殘總糖偏高。若降低糖化醪的醪液濃度，雖然能縮短發酵時間，但是與此同時終了酒度則降低，將影響蒸餾的生產和效率，且導致殘總糖偏高；若延長發酵時間，雖能降低一部分總糖，但時間延長也就意味著發酵罐的利用率降低。由此可見，為提高酒度，應當提高糖化醪濃度，而降低糖化醪濃度則有利于縮短發酵時間、降低總糖，這是一個兩難沖突。因此，在本發明的生產方法中，通過添加小麥酒精復合酶，水解小麥原料中蛋白、糖化酶難以分解的多糖等，從而降低發酵成熟醪的殘總糖。 糖化酶采用流加控制的方法，減少高濃度葡萄糖抑制，提高糖化率，降低糖化速率對發酵過程的制約。在發酵步驟添加尿素，使前期酵母能夠正常生長繁殖，保證醪液中的酵母數，從而達到提高發酵速度的目的。本發明的小麥淀粉酒精生產方法，其有益效果是通過在發酵步驟添加微量
的尿素，使前期酵母能夠正常生長繁殖，保證醪液中的酒母數，從而提高了發酵速度； 采用流加糖化酶的控制方法，減少了高濃度葡萄糖的抑制，提高了糖化率，避免了糖化速率對發酵過程的制約；通過在發酵步驟添加小麥酒精復合酶，水解小麥原料中蛋白、糖化酶難以分解的多糖等，從而降低了發酵成熟醪的殘總糖，較好地解決了小麥淀粉酒精生產中殘總糖偏高和發酵成熟醪酒度偏低的問題，使殘糖達到0. 93克/100毫升以下，總糖達到1.95 克/100毫升以下，發酵成熟醪中酒精的體積分數達到13. 99%以上，由此實現了小麥淀粉酒精的工業化生產，同時大大提高了小麥的綜合利用價值。該方法還具有發酵時間短，生產效率高，發酵徹底，節約糧食等優點。
具體實施例方式下面接合實施例對本發明小麥淀粉酒精生產方法作進一步說明。實施例一
本發明小麥淀粉酒精是按以下方法生產先將小麥淀粉A漿注入經高壓蒸汽消毒的噴射液化罐內，按25單位/克小麥淀粉A漿加入液化酶，在100°C溫度下進行噴射液化，液化時間為2h，制成液化漿料；再將制備好的液化漿料送入糖化罐內，按600單位/克液化漿料加入糖化酶攪拌均勻。為了提高糖化率，糖化酶采用邊攪拌邊撒入的方法進行流加，可減少高濃度葡萄糖抑制，降低糖化速率對發酵過程的制約。而后加熱在60°C溫度下進行糖化，糖化時間為12h，制成糖化醪。然后將制備的糖化醪送入發酵罐內，按糖化醪的質量加入8%的酒母、0. 03%的小麥酒精專用復合酶和0. 1%的尿素。通過添加小麥酒精復合酶，水解小麥淀粉A漿中蛋白、糖化酶難以分解的多糖等，從而降低發酵成熟醪的殘總糖。添加尿素，能使前期酵母能夠正常生長繁殖，保證醪液中的酒母數，從而提高發酵速度。 攪拌均勻后，在33 35°C溫度下進行發酵，發酵時間為88h，當每小時的平均CO2失重小于 0. 2克時視為發酵結束，即制成發酵成熟醪，然后按常規方法將發酵成熟醪進行離心分離和蒸餾，即制得酒精。該方法較好地解決了小麥淀粉酒精生產中殘總糖偏高和發酵成熟醪酒度偏低的問題，使殘糖達到0. 93克/100毫升以下，總糖達到1. 95克/100毫升以下，發酵成熟醪中酒精的體積分數達到13. 99%以上，并由此實現了小麥淀粉酒精的工業化生產。其中小麥淀粉A漿為提取小麥谷朊蛋白后的小麥淀粉漿料，其中按質量百分比含小麥淀粉30%，含水70% ；其中的小麥淀粉通過酶解糖化和發酵，能完全轉化為酒精，而所含的水正好與小麥淀粉液化需加水量相當，由此使提取小麥谷朊蛋白后的副產品直接用于小麥淀粉酒精的生產，從而獲得良好的經濟效益，同時也相應減少了谷朊蛋白生產過程中的廢水排放。當然，本發明的方法也可采用小麥淀粉為原料，只要將原料按小麥淀粉水= 30 70的質量配比加水混合均勻就行了。上述方法中所使用的液化酶、糖化酶、小麥酒精專用復合酶和酒母均可在市場上直接購買，其中液化酶薦用由向諾維信(中國)生物科技有限公司生產的利可來耐高溫SC型液化酶；糖化酶薦用諾維信蘇州宏達合資公司出產的蘇宏糖化酶475制劑；小麥酒精專用復合酶薦用白銀賽諾生物科技有限公司出產的SrAase 501復合酶。實施例二
該小麥淀粉酒精的生產方法與實施例一基本相同，其區別僅在于進行液化時，液化酶的加入量為30單位/克小麥淀粉A漿，液化時間為1. 5h ；糖化過程中糖化酶的加入量為650 單位/克液化漿料，糖化時間為IOh ；進行發酵時，按糖化醪的質量加入10%的酒母、0. 035% 的小麥酒精專用復合酶和0. 2%的尿素，發酵時間為86h。實施例三
該小麥淀粉酒精的生產方法與實施例一基本相同，其區別僅在于進行液化時，液化酶的加入量為35單位/克小麥淀粉A漿，液化時間為Ih ；糖化過程中糖化酶的加入量為700 單位/克液化漿料，糖化時間為他；進行發酵時，按糖化醪的質量加入12%的酒母、0. 04%的小麥酒精專用復合酶和0. 3%的尿素，發酵時間為85h。
權利要求
1. 一種小麥淀粉酒精生產方法，其特征在于該生產方法按以下步驟進行 1)液化處理將小麥淀粉A漿注入經高壓蒸汽消毒的噴射液化罐內，按25 35單位/ 克小麥淀粉A漿加入液化酶，在100°C溫度下進行噴射液化，噴射液化時間為1 2h，制成液化漿料備用；2)糖化將制備的液化漿料送入糖化罐內，按600 700單位/克液化漿料流加糖化酶攪拌均勻，在60°C溫度下進行糖化，糖化時間為8 12h，制成糖化醪備用；3)發酵將制備的糖化醪送入發酵罐內，按糖化醪的質量加入8 1 酒母、0. 03 0. 04%的小麥酒精專用復合酶和0. 1 0. 3%的尿素，攪拌均勻，在33 35°C溫度下進行發酵，發酵時間為85 88h，當每小時的平均(X)2失重小于0. 2克時結束發酵，即制成發酵成熟醪，然后按常規方法將發酵成熟醪進行離心分離和蒸餾，即制得酒精；所述小麥淀粉A漿是提取小麥谷朊蛋白后的小麥淀粉漿料，其成分按質量百分比含小麥淀粉30%，含水70%。
全文摘要
本發明公開了一種小麥淀粉酒精生產方法，它包括液化處理、糖化、發酵和蒸餾四個步驟，該生產方法通過在發酵步驟添加微量的尿素，使前期酵母能夠正常生長繁殖，保證醪液中的酒母數，從而提高了發酵速度；采用流加糖化酶的控制方法，減少了高濃度葡萄糖的抑制，提高了糖化率，避免了糖化速率對發酵過程的制約；通過在發酵步驟添加小麥酒精復合酶，水解小麥原料中蛋白、糖化酶難以分解的多糖等，從而降低了發酵成熟醪的殘總糖，較好地解決了小麥淀粉酒精生產中殘總糖偏高和發酵成熟醪酒度偏低的問題，由此實現了小麥淀粉酒精的工業化生產，同時大大提高了小麥的綜合利用價值，具有發酵時間短，生產效率高，發酵徹底，節約糧食等優點。
文檔編號C12P19/14GK102242157SQ20111014086
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者孫沛勇, 張鋒, 曲愛民, 李勇, 杜風光, 范東陽 申請人:河南天冠企業集團有限公司