[發明專利]酶制劑生產發酵廢液應用于木薯原料生產酒精的方法

無效

• 申請號: 201010197893.5
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102146420A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 王君高;王樂;高曉娟
• 申請（專利權）人: 山東輕工業學院
• 主分類號: C12P7/14
• 分類號: C12P7/14;C12R1/865
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 趙會祥

技術領域

本發明涉及一種酶制劑生產發酵廢液應用于生產酒精的方法，特別是一種利用木薯為原料，通過添加淀粉酶和糖化酶的生產發酵廢液生產酒精的方法，屬于發酵技術領域。

背景技術

目前，淀粉酶和糖化酶廣泛應用于酒精、白酒、啤酒、釀造、味精、淀粉糖、發酵工業等其他行業，淀粉酶和糖化酶制劑在大規模生產的同時產生大量的淀粉酶發酵廢液和糖化酶發酵廢液。經檢測，這些廢液COD均在50000mg/L左右，其中淀粉酶廢液含淀粉酶100-120U/mL，糖化酶廢液含糖化酶(80-100)U/mL。廢液均含還原糖(0.9-1.0)g/mL。除此之外還均含發酵代謝的微量氨基酸和無機鹽等。上述廢液由于各種成分含量都比較低，再次回收利用價值不大，部分中小企業將這些廢液直接排放掉，污染了周圍環境。部分大型企業按照國家污水排放標準處理這些廢液，導致生產成本大量增加。

木薯中含有大量的淀粉，是生產酒精的主要原料。目前在木薯原料生產酒精的過程中，木薯粉加水調成粉漿，在粉漿中加淀粉酶，通過蒸煮實現液化，液化后再加糖化酶糖化，使淀粉水解為葡萄糖，然后利用酵母發酵產生酒精；在糖化的同時添加部分無機氮等無機鹽，給發酵過程酵母生長補充氮源。公開號為CN101525648的中國專利，公開了一種以木薯渣為原料生產工業糊精和酒精的工藝方法，它將木薯渣粉碎后進行調漿，加液化酶，調節PH值，加溫液化過濾，并將上述工藝過程反復進行，至液化濾液固形物重量含量達到22％～25％，即得到稀工業糊精；可以將上述得到的稀工業糊精蒸發濃縮到固形物含量達到68％～72％，得濃縮工業糊精，也可以按照常規木薯發酵工藝生產得到8％(V/V)以上含量的酒精，液化后過濾產生的廢渣可以與廢醪液混合，作為肥料使用。上述發明在生產過程中需要添加大量淀粉酶和糖化酶，并且為使酵母快速生長還需要添加大量各種無機鹽等酵母營養成分。

發明內容

本發明針對現有技術，提供一種酶制劑生產發酵廢液應用于木薯原料生產酒精的方法。

術語解釋：

本發明中所述酶制劑生產發酵廢液指淀粉酶發酵廢液和糖化酶發酵廢液，其中，淀粉酶僅是指α-淀粉酶。

淀粉酶發酵廢液成分為殘留的淀粉酶((100～120)U/mL)、殘糖、發酵代謝的微量氨基酸、無機鹽等，可溶性固形物達(45～55)g/L。

糖化酶發酵廢液成分為殘留的糖化酶(80～100U/mL)、殘糖、發酵代謝的微量氨基酸、無機鹽等，可溶性固形物達(45～55)g/L。

營養鹽由尿素、磷酸氫二鉀、硫酸鎂按重量比10∶5∶2配制而成。

酶活力單位(U)是指在最適溫度下，在1分鐘內能轉化1微摩爾底物的酶量。

技術方案如下：

酶制劑生產發酵廢液應用于木薯原料生產酒精的方法，包括木薯粉粉漿、液化、糖化和發酵，其特征在于，在液化過程中不添加淀粉酶只單獨添加淀粉酶發酵廢液，或在添加淀粉酶的同時添加淀粉酶發酵廢液；和/或在糖化過程中不添加糖化酶只單獨添加糖化酶發酵廢液，或在添加糖化酶的同時添加糖化酶發酵廢液。

所述的木薯粉漿，步驟如下：將木薯粉碎通過孔徑為1.5～1.8mm的篩底制得木薯粉，然后按照重量體積比1∶2.5～3的比例將木薯粉與水混合，攪拌均勻，得木薯漿，所述重量體積比單位為：kg/L。

所述的液化，步驟如下：向木薯粉漿中加淀粉酶和/或淀粉酶發酵廢液，混勻，控制在90～98℃下進行液化70～90min，得液化木薯漿。優選的，淀粉酶添加量按每克木薯粉添加2～10個活力單位(U)的淀粉酶；淀粉酶發酵廢液添加量為每克木薯粉添加0.05～0.1mL淀粉酶發酵廢液。

所述的糖化，步驟如下：將液化木薯漿冷卻到60℃，加入糖化酶和/或糖化酶發酵廢液，混勻，控制在58～62℃下糖化0.5～1h，得糖化液。優選的，糖化酶添加量按每克木薯粉添加80～110個活力單位(U)的糖化酶。糖化酶發酵廢液添加量為每克木薯粉添加0.1～0.2mL糖化酶發酵廢液。在糖化的過程，加入糖化酶和/或糖化酶發酵廢液，然后，再添加營養鹽，添加量為每克木薯粉添加0～0.001克營養鹽，優選的，添加量為每克木薯粉添加0.0005～0.001克營養鹽。

所述的發酵，步驟如下：將糖化液自然冷卻至30℃，加入活化后的釀酒酵母，控制在30～33℃下發酵72h。

本發明有益效果如下：