[發明專利]一種淀粉質原料液化糖化余熱回收工藝

在審

• 申請號: 201610189445.8
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107287261A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 陳俊英;馬曉建;李洪亮;方書起;常春;白凈;韓秀麗;劉利平
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司41126
• 代理人: 田小伍,涂連梅

技術領域

本發明涉及淀粉加工領域，尤其涉及一種淀粉質原料液化糖化過程中的余熱回收工藝。

背景技術

以含淀粉的谷物、玉米、薯類等作為原料，經過加酸、加酶等方法水解而成的葡萄糖，也成為淀粉糖。淀粉糖作為發酵碳源，在各個領域尤其是酒精、食品行業中應用越來越廣泛。傳統的淀粉糖生產主要通過雙酶法來實現，通過液化和糖化工序將淀粉轉化為葡萄糖。目前在國內外，雙酶法淀粉糖的生產工藝和生產技術已經比較成熟，生產規模也比較大，技術設備也比較先進，但是，在節能減排為行業主旋律的現在，該生產工藝的生產成本高消耗資源大的缺點被顯現了出來。

在淀粉糖的生產加工過程中，淀粉液化所需的溫度比較高，一般為100~105℃，糖化所需的溫度較低，在60℃左右，淀粉乳需要從室溫升溫至100℃左右進行液化，然后降溫至60℃左右進行糖化，糖化之后還需要降溫至30℃左右進行后續工序處理。在整個液化糖化過程中存在大量的熱量交換，如果生產過程中不能將這些余熱充分利用，會消耗大量的水資源，還會造成熱量的極大浪費，這都大大增加著生產成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種淀粉質原料液化糖化余熱回收工藝。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種淀粉質原料液化糖化余熱回收工藝，基于的淀粉質原料液化糖化工藝包括：

①拌料：淀粉質原料添加拌料水，加入部分淀粉酶，并通入冷凝水拌料形成淀粉乳；

②預液化：淀粉乳依次經過三級換熱進行預熱后，送至預液化環節，加入部分淀粉酶進行預液化；

③液化：預液化液經過第四級換熱預熱后進行噴射液化，噴射液化后的液體換熱冷卻，送到后液化環節，加入部分淀粉酶進行后液化；

④閃蒸：完全液化后的液化醪經過換熱冷卻，送至閃蒸環節；

⑤糖化：閃蒸后的液體送入糖化環節，加入糖化酶進行糖化處理成為糖化醪，經換熱冷卻后即為所需的葡萄糖液；

在本發明中，所述余熱回收工藝包括以下部分：

①預液化步驟的第二級換熱的冷凝水送入拌料步驟作為拌料的冷凝水進行預熱；

②液化步驟噴射液化后的液體作為第四級換熱的換熱介質進行冷卻；

③閃蒸步驟的液化醪作為預液化步驟中第三級換熱的換熱介質進行冷卻；

④閃蒸步驟產生的二次蒸汽作為預液化步驟中第二級換熱的換熱介質進行加熱；

⑤糖化步驟的糖化醪作為預液化步驟中第一級換熱的換熱介質進行加熱。

進一步的，所述拌料步驟中拌料用的冷凝水為閃蒸步驟產生的二次蒸汽冷凝后實現。

在本發明中，所述淀粉酶分三次添加，分別為拌料步驟、預液化步驟和液化步驟分別添加。

在本發明中，所述淀粉乳在液化過程中分別經四級預熱提高溫度，然后再進行噴射液化，其中，第一級預熱由糖化醪來加熱淀粉乳、第二級預熱由液化醪閃蒸產生的二次蒸汽作為加熱介質、第三級預熱由后液化處理的液化醪來加熱預熱后的淀粉乳、第四級預熱由噴射液化后的液化醪來加熱預液化液。

在本發明中，所述液化醪依次經兩級冷卻和閃蒸后再進行糖化處理。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

（1）在拌料過程中加入淀粉酶，能有效的防止料液在預熱過程中達到糊化溫度而使得物料粘度過大帶來的流動性差的問題；

（2）將液化環節分段，增加了預液化和后液化環節，在預液化階段，物料溫度較高，加入淀粉酶后，液化效果更好，液化過程中無滅酶過程，保留了酶的活力，提高了液化質量，后液化環節也使得液化過程進行的更徹底；

（3）增加了閃蒸環節，可以減少醪液中的水分，增加糖化過程中的糖濃度，提高了產品質量；

（4）整個流程中的熱量交換環節都采用了后續步驟中間產物帶來的熱量交換，節約了大量熱能，同時冷凝水作為拌料水，在對淀粉質原料進行預熱的同時，進一步節約了水資源，節能節水效果顯著。

附圖說明

圖1 為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。

本發明所述的淀粉質原料液化糖化余熱回收工藝，參考圖1所示的工藝流程圖，具體而言，基于的淀粉質原料液化糖化工藝包括：

①拌料：淀粉質原料添加拌料水，加入部分淀粉酶，并通入冷凝水拌料形成淀粉乳；

②預液化：淀粉乳依次經過三級換熱進行預熱后，送至預液化環節，加入部分淀粉酶進行預液化；