[發明專利]一種添加乙酸提高酒精發酵淀粉轉化率的方法

有效

• 申請號: 201711367979.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN107828827B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 王柯;張建華;毛忠貴;張宏建;唐蕾;陳旭升
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12G3/021;C12G3/02;C12H6/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種添加乙酸提高酒精發酵淀粉轉化率的方法，屬于酒精發酵工業領域。本發明通過向含淀粉質原料的發酵體系中添加乙酸，進行酒精發酵，達到提高淀粉轉化率、提高酒精產量的目的。本發明的方法可使淀粉的轉化率提高至90％以上。本發明與已有技術相比最大的優勢是可以提高酒精發酵過程淀粉轉化率，降低副產物甘油的生成，且添加的乙酸成本遠低于多產酒精產生的利潤。

技術領域

本發明涉及一種添加乙酸提高酒精發酵淀粉轉化率的方法，屬于酒精發酵工業領域。

背景技術

由于全球石油儲備量減少以及化石能源使用造成了嚴重的空氣污染，世界范圍內包括美國、巴西、歐盟、中國、日本、加拿大、印度等很多國家，都在積極發展生物質燃料市場。其中燃料酒精較傳統的化石能源，具有清潔可再生等優點，可直接作為汽車燃料或添加至汽油(乙醇汽油)中使用。將乙醇添加至汽油中可改善油品的燃燒性能、動力性能和環保性能，主要表現增加汽油含氧量，提高辛烷值和抗暴指數，降低油品的芳烴含量，減少汽車尾氣中碳氫化合物、NOx和CO的含量。另外，燃料酒精產業的發展還可以帶動制造業和農業等行業的協調發展，帶動經濟的增長。因此，燃料酒精工藝在全球范圍內得到了大力發展。在過去的幾十年，全球燃料酒精產量急劇增加，由不足80萬噸(1975年)已增至2015年的7700萬噸。我國的燃料酒精行業起步較晚，但是在國家政策推動下，生產規模不斷擴大，產量迅速增長，目前產量已躍居世界第三位(2015年產量約200萬噸)。

燃料酒精主要采用發酵法生產，一般的生產過程為：1)原料進行預處理，獲得可發酵糖；2)釀酒酵母利用可發酵糖生成酒精；3)發酵液經蒸餾-精餾-脫水等過程獲得成品燃料酒精。由于在酒精發酵過程，可發酵糖除了被釀酒酵母利用生成主產品酒精外，還會合成細胞結構物質和其他代謝副產物，另外發酵液中還會殘留一部分糖，而不能夠釀酒酵母完全利用。這就造成發酵過程的淀粉轉化率不足100％。若能采取手段使得更多的糖用于酒精的合成，即提高淀粉轉化率，則可顯著提高酒精生產企業的利潤。以年產10萬噸的燃料酒精企業為例，即使淀粉轉化率提高1％，每年可增加利潤約490萬(以4900元/噸燃料酒精計)，對于利潤率較低的酒精行業來說，非常可觀。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高酒精發酵淀粉轉化率的方法，所述方法是向含淀粉質原料的發酵體系中添加乙酸，以提高淀粉轉化率。

在本發明的一種實施方式中，所述方法是向糖化后的糖化液中添加終濃度為300～900mg/L的乙酸，再接種種子液進行發酵。

在本發明的一種實施方式中，所述淀粉質原料為木薯、玉米、小麥等中的一種或多種的混合原料。

本發明的第二個目的是提供一種酒精發酵的方法，包括以下工藝步驟：

(1)將粉碎后的淀粉質原料與拌料水混合，加入液化酶加熱液化；

(2)液化結束后降溫，加入糖化酶糖化；

(3)糖化結束后降溫，降溫后的糖化液分為兩部分，一部分直接用于制備種子液，另一部分添加乙酸；向添加乙酸的糖化液中接種制備好的種子液，啟動酒精發酵；

(4)發酵結束后，經過蒸餾獲得酒精。

在本發明的一種實施方式中，所述淀粉質原料與拌料水以1:2～5的料水比進行混合。

在本發明的一種實施方式中，所述液化酶包括但不限于耐高溫α-淀粉酶。

在本發明的一種實施方式中，所述液化是以15～20U/g淀粉的加酶量加入耐高溫α-淀粉酶，于90～95℃反應90～140min。

在本發明的一種實施方式中，所述糖化是以120～160U/g淀粉加入糖化酶，于45～60℃糖化20～60min。

在本發明的一種實施方式中，所述的淀粉質原料為木薯、玉米、小麥等中的一種或多種的混合原料。