[發明專利]包括干磨和在發酵的醪中添加鏈烷磺酸的由玉米制備乙醇的方法

有效

• 申請號: 201780047511.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109563526B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: J·P·博斯特;K·L·扎克;A·牛頓
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C11B1/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 肖威;劉金輝

干磨乙醇方法包括如下步驟：干磨玉米粒以形成玉米粉；將玉米粉與水組合以形成醪；發酵醪從而產生啤酒和二氧化碳；將鏈烷磺酸以足以將pH調節至約3?約5的量添加至啤酒中；蒸餾啤酒以產生乙醇和酒糟；和加工酒糟以產生含可溶物的濕酒糟和/或含可溶物的干酒糟。

發明領域

本公開內容通常涉及一種干磨乙醇方法方法。

相關技術描述

由玉米制備乙醇可通過兩種方法進行：(1)濕磨方法，和(2)干磨(干式研磨)方法。濕磨方法包括初始谷物處理步驟，其中將玉米粒浸泡在水中，然后分離以進行加工。濕磨方法還產生用作動物飼料的玉米蛋白飼料和玉米蛋白粉。干磨方法包括初始谷物處理步驟，其中將玉米粒研磨并用水和酶漿化以產生醪。然后將醪蒸煮以將淀粉水解成葡萄糖，將其發酵成乙醇和二氧化碳。通過蒸餾進一步純化乙醇。除乙醇外，干磨方法還產生含可溶物的濕酒糟(“WDGS”，wet distiller’s grain with solubles)和/或含可溶物的干酒糟(“DDGS”，dried distiller’s grain with solubles)，二者均可用作動物飼料。

更具體地，在干磨方法中，將玉米粒研磨成玉米粉(其有時稱為粉)。然后，將該粉用水漿化以形成醪(其有時稱為漿料)。在醪中添加將淀粉轉化為右旋糖的酶以及氨。氨有助于控制pH并起到隨后添加至該方法中的酵母的營養物的作用。將漿料在高溫下加工以降低細菌水平。一旦加工后，就將漿料冷卻并添加至發酵罐中，在其中將酵母添加至漿料中，開始將糖轉化為乙醇并形成啤酒。在發酵期間和之后，添加硫酸(H₂SO₄)以調節啤酒的pH。通常，在蒸餾乙醇和形成酒糟(whole stillage)之前，通過添加硫酸來顯著降低啤酒的pH。在發酵后，由酒糟得到玉米油和DDGS。

如上所述，在干磨方法期間，通常將硫酸添加至啤酒中以調節pH。對于一級離解，硫酸具有約-3的pKa；對于二級離解，硫酸具有約+1.9的pKa。硫酸是強磺化劑，并且起氧化和/或脫水劑的作用。因此，硫酸是強酸和腐蝕性酸。此外，硫酸不易生物降解，因此也引起環境問題。

當在干磨方法中使用硫酸時，硫酸的濃度和腐蝕性會帶來操作和安全問題。事實上，硫酸的濃度和腐蝕性決定了在其儲存、處理和使用期間必須采取某些預防措施。此外，據信硫酸有助于干磨方法中所用的加工設備的腐蝕。即，硫酸的腐蝕性會隨著時間的推移而損壞設備。例如，據信硫酸可導致表面腐蝕并且可在發酵期間促進蒸餾塔中的有機結垢的積聚。此外，硫酸的氧化性特別強，并且當與加工期間施加在玉米粉衍生物上的熱和機械應力相結合時，產生的玉米油和DDGS可能變色和/或品質差。換言之，由于硫酸是氧化性酸，因此其與高溫結合使用會導致非乙醇產物變深。從經濟角度來看，DDGS的顏色是一種品質標準，其用于鑒定高營養品質、一致營養含量和/或無污染物(霉菌毒素，二噁英)的DDGS。特別地，具有均勻淺黃色的DDGS是合乎需要的。

因此，仍有機會提供改進的干磨乙醇方法，其產生高產率的乙醇和高品質的玉米糖漿、玉米油和DDGS。

發明簡述和優點

干磨乙醇方法包括如下步驟：干磨玉米粒以形成玉米粉；將玉米粉與水組合以形成醪；發酵醪從而產生啤酒和二氧化碳；將鏈烷磺酸以足以將pH調節至約3-約5的量添加至啤酒中；蒸餾啤酒以產生乙醇和酒糟；和加工酒糟以產生含可溶物的濕酒糟(“WDGS”)和/或含可溶物的干酒糟(“DDGS”)。

所述方法使用鏈烷磺酸來調節啤酒的pH，這允許安全有效地產生乙醇和WDGS和/或DDGS。鏈烷磺酸不像傳統上用于干磨乙醇方法的酸如硫酸那樣具有腐蝕性。此外，鏈烷磺酸易于生物降解，因此是環境友好的。

附圖簡述

可以容易地知曉本發明的其他優點，并且當結合附圖考慮時，通過參考以下詳述將更好地理解。

圖1示出了描繪本公開內容的方法的一個實施方案的流程圖。