[發(fā)明專利]一種以木薯淀粉生料生產(chǎn)乙醇的混菌發(fā)酵方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911347236.1
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111139269A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧佳宇;陳玉;丁利;郜普源
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇聯(lián)海生物科技有限公司
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12P39/00;C12R1/685;C12R1/645
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 蔣慧妮

本發(fā)明提供了一種以木薯淀粉生料生產(chǎn)乙醇的混菌發(fā)酵方法，先將木薯淀粉生料加水配置成質(zhì)量體積比1:2.8~1:3.3的混合物以木薯淀粉生料中淀粉干重計，向配置的混合物中添加8~12U/g液化酶、100~200U/g糖化酶、0.1~0.3%磷酸氫二銨；接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1~0.5%的活性耐高溫干酵母，體積分?jǐn)?shù)10%黑曲霉LH?011培養(yǎng)液，在32~35℃下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)48~72h，于前期8~12h間歇震蕩，觀察酵母細胞和黑曲霉生長狀況并計細胞數(shù)和孢子數(shù)，后期12~72h靜置發(fā)酵；對得到的發(fā)酵醪蒸餾、提純處理后得到乙醇。本發(fā)明的方法既降低了木薯淀粉高值化利用過程中的能耗、縮短了乙醇發(fā)酵周期，又能得到乙醇含量10~14%、殘?zhí)菨舛?.128~0.236%的發(fā)酵醪液，通過蒸餾提純后，乙醇的品質(zhì)達到食品級標(biāo)準(zhǔn)，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于乙醇生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以木薯淀粉生料生產(chǎn)乙醇的混菌發(fā)酵方法。

背景技術(shù)

木薯淀粉在食品、飼料、發(fā)酵等行業(yè)中有非常重要的用途，由于其生長方式粗獷以及非糧生物質(zhì)的特性，因此在利用木薯淀粉生產(chǎn)燃料乙醇過程中具有“不與糧爭地，不與人爭糧”的優(yōu)點。傳統(tǒng)的利用木薯淀粉生料釀酒是通過高溫蒸煮的方法，此法存在較大的能源浪費，尤其是蒸煮糊化過程。高溫蒸煮所需要的熱能大概占全部生產(chǎn)所需能耗的30~40%。隨著各種商品化酶制劑的生產(chǎn)，又先后出現(xiàn)了低溫蒸煮分步/同步糖化發(fā)酵法，以中溫和低溫替代高溫蒸煮。傳統(tǒng)低溫蒸煮工藝采用稍高于淀粉液化的溫度，但低于100℃，此法在環(huán)保和節(jié)能方面比傳統(tǒng)的蒸煮有著較為明顯的優(yōu)勢。但是在發(fā)展新型綠色低碳經(jīng)濟的大背景下，上述三種傳統(tǒng)發(fā)酵模式仍存在著能耗高，操作過程繁瑣的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種以木薯淀粉生料生產(chǎn)乙醇的混菌發(fā)酵方法，該方法省略了傳統(tǒng)發(fā)酵高溫蒸煮過程，使乙醇發(fā)酵過程中的能耗減少10~30%，不但節(jié)省了發(fā)酵成本和勞動成本，還能得到較高的酒精得率。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種以木薯淀粉生料生產(chǎn)乙醇的混菌發(fā)酵方法，包括如下步驟，

S1、將木薯淀粉生料加水配置成質(zhì)量體積比1:2.8~1:3.3的混合物；

S2、以木薯淀粉生料中淀粉干重計，向S1配置成的混合物中添加8~12U/g液化酶、100~200U/g糖化酶、0.1~0.3%磷酸氫二銨；

S3、向S2中接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1~0.5%的活性耐高溫干酵母，體積分?jǐn)?shù)10%黑曲霉LH-011培養(yǎng)液，在32℃下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)48~72h，于前期8~12h間歇震蕩，觀察酵母細胞和黑曲霉生長狀況并計細胞數(shù)和孢子數(shù)，后期12~72h靜置發(fā)酵；

S4、將S3得到的發(fā)酵醪蒸餾、提純處理后得到乙醇。

優(yōu)選地，所述S1中的水來自于谷朊粉生產(chǎn)過程中的小麥淀粉洗筋廢水，淀粉含量為7%，pH為6.0。

優(yōu)選地，所述S2中液化酶由α-淀粉酶、中性纖維素酶、果膠酶、中性蛋白酶按10：2：1：1質(zhì)量比復(fù)配而成，其中淀粉酶活力單位100000U/g，中性纖維素酶活力單位1000U/g，果膠酶活力單位10000 U/g，中性蛋白酶活力單位50000 U/g。

優(yōu)選地，所述S2中黑曲霉LH-011發(fā)酵培養(yǎng)液，其發(fā)酵生產(chǎn)條件為：初始pH4.5，培養(yǎng)溫度范圍24~41℃，培養(yǎng)過程中定期攪拌通風(fēng)，液體培養(yǎng)基為PDA加富培養(yǎng)基，發(fā)酵周期48~96h，發(fā)酵中后期形成孢子，發(fā)酵液功能菌含菌（孢子）量≥1×10¹⁰個/ml。

優(yōu)選地，所述S4中蒸餾、提純采用六塔差壓熱耦合精餾技術(shù)和變溫變壓分子篩脫水技術(shù)。