專利名稱：一種利用橡實發酵生產酒精的方法
技術領域：
本發明屬于發酵技術領域，具體涉及一種利用橡實發酵生產酒精的方法。
背景技術：
在國家政策扶植非糧生物乙醇項目的大好春風下，橡實生料發酵酒精具有良好的社會效益和經濟效益。橡實淀粉生料發酵產酒精一旦能夠工業化生產，將為發酵酒精的推廣提供一種更為積極有效的選擇。一方面有利于降低能源消耗和環境保護，另一方面有利于農民增收，可以擴大農村市場，保證經濟持續，健康發展。
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生料發酵酒精采用邊糖化邊發酵的工藝，原料不經蒸煮和預先糖化，直接進行恒溫發酵，節約了能量的消耗，也節約了冷卻用水。由于原料不需要高溫蒸煮，減少了因高溫造成的可發酵性糖的損失，理論上酒精產率比傳統工藝乙醇產率高。生料發酵省去了單獨的糖化過程，不但節省了糖化過程所需的熱能，還使發酵醒中單糖含量始終保持在較低水平，能防止淀粉降解后產生的糖對酶反應的抑制作用，大大提高生產能力，提高設備利用率。同時生料發酵的PH也不需要調整，糖化醒中無機鹽類含量低。此外，由于省去了蒸煮和糖化兩個工序，在廠房建設中，不需要蒸煮設備，糖化設備和相關的附屬設施，很大程度上節約了基建和設備投資，同時也節約了動力，人力，水和維修等方面的消耗，顯然極大的降低了生產成本。總之，生料發酵酒精工藝的推廣應用，將是酒精工業的一次革命，成為酒精工業發展史上一個新的里程碑，它將極大提高酒精在我國能源結構中的比重。在當前酒精行業競爭日益激烈的情況下，采用無蒸煮酒精發酵新工藝是降低生產成本，增強競爭力的有效途徑。
發明內容
本發明提供了一種利用橡實發酵生產酒精的方法。I. 一種利用橡實發酵生產酒精的方法，其特征在于發酵時，接入10%種子培養液于發酵培養基，在發酵培養基中加入一定量的a-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶，發酵溫度為37°C，培養60 h02.步驟I所述的種子培養液為使用2%葡萄糖溶液攪拌混合活性干酵母，置于37°C恒溫箱中20 min，然后移至30°C恒溫箱中活化60-90 min。3.步驟I所述的發酵培養基稱取50 g橡實淀粉，料液比1:3加水調配。4.步驟I所述的最佳a -淀粉酶添加量為20 U/g。5.步驟I所述的最佳原料粉碎度為100目。6.步驟I所述的最佳糖化酶添加量為180 U/g。7.步驟I所述的最佳酸性蛋白酶添加量為20 U/g。本發明的有益效果在于本發明以安琪酵母為出發菌株，以橡實為發酵原料，發酵生產酒精的新工藝。本發明對影響酒精發酵的因素進行了考察。
圖I粉碎度對橡實淀粉發酵酒精的影響。圖2 a-淀粉酶添加量對橡實淀粉發酵酒精的影響。圖3糖化酶添加量對橡實淀粉生料發酵酒精的影響。圖4酸性蛋白酶添加量對橡實淀粉發酵酒精的影響。
具體實施例方式下面的實施例對本發明作詳細說明，但對本發明沒有限制。本發明所用的菌株為安琪耐高溫酒精高活性干酵母，購買于湖北宜昌安琪酵母股 份有限公司。實施例I
本實施案例說明不同原料粉碎度對酒精發酵的影響，在料水比為1:3，自然pH，a-淀粉酶添加量為20 U/g，糖化酶添加量為180 U/g，酸性蛋白酶添加量為20 U/g，發酵溫度為37°C等條件下發酵60 h，比較原料粉碎度(分別為100目、80目、60目和40目)對橡實淀粉生料發酵時酒精轉化率的影響，結果見圖I。由圖I可知，粉碎度越小，發酵后醒液的酒精度越高。淀粉粒度小，淀粉與糖化酶、酵母之間的接觸面積就大，反應更加充分，而且淀粉顆粒小，加入水后容易形成懸浮液，淀粉不會快速沉淀，糖化酶和酵母會更加均勻的分布于淀粉乳中，有利發酵的順利進行。但是淀粉顆粒粉碎到一定細度后，進一步細化消耗能源將會呈幾何級增長，因此并不是顆粒越小越好。所以，綜合多方面考慮選擇100目的顆粒度是比較恰當的。實施例2
本實施案例說明不同液化酶添加量對酒精發酵的影響，原料粉碎度為100目，料水比為1:3，自然pH，糖化酶添加量為180 U/g，酸性蛋白酶添加量為20 U/g，發酵溫度為37°C，發酵時間為60 h等條件下，液化酶添加量分別為0 U/g、10 U/g,20 U/g,30 U/g、40 U/g，比較液化酶添加量對橡實淀粉的酒精轉化率。結果見圖2。由圖2可以看出，隨著a-淀粉酶添加量的增加，酒精轉化率迅速提高。當a-淀粉酶添加量為20 U/g時，淀粉轉化率達到最高，此后，隨著添加量的增加，酒精轉化率變化趨于平緩。實施例3
本實施案例說明不同糖化酶添加量對酒精發酵的影響，由于生料發酵酒精采用的工藝是邊糖化邊發酵，因此，淀粉的酶解效果直接影響到發酵快慢。在相同的發酵條件下，比較糖化酶添加量分別為150 U/g、160 U/g、170 U/g, 180 U/g, 190 U/g, 200 U/g時的酒精轉化率。結果見圖3。由圖3可知，隨著糖化酶的增加，酒精轉化率不斷提高。當糖化酶添加量達到180U/g時，酒精轉化率的變化趨于平緩。這表明糖化酶與發酵速度基本協調，保證了發酵醒中還原糖的最大的轉化率。實施例4
本實施案例說明不同酸性蛋白酶添加量對酒精發酵的影響，由于生料發酵工藝沒有蒸煮過程，含氮物質往往是以大分子蛋白質狀態存在，而酵母只能吸收氨基態氮，有效氮源則會供應不足，從而影響發酵。在發酵過程中加入酸性蛋白酶，可讓橡實中內含的蛋白質在酶的作用下分解為酵母可利用的氮源。在相同的發酵條件下，分別加入不同劑量的酸性蛋白酶(添加量分別為O U/g、10 U/g,20 U/g,30 U/g、40 U/g和50 U/g)，比較其對酒精轉化率的影響。結果見圖4。由圖4可知，當少量添加酸性蛋白酶后，酒精轉化率出現明顯增加。當添加量從20U/g增大到40 U/g時，酒精轉化率有緩慢的增長，沒有顯著性的變化。所以，添加20 U/g的酸性蛋白酶是比較恰當的，既能提高酒精轉化率，又能節省酸性蛋白酶的用量。·
權利要求
1.一種利用橡實發酵生產酒精的方法，其特征在于發酵時，接入10%種子培養液于發酵培養基，在發酵培養基中加入一定量的α-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶，發酵溫度為37°C，培養 72 ho
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，種子培養液為使用2%葡萄糖溶液攪拌混合活性干酵母，置于37°C恒溫箱中20 min，然后移至30°C恒溫箱中活化60-90 min。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，發酵培養基稱取50g橡實淀粉，料液比1:3加水調配。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，α-淀粉酶添加量為20U/g。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，原料粉碎度為100目。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，糖化酶添加量為180U/g。
7.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，酸性蛋白酶添加量為15U/g。
全文摘要
本發明提供了一種利用橡實發酵生產酒精的方法，本發明以安琪酵母為出發菌株，以橡實為發酵原料，發酵生產酒精的新工藝。
文檔編號C12P19/14GK102787142SQ20121031192
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者石大勇 申請人:太倉同濟化工原料廠