酒精生产预蒸煮的新方法与流程

文档序号:12167435阅读:489来源:国知局

本发明属于酒精生产方法技术领域,特别是涉及到一种酒精生产预蒸煮的新方法。



背景技术:

玉米干基淀粉含量为70%~72%。淀粉经热水处理分为两部分:一部分是极易溶于温水,水溶液粘度较小,而且有不稳定的,静置后可析出沉淀的,称为直链淀粉;另一部分是难溶于温水,只有在加热条件下,才能溶于水,形成粘滞糊精的,称为支链淀粉。无论支链淀粉还是直链淀粉,其分子结构都是以葡萄糖为基本单位。在一般淀粉颗粒中直链淀粉量较少,约为20%左右。

淀粉是白色的微小颗粒,不溶于冷水和有机溶剂,颗粒内部是很复杂的结晶组织,在显微镜的观察下,淀粉颗粒呈透明,具有一定的形状和大小。玉米淀粉颗粒的大小很不一致,最小的为5毫米,最大的为26毫米,平均为15毫米,形状呈卵圆形。淀粉颗粒具有的抵抗外力作用较强的外膜,其化学成分与内部淀粉相同,由于外层水分损失和胶粒结构更加紧密,其物理性能和内部淀粉不同。淀粉在液化酶和糖化酶作用下发生水解,生成一系列的产物,首先生成糊精,再经麦芽糖而最后得到葡萄糖。

传统的酒精生产工艺中醪液蒸煮液化阶段的一级加热是把蒸汽直接通入预煮罐加热,缺陷是醪液中玉米颗粒容易形成结团、不利于液化。

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种酒精生产预蒸煮的新方法,用来解决传统的酒精生产工艺中醪液蒸煮液化阶段的一级加热是把蒸汽直接通入预煮罐加热,醪液中玉米颗粒容易形成结团、不利于液化的技术问题。

酒精生产预蒸煮的新方法,其特征是:包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,

步骤一、将玉米粉通过皮带秤称量并运送至拌料罐,向拌料罐中加入水搅拌混合,玉米粉与水的质量比为1:2.4,玉米粉与水搅拌混合而成的粉浆体积大于或等于拌料罐容积的70%,通过计量泵向拌料罐中加入液化酶,设定拌料罐温度为58℃~60℃,用质量浓度大于或等于42%的NaOH水溶液调整粉浆PH值至5.4~5.8,或者用NH3的质量浓度大于或等于20%的NH4OH水溶液调整粉浆PH值至5.4~5.8;

步骤二、通过粉浆输送泵将步骤一中的粉浆输送至预煮罐,在输送过程中通过蒸汽喷射器对粉浆进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为86℃~88℃,剪切加热后的粉浆在预煮罐中预煮50分钟;

步骤三、通过预液化泵将预煮罐中的物料输送至蒸煮罐,在输送过程中用蒸汽喷射器对物料进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为102℃~105℃,剪切加热后的物料在蒸煮罐中蒸煮15分钟~20分钟;

步骤四、通过泵将步骤三中蒸煮后的物料输送至闪蒸罐,在真空条件下闪蒸至物料温度降至85℃~88℃;

步骤五、通过泵将步骤四中降温后的物料输送至液化罐,向液化罐中加入液化酶,保持液化罐温度85℃~88℃,液化至少140分钟,获得液化醪;

步骤六、将液化醪经板式换热器降温至58℃~60℃,由泵输送至糖化罐,糖化25分钟~30分钟,糖化率达到35%~45%,在糖化罐中加入质量浓度大于或等于93%的浓硫酸调整液化醪的PH值至4.1~4.4,加入锤度调整液调整液化醪的锤度至22Bxo~24Bxo,加入糖化酶,形成糖化醪;

步骤七、通过泵将糖化醪从糖化罐输送至糖化醪冷却器,降温至28℃~30℃,糖化醪冷却器有硬管与CIP就地清洗系统相连,通过泵将冷却后的糖化醪输送至后续的发酵工序。

所述步骤一和步骤五中液化酶的酶活性为大于或等于112000u/㎎,液化酶的用量为每吨玉米粉用1.35㎏。

所述步骤六中糖化酶的酶活性为大于或等于234000u/㎎,糖化酶的用量为每吨玉米粉用3.9㎏。

所述步骤六中的锤度调整液为水或清液,其中清液为稀酒糟经卧式螺旋离心机离心后得到的液体。

通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:

本发明两次通过蒸汽喷射器直接把蒸汽对醪液进行喷射,一是对醪液形成剪切作用,有利于淀粉颗粒的溶解液化;二是有利于充分加热并杀菌;三是减少残糖率,增强了玉米粉的淀粉提取效果,提高了后续糖化的转化率和发酵酒精出率同时残糖的降低提升了副产品饲料的颜色品位,饲料的颜色品位是影响饲料价格的重要因素。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明:

图1为本发明酒精生产预蒸煮的新方法的流程框图。

具体实施方式

如图所示,酒精生产预蒸煮的新方法,其特征是:包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,

步骤一、将玉米粉通过皮带秤称量并运送至拌料罐,向拌料罐中加入水搅拌混合,玉米粉与水的质量比为1:2.4,玉米粉与水搅拌混合而成的粉浆体积大于或等于拌料罐容积的70%,通过计量泵向拌料罐中加入液化酶,设定拌料罐温度为58℃~60℃,用质量浓度大于或等于42%的NaOH水溶液调整粉浆PH值至5.4~5.8,或者用NH3的质量浓度大于或等于20%的NH4OH水溶液调整粉浆PH值至5.4~5.8,其中水可以用混有蒸发器冷凝水的新鲜工艺水;

步骤二、通过粉浆输送泵将步骤一中的粉浆输送至预煮罐,在输送过程中通过蒸汽喷射器对粉浆进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为86℃~88℃,剪切加热后的粉浆在预煮罐中预煮50分钟,预煮罐的温度通过调节蒸汽喷射器的蒸汽流量进行调整;

步骤三、通过预液化泵将预煮罐中的物料输送至蒸煮罐,在输送过程中用蒸汽喷射器对物料进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为102℃~

105℃,剪切加热后的物料在蒸煮罐中蒸煮15分钟~20分钟,以确保淀粉完全糊化及灭菌;

步骤四、通过泵将步骤三中蒸煮后的物料输送至闪蒸罐,用水环真空泵保持闪蒸罐的真空度,在真空条件下闪蒸至物料温度降至85℃~88℃;

步骤五、通过泵将步骤四中降温后的物料输送至液化罐,向液化罐中加入液化酶,以便降低液化罐中物料的粘度,保持液化罐温度85℃~88℃,液化至少140分钟,获得液化醪;

步骤六、将液化醪经板式换热器降温至58℃~60℃,由泵输送至糖化罐,糖化25分钟~30分钟,糖化率达到35%~45%,在糖化罐中加入质量浓度大于或等于93%的浓硫酸调整液化醪的PH值至4.1~4.4,加入锤度调整液调整液化醪的锤度至22Bxo~24Bxo,加入糖化酶,以促使糊精进一步转化为可发酵性糖,形成糖化醪;

步骤七、通过泵将糖化醪从糖化罐输送至糖化醪冷却器,降温至28℃~30℃,此时醪液尚未完全糖化,在后续的发酵工序,尽管温度较糖化低,糖化速度缓慢,醪液在糖化酶作用下继续生成葡萄糖,为便于清洗,糖化醪冷却器有硬管与CIP就地清洗系统相连,防止冷却后的糖化醪极易染菌,被带入后续的发酵工序,通过泵将冷却后的糖化醪输送至后续的发酵工序。

所述步骤一和步骤五中液化酶的酶活性为大于或等于112000u/㎎,液化酶的用量为每吨玉米粉用1.35㎏。

所述步骤六中糖化酶的酶活性为大于或等于234000u/㎎,糖化酶的用量为每吨玉米粉用3.9㎏。

所述步骤六中的锤度调整液为水或清液,其中清液为稀酒糟经卧式螺旋离心机离心后得到的含有不挥发性可溶物及不可溶性溶质的液体。

实施例1、酒精生产预蒸煮的新方法,其特征是:包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,

步骤一、将玉米粉通过皮带秤称量并运送至拌料罐,向拌料罐中加入水搅拌混合,玉米粉与水的质量比为1:2.4,玉米粉与水搅拌混合而成的粉浆体积为拌料罐容积的70%,通过计量泵向拌料罐中加入液化酶,设定拌料罐温度为58℃,用质量浓度为42%的NaOH水溶液调整粉浆PH值至5.4,其中水用混有蒸发器冷凝水的新鲜工艺水;

步骤二、通过粉浆输送泵将步骤一中的粉浆输送至预煮罐,在输送过程中通过蒸汽喷射器对粉浆进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为86℃,剪切加热后的粉浆在预煮罐中预煮50分钟,预煮罐的温度通过调节蒸汽喷射器的蒸汽流量进行调整;

步骤三、通过预液化泵将预煮罐中的物料输送至蒸煮罐,在输送过程中用蒸汽喷射器对物料进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为102℃,剪切加热后的物料在蒸煮罐中蒸煮20分钟,以确保淀粉完全糊化及灭菌;

步骤四、通过泵将步骤三中蒸煮后的物料输送至闪蒸罐,用水环真空泵保持闪蒸罐的真空度,在真空条件下闪蒸至物料温度降至85℃;

步骤五、通过泵将步骤四中降温后的物料输送至液化罐,向液化罐中加入液化酶,以便降低液化罐中物料的粘度,保持液化罐温度85℃,液化140分钟,获得液化醪;

步骤六、将液化醪经板式换热器降温至58℃,由泵输送至糖化罐,糖化25分钟,糖化率达到35%,在糖化罐中加入质量浓度为93%的浓硫酸调整液化醪的PH值至4.1,加入锤度调整液调整液化醪的锤度至22Bxo,加入糖化酶,以促使糊精进一步转化为可发酵性糖,形成糖化醪;

步骤七、通过泵将糖化醪从糖化罐输送至糖化醪冷却器,降温至28℃,此时醪液尚未完全糖化,在后续的发酵工序,尽管温度较糖化低,糖化速度缓慢,醪液在糖化酶作用下继续生成葡萄糖,为便于清洗,糖化醪冷却器有硬管与CIP就地清洗系统相连,防止冷却后的糖化醪极易染菌,被带入后续的发酵工序,通过泵将冷却后的糖化醪输送至后续的发酵工序。

所述步骤一和步骤五中液化酶的酶活性为112000u/㎎,液化酶的用量为每吨玉米粉用1.35㎏。

所述步骤六中糖化酶的酶活性为234000u/㎎,糖化酶的用量为每吨玉米粉用3.9㎏。

所述步骤六中的锤度调整液为水或清液,其中清液为稀酒糟经卧式螺旋离心机离心后得到的含有不挥发性可溶物及不可溶性溶质的液体。

实施例2、酒精生产预蒸煮的新方法,其特征是:包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,

步骤一、将玉米粉通过皮带秤称量并运送至拌料罐,向拌料罐中加入水搅拌混合,玉米粉与水的质量比为1:2.4,玉米粉与水搅拌混合而成的粉浆体积为拌料罐容积的90%,通过计量泵向拌料罐中加入液化酶,设定拌料罐温度为60℃,用NH3的质量浓度为40%的NH4OH水溶液调整粉浆PH值至5.8,其中水用混有蒸发器冷凝水的新鲜工艺水;

步骤二、通过粉浆输送泵将步骤一中的粉浆输送至预煮罐,在输送过程中通过蒸汽喷射器对粉浆进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为88℃,剪切加热后的粉浆在预煮罐中预煮50分钟,预煮罐的温度通过调节蒸汽喷射器的蒸汽流量进行调整;

步骤三、通过预液化泵将预煮罐中的物料输送至蒸煮罐,在输送过程中用蒸汽喷射器对物料进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为105℃,剪切加热后的物料在蒸煮罐中蒸煮15分钟,以确保淀粉完全糊化及灭菌;

步骤四、通过泵将步骤三中蒸煮后的物料输送至闪蒸罐,用水环真空泵保持闪蒸罐的真空度,在真空条件下闪蒸至物料温度降至88℃;

步骤五、通过泵将步骤四中降温后的物料输送至液化罐,向液化罐中加入液化酶,以便降低液化罐中物料的粘度,保持液化罐温度88℃,液化150分钟,获得液化醪;

步骤六、将液化醪经板式换热器降温至60℃,由泵输送至糖化罐,糖化30分钟,糖化率达到45%,在糖化罐中加入质量浓度为95%的浓硫酸调整液化醪的PH值至4.4,加入锤度调整液调整液化醪的锤度至24Bxo,加入糖化酶,以促使糊精进一步转化为可发酵性糖,形成糖化醪;

步骤七、通过泵将糖化醪从糖化罐输送至糖化醪冷却器,降温至30℃,此时醪液尚未完全糖化,在后续的发酵工序,尽管温度较糖化低,糖化速度缓慢,醪液在糖化酶作用下继续生成葡萄糖,为便于清洗,糖化醪冷却器有硬管与CIP就地清洗系统相连,防止冷却后的糖化醪极易染菌,被带入后续的发酵工序,通过泵将冷却后的糖化醪输送至后续的发酵工序。

所述步骤一和步骤五中液化酶的酶活性为112000u/㎎,液化酶的用量为每吨玉米粉用1.35㎏。

所述步骤六中糖化酶的酶活性为234000u/㎎,糖化酶的用量为每吨玉米粉用3.9㎏。

所述步骤六中的锤度调整液为水或清液,其中清液为稀酒糟经卧式螺旋离心机离心后得到的含有不挥发性可溶物及不可溶性溶质的液体。

实施例3、酒精生产预蒸煮的新方法,其特征是:包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,

步骤一、将玉米粉通过皮带秤称量并运送至拌料罐,向拌料罐中加入水搅拌混合,玉米粉与水的质量比为1:2.4,玉米粉与水搅拌混合而成的粉浆体积为拌料罐容积的80%,通过计量泵向拌料罐中加入液化酶,设定拌料罐温度为59℃,用质量浓度为52%的NaOH水溶液调整粉浆PH值至5.6;

步骤二、通过粉浆输送泵将步骤一中的粉浆输送至预煮罐,在输送过程中通过蒸汽喷射器对粉浆进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为87℃、,剪切加热后的粉浆在预煮罐中预煮50分钟,预煮罐的温度通过调节蒸汽喷射器的蒸汽流量进行调整;

步骤三、通过预液化泵将预煮罐中的物料输送至蒸煮罐,在输送过程中用蒸汽喷射器对物料进行剪切和加热,设定蒸汽喷射器的工作温度为104℃,剪切加热后的物料在蒸煮罐中蒸煮18分钟,以确保淀粉完全糊化及灭菌;

步骤四、通过泵将步骤三中蒸煮后的物料输送至闪蒸罐,用水环真空泵保持闪蒸罐的真空度,在真空条件下闪蒸至物料温度降至87℃;

步骤五、通过泵将步骤四中降温后的物料输送至液化罐,向液化罐中加入液化酶,以便降低液化罐中物料的粘度,保持液化罐温度87℃,液化160分钟,获得液化醪;

步骤六、将液化醪经板式换热器降温至59℃,由泵输送至糖化罐,糖化27分钟,糖化率达到40%,在糖化罐中加入质量浓度为94%的浓硫酸调整液化醪的PH值至4.3,加入锤度调整液调整液化醪的锤度至23Bxo,加入糖化酶,以促使糊精进一步转化为可发酵性糖,形成糖化醪;

步骤七、通过泵将糖化醪从糖化罐输送至糖化醪冷却器,降温至29℃,此时醪液尚未完全糖化,在后续的发酵工序,尽管温度较糖化低,糖化速度缓慢,醪液在糖化酶作用下继续生成葡萄糖,为便于清洗,糖化醪冷却器有硬管与CIP就地清洗系统相连,防止冷却后的糖化醪极易染菌,被带入后续的发酵工序,通过泵将冷却后的糖化醪输送至后续的发酵工序。

所述步骤一和步骤五中液化酶的酶活性为120000u/㎎,液化酶的用量为每吨玉米粉用1.35㎏。

所述步骤六中糖化酶的酶活性为240000u/㎎,糖化酶的用量为每吨玉米粉用3.9㎏。

所述步骤六中的锤度调整液为水或清液,其中清液为稀酒糟经卧式螺旋离心机离心后得到的含有不挥发性可溶物及不可溶性溶质的液体。

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