专利名称：一种利用橡实发酵生产酒精的方法
技术领域：
本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用橡实发酵生产酒精的方法。
背景技术：
在国家政策扶植非粮生物乙醇项目的大好春风下，橡实生料发酵酒精具有良好的社会效益和经济效益。橡实淀粉生料发酵产酒精一旦能够工业化生产，将为发酵酒精的推广提供一种更为积极有效的选择。一方面有利于降低能源消耗和环境保护，另一方面有利于农民增收，可以扩大农村市场，保证经济持续，健康发展。
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生料发酵酒精采用边糖化边发酵的工艺，原料不经蒸煮和预先糖化，直接进行恒温发酵，节约了能量的消耗，也节约了冷却用水。由于原料不需要高温蒸煮，减少了因高温造成的可发酵性糖的损失，理论上酒精产率比传统工艺乙醇产率高。生料发酵省去了单独的糖化过程，不但节省了糖化过程所需的热能，还使发酵醒中单糖含量始终保持在较低水平，能防止淀粉降解后产生的糖对酶反应的抑制作用，大大提高生产能力，提高设备利用率。同时生料发酵的PH也不需要调整，糖化醒中无机盐类含量低。此外，由于省去了蒸煮和糖化两个工序，在厂房建设中，不需要蒸煮设备，糖化设备和相关的附属设施，很大程度上节约了基建和设备投资，同时也节约了动力，人力，水和维修等方面的消耗，显然极大的降低了生产成本。总之，生料发酵酒精工艺的推广应用，将是酒精工业的一次革命，成为酒精工业发展史上一个新的里程碑，它将极大提高酒精在我国能源结构中的比重。在当前酒精行业竞争日益激烈的情况下，采用无蒸煮酒精发酵新工艺是降低生产成本，增强竞争力的有效途径。
发明内容
本发明提供了一种利用橡实发酵生产酒精的方法。I. 一种利用橡实发酵生产酒精的方法，其特征在于发酵时，接入10%种子培养液于发酵培养基，在发酵培养基中加入一定量的a-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶，发酵温度为37°C，培养60 h02.步骤I所述的种子培养液为使用2%葡萄糖溶液搅拌混合活性干酵母，置于37°C恒温箱中20 min，然后移至30°C恒温箱中活化60-90 min。3.步骤I所述的发酵培养基称取50 g橡实淀粉，料液比1:3加水调配。4.步骤I所述的最佳a -淀粉酶添加量为20 U/g。5.步骤I所述的最佳原料粉碎度为100目。6.步骤I所述的最佳糖化酶添加量为180 U/g。7.步骤I所述的最佳酸性蛋白酶添加量为20 U/g。本发明的有益效果在于本发明以安琪酵母为出发菌株，以橡实为发酵原料，发酵生产酒精的新工艺。本发明对影响酒精发酵的因素进行了考察。
图I粉碎度对橡实淀粉发酵酒精的影响。图2 a-淀粉酶添加量对橡实淀粉发酵酒精的影响。图3糖化酶添加量对橡实淀粉生料发酵酒精的影响。图4酸性蛋白酶添加量对橡实淀粉发酵酒精的影响。
具体实施例方式下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。本发明所用的菌株为安琪耐高温酒精高活性干酵母，购买于湖北宜昌安琪酵母股 份有限公司。实施例I
本实施案例说明不同原料粉碎度对酒精发酵的影响，在料水比为1:3，自然pH，a-淀粉酶添加量为20 U/g，糖化酶添加量为180 U/g，酸性蛋白酶添加量为20 U/g，发酵温度为37°C等条件下发酵60 h，比较原料粉碎度(分别为100目、80目、60目和40目)对橡实淀粉生料发酵时酒精转化率的影响，结果见图I。由图I可知，粉碎度越小，发酵后醒液的酒精度越高。淀粉粒度小，淀粉与糖化酶、酵母之间的接触面积就大，反应更加充分，而且淀粉颗粒小，加入水后容易形成悬浮液，淀粉不会快速沉淀，糖化酶和酵母会更加均匀的分布于淀粉乳中，有利发酵的顺利进行。但是淀粉颗粒粉碎到一定细度后，进一步细化消耗能源将会呈几何级增长，因此并不是颗粒越小越好。所以，综合多方面考虑选择100目的颗粒度是比较恰当的。实施例2
本实施案例说明不同液化酶添加量对酒精发酵的影响，原料粉碎度为100目，料水比为1:3，自然pH，糖化酶添加量为180 U/g，酸性蛋白酶添加量为20 U/g，发酵温度为37°C，发酵时间为60 h等条件下，液化酶添加量分别为0 U/g、10 U/g,20 U/g,30 U/g、40 U/g，比较液化酶添加量对橡实淀粉的酒精转化率。结果见图2。由图2可以看出，随着a-淀粉酶添加量的增加，酒精转化率迅速提高。当a-淀粉酶添加量为20 U/g时，淀粉转化率达到最高，此后，随着添加量的增加，酒精转化率变化趋于平缓。实施例3
本实施案例说明不同糖化酶添加量对酒精发酵的影响，由于生料发酵酒精采用的工艺是边糖化边发酵，因此，淀粉的酶解效果直接影响到发酵快慢。在相同的发酵条件下，比较糖化酶添加量分别为150 U/g、160 U/g、170 U/g, 180 U/g, 190 U/g, 200 U/g时的酒精转化率。结果见图3。由图3可知，随着糖化酶的增加，酒精转化率不断提高。当糖化酶添加量达到180U/g时，酒精转化率的变化趋于平缓。这表明糖化酶与发酵速度基本协调，保证了发酵醒中还原糖的最大的转化率。实施例4
本实施案例说明不同酸性蛋白酶添加量对酒精发酵的影响，由于生料发酵工艺没有蒸煮过程，含氮物质往往是以大分子蛋白质状态存在，而酵母只能吸收氨基态氮，有效氮源则会供应不足，从而影响发酵。在发酵过程中加入酸性蛋白酶，可让橡实中内含的蛋白质在酶的作用下分解为酵母可利用的氮源。在相同的发酵条件下，分别加入不同剂量的酸性蛋白酶(添加量分别为O U/g、10 U/g,20 U/g,30 U/g、40 U/g和50 U/g)，比较其对酒精转化率的影响。结果见图4。由图4可知，当少量添加酸性蛋白酶后，酒精转化率出现明显增加。当添加量从20U/g增大到40 U/g时，酒精转化率有缓慢的增长，没有显著性的变化。所以，添加20 U/g的酸性蛋白酶是比较恰当的，既能提高酒精转化率，又能节省酸性蛋白酶的用量。·
权利要求
1.一种利用橡实发酵生产酒精的方法，其特征在于发酵时，接入10%种子培养液于发酵培养基，在发酵培养基中加入一定量的α-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶，发酵温度为37°C，培养 72 ho
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，种子培养液为使用2%葡萄糖溶液搅拌混合活性干酵母，置于37°C恒温箱中20 min，然后移至30°C恒温箱中活化60-90 min。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵培养基称取50g橡实淀粉，料液比1:3加水调配。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，α-淀粉酶添加量为20U/g。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，原料粉碎度为100目。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，糖化酶添加量为180U/g。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，酸性蛋白酶添加量为15U/g。
全文摘要
本发明提供了一种利用橡实发酵生产酒精的方法，本发明以安琪酵母为出发菌株，以橡实为发酵原料，发酵生产酒精的新工艺。
文档编号C12P19/14GK102787142SQ20121031192
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者石大勇 申请人:太仓同济化工原料厂