一种用糖蜜生产酒精的方法与流程

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本发明属于糖蜜酒精领域，特别是涉及一种用糖蜜生产酒精的方法。

背景技术：

糖蜜中一般都含有很多污染的杂菌，特别是产酸细菌，用糖蜜作为原料生产酒精时，为了保证酒精发酵的正常进行，糖蜜需要经过抑菌处理后才能使用。

常规的糖蜜抑菌处理方法有加热、酸化、使用抗生素等。但是加热处理需要消耗大量的能源，而且处理周期长；酸化用到的硫酸不仅会造成积垢和设备腐蚀，还会对环保造成威胁；使用抗生素会在酒精和ddgs中产生抗生素残留，直接或间接对人类健康造成威胁。随着人们环保意识的逐步提高和清洁生产在糖蜜酒精领域的推行，这些处理方法已经跟不上需求，业内亟需新型节能环保生产工艺来替代现用方法。

本发明提供一种不加热灭菌、不酸化抑菌、不使用抗生素杀菌的生产方法。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种不加热灭菌、不酸化抑菌、不使用抗生素杀菌的糖蜜酒精生产方法。

一种用糖蜜生产酒精的方法，包括以下步骤:

（1）将助剂ⅰ和酶制剂组合物加入到原糖蜜中，边搅拌边加入水，将原糖蜜稀释到糖锤度35°bx～45°bx，加入营养盐，混合均匀，制成发酵培养基，将发酵培养基分成发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ两部分，其中，发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ的质量比为1～3:4～8，所述助剂ⅰ由以下质量百分比的成分组成：30%～50%的六偏磷酸钠，25%～40%的三聚磷酸钠，20%～35%的十二烷基硫酸钠，所述酶制剂由以下质量百分比的成分组成：30%～55%的溶菌酶，25%～40%的蛋白酶，15%～40%的丝兰提取物，所述营养盐由以下质量百分比的成分组成：30%～45%的硫酸铵，25%～40%的磷酸二氢钾，15%～25%的硫酸锌，5%～15%的氯化钙；

（2）用水将步骤（1）得到的发酵培养基ⅰ稀释到糖锤度15°bx～25°bx，接入酿酒酵母，混合均匀后培养，得到酒母醪；

（3）将步骤（2）得到的酒母醪与步骤（1）得到的发酵培养基ⅱ混合均匀后得到发酵醪，培养成熟，得到成熟醪；

（4）将步骤（3）得到的成熟醪进行蒸馏处理，得到酒精。

步骤（1）中所述糖蜜可以是甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜，或两者以任意形式的组合。

步骤（1）中所述酶制剂组合物中的蛋白酶，可以是酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶中的一种，或其中两种及两种以上任意形式的组合。

步骤（1）中所述酶制剂组合物中的溶菌酶，可以是鸡蛋中提取的溶菌酶、发酵生产的溶菌酶中的一种，或两种任意形式的组合。

在其中一个实施例中，步骤（1）中，所述助剂ⅰ的质量为原糖蜜质量的0.15%～3%，所述酶制剂组合物的质量为原糖蜜质量的0.05%～1%，所述营养盐的质量为原糖蜜质量的0.5%～1%。

在其中一个实施例中，步骤（1）中，所述助剂ⅰ由以下质量百分比的成分组成：37%的六偏磷酸钠，32%的三聚磷酸钠，31%的十二烷基硫酸钠，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的成分组成：48%的溶菌酶，32%的蛋白酶，20%的丝兰提取物，所述营养盐由以下质量百分比的成分组成：38%的硫酸铵，32%的磷酸二氢钾，17%的硫酸锌，13%的氯化钙。

在其中一个实施例中，步骤（1）中，发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ的质量比为1：4。

在其中一个实施例中，步骤（2）中，接入酵母的质量为发酵醪质量的0.01%～0.2%，培养温度为28℃～30℃，培养时间为8～15h，细胞数为0.8亿～3亿。

在其中一个实施例中，步骤（3）中，培养温度32℃～35℃，培养时间为48h～72h。

上述用糖蜜生产酒精的方法，不需要加热、加酸和抗生素，由酶制剂组合物和助剂协同作用，杀灭、抑制糖蜜原料中和发酵过程中的多种有害杂菌，保证酿酒酵母的绝对优势菌地位，以使发酵过程平稳的进行。本方法解决了传统糖蜜酒精生产工艺存在的高能耗，废水危害大、处理困难，抗生素滥用等问题，有利于节能减排，发展清洁生产。同时，不添加硫酸也能为酵母提供更适宜的生长环境，使酵母长得更加健壮，改善其生产性能，从而提高酒精产量。

附图说明

图1为一实施方式的用糖蜜生产酒精的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的用糖蜜生产酒精的方法，包括以下步骤:

步骤（1），将助剂ⅰ和酶制剂组合物加入到原糖蜜中，边搅拌边加入水，将原糖蜜稀释到糖锤度35°bx～45°bx，加入营养盐，混合均匀，制成发酵培养基，将发酵培养基分成发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ两部分，其中，发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ的质量比为1～3:4～8，所述助剂ⅰ由以下质量百分比的成分组成：30%～50%的六偏磷酸钠，25%～40%的三聚磷酸钠，20%～35%的十二烷基硫酸钠，所述酶制剂由以下质量百分比的成分组成：30%～55%的溶菌酶，25%～40%的蛋白酶，15%～40%的丝兰提取物，所述营养盐由以下质量百分比的成分组成：30%～45%的硫酸铵，25%～40%的磷酸二氢钾，15%～25%的硫酸锌，5%～15%的氯化钙；

所述助剂ⅰ的质量为原糖蜜质量的0.15%～3%，所述酶制剂组合物的质量为原糖蜜质量的0.05%～1%，所述营养盐的质量为原糖蜜质量的0.5%～1%。

优选的，助剂ⅰ的质量为原糖蜜质量的0.3%，所述酶制剂组合物的质量为原糖蜜质量的0.1%，所述营养盐的质量为原糖蜜质量的0.75%。助剂ⅰ由以下质量百分比的成分组成：37%的六偏磷酸钠，32%的三聚磷酸钠，31%的十二烷基硫酸钠，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的成分组成：48%的溶菌酶，32%的蛋白酶，20%的丝兰提取物，所述营养盐由以下质量百分比的成分组成：38%的硫酸铵，32%的磷酸二氢钾，17%的硫酸锌，13%的氯化钙。

优选的，将原糖蜜稀释到糖锤度42°bx，发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ的质量比为1：4。

酶制剂组合物中的溶菌酶能水解致病菌中黏多糖，主要通过破坏细胞壁中的n-乙酰胞壁酸和n-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。它对革兰阳性菌、好氧性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌等都有抗菌作用，而对没有细胞壁的酿酒酵母细胞不会产生不利影响。蛋白酶可以将蛋白质分解成多肽和氨基酸，用蛋白酶结合溶菌酶使用，可以提高溶菌酶对杂菌的破壁溶解效率，从而减少溶菌酶用量，降低成本。丝兰提取物有很强的吸附作用，可以直接结合氨气、硫化氢和甲基吲哚等有害气体，减轻有害气体对酵母的毒害作用，在试验过程中，发明人惊奇的发现，丝兰提取物能抑制部分乳酸菌和醋酸菌的生长，特别是与溶菌酶、蛋白酶联合使用，对杂菌的杀灭效果更加显著，并且不会对酵母产生不良影响。发明人认为，乳酸杆菌等革兰氏阳性菌对溶菌酶比较敏感，而醋酸杆菌等革兰氏阴性菌对溶菌酶则不大敏感，通过将溶菌酶、蛋白酶、丝兰提取物复合使用，使酶制剂组合物对革兰氏阴性菌的杀灭能力有了很大提高，弥补了溶菌酶抑制、杀灭革兰氏阴性菌能力的不足，从而提高了整体的抑菌、杀菌能力。

助剂ⅰ中六偏磷酸钠和三聚磷酸钠是酶制剂的稳定剂，既能提高溶菌酶和蛋白酶在液体中的稳定性，又能在一定程度上阻止蛋白酶对溶菌酶的水解；十二烷基硫酸钠作为分散剂促进酶制剂和助剂在糖蜜中的混匀。发明人本是将助剂ⅰ作为酶制剂组合物的稳定剂、保护剂和分散剂使用的，在实际使用中，发明人惊奇的发现，使用助剂ⅰ不仅能提高酶制剂组合物的稳定性和扩散效率，而且能大幅提高酶制剂组合物的抑菌能力，从而减少酶制剂组合物的使用量，降低使用成本。究其原因，发明人认为，溶菌酶在酒精发酵过程偏酸性到中性环境中不太稳定，助剂ⅰ中的六偏硫酸钠、三聚磷酸钠、十二烷基硫酸钠的加入能与酶制剂分子之间形成较强的分子间结合，稳定了酶制剂的空间结构，提高了稳定性，从而避免了活性丧失，对酶制剂组合物的抑菌活性均有保护作用。

步骤（2），用水将步骤（1）得到的发酵培养基ⅰ稀释到糖锤度15°bx～25°bx，接入酿酒酵母，混合均匀后培养，得到酒母醪；

接入酵母的质量为发酵醪质量的0.01%～0.2%，培养温度为28℃～30℃，培养时间为8～15h，细胞数为0.8亿～3亿。

优选的，将步骤（1）得到的发酵培养基ⅰ稀释到糖锤度21°bx，接入酵母的质量为发酵醪质量的0.03%，培养温度为28℃，培养时间为9h。

原糖蜜中含有大量的糖份和多种金属离子，这些物质给糖蜜造成了很大的黏度和渗透压，以至于酿酒酵母不能正常生长繁殖，将原糖蜜稀释到适合的糖锤度，有利于酿酒酵母的繁殖和酒精的发酵。发明人经过反复试验验证，发现在用酶制剂工艺实现糖蜜无酸、无抗生素发酵时，将原糖蜜稀释到糖锤度15°bx～25°bx适宜于培养酒母，稀释到糖锤度为35°bx～45°bx时，适宜进行酒精发酵，以获得更高的酒精产量。

步骤（3），将步骤（2）得到的酒母醪与步骤（1）得到的发酵培养基ⅱ混合均匀后得到发酵醪，培养成熟，得到成熟醪；

发酵醪培养温度32℃～35℃，培养时间为48h～72h。

优选的，发酵醪培养温度为33℃，培养时间为64h。

步骤（4），将步骤（3）得到的成熟醪进行蒸馏处理，得到酒精。

本发明通过用酶制剂和助剂处理原糖蜜，杀灭或抑制糖蜜中及发酵过程中可能存在的多种有害杂菌，取代传统糖蜜酒精生产过程中使用的高温灭菌、硫酸和抗生素，实现糖蜜酒精的不加热、无酸、无抗生素生产。

传统调酸工艺产生的糖蜜酒精发酵醪液和废水呈现较强酸性，后期的废水给环境带来巨大威胁，同时糖蜜中含有钙离子，镁离子等离子在糖蜜生产过程中与添加的硫酸会产生大量沉淀，这些沉淀会附着于设备表面，形成积垢，不仅影响热效率，同时加大了设备的清洗次数，影响生产效率。本发明的无酸发酵工艺解决了上述问题，因为糖蜜酒精生产过程中不加入硫酸，没有硫酸根离子的存在，在生产过程中就不会产生沉淀和积垢，也缓解了发酵醪对设备的腐蚀作用，同时，产生的废水处于自然ph，可由正常的微生物方法处理并生产沼气，沼气渣可用作甘蔗的有机肥，减轻了对环境的危害，实现资源的循环利用。

上述用糖蜜生产酒精的方法，采用酶制剂和助剂共同作用的工艺，效率更高，杀菌、抑菌效果更好，酶制剂组合物添加量更小，有利于降低成本、提高经济效益。所用酶制剂、助剂均为常用的商品，且都是食品安全国家标准食品添加剂使用标准中收录并允许用于食品加工的产品，安全性好、纯度高、价格低，该法生产工艺简单，生产成本低，易于实现工业化生产。酶制剂组合物和助剂ⅰ起到很好的协同增效作用，第一，助剂ⅰ作为酶制剂的稳定剂，既能提高溶菌酶和蛋白酶在液体中的稳定性，又能在一定程度上阻止蛋白酶对溶菌酶的水解；第二，助剂ⅰ可作为乳化剂，促使酶制剂组合物均匀分散，使酶制剂组合物能很好的与底物接触；第三，添加助剂ⅰ和酶制剂组合物共同使用，可以扩大酶制剂的抑菌能力，大大减少酶制剂组合物的用量，在酶活力一定的情况下，可以减少二分之一的酶制剂组合物用量，大幅降低成本。

上述用糖蜜生产酒精的方法，既可以用于间歇式发酵，又可以用于连续发酵。

下面结合具体实施例，对本发明作进一步的阐述。

实施例1

一种用糖蜜生产酒精的方法，包括以下步骤：

（1）将助剂ⅰ和酶制剂组合物加入到原糖蜜中，边搅拌边加入水，将原糖蜜稀释到糖锤度42°bx，加入营养盐，混合均匀，制成发酵培养基，将发酵培养基分成发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ两部分，其中，发酵培养基ⅰ和发酵培养基ⅱ的质量比为1:4，所述助剂ⅰ由以下质量百分比的成分组成：37%的六偏磷酸钠，32%的三聚磷酸钠，31%的十二烷基硫酸钠，所述酶制剂由以下质量百分比的成分组成：48%的溶菌酶，32%的蛋白酶，20%的丝兰提取物，所述营养盐由以下质量百分比的成分组成：38%的硫酸铵，32%的磷酸二氢钾，17%的硫酸锌，13%的氯化钙，所述助剂ⅰ加量为原糖蜜质量的0.3%，所述酶制剂组合物加量为原糖蜜质量的0.1%，所述营养盐加量为原糖蜜质量的0.75%；

（2）用水将步骤（1）得到的发酵培养基ⅰ稀释到糖锤度21°bx，按照原糖蜜质量的0.03%接入酿酒酵母，混合均匀后28℃培养9h，得到酒母醪；