[发明专利]酶制剂生产发酵废液应用于木薯原料生产酒精的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酶制剂生产发酵废液应用于生产酒精的方法，特别是一种利用木薯为原料，通过添加淀粉酶和糖化酶的生产发酵废液生产酒精的方法，属于发酵技术领域。

背景技术

目前，淀粉酶和糖化酶广泛应用于酒精、白酒、啤酒、酿造、味精、淀粉糖、发酵工业等其他行业，淀粉酶和糖化酶制剂在大规模生产的同时产生大量的淀粉酶发酵废液和糖化酶发酵废液。经检测，这些废液COD均在50000mg/L左右，其中淀粉酶废液含淀粉酶100-120U/mL，糖化酶废液含糖化酶(80-100)U/mL。废液均含还原糖(0.9-1.0)g/mL。除此之外还均含发酵代谢的微量氨基酸和无机盐等。上述废液由于各种成分含量都比较低，再次回收利用价值不大，部分中小企业将这些废液直接排放掉，污染了周围环境。部分大型企业按照国家污水排放标准处理这些废液，导致生产成本大量增加。

木薯中含有大量的淀粉，是生产酒精的主要原料。目前在木薯原料生产酒精的过程中，木薯粉加水调成粉浆，在粉浆中加淀粉酶，通过蒸煮实现液化，液化后再加糖化酶糖化，使淀粉水解为葡萄糖，然后利用酵母发酵产生酒精；在糖化的同时添加部分无机氮等无机盐，给发酵过程酵母生长补充氮源。公开号为CN101525648的中国专利，公开了一种以木薯渣为原料生产工业糊精和酒精的工艺方法，它将木薯渣粉碎后进行调浆，加液化酶，调节PH值，加温液化过滤，并将上述工艺过程反复进行，至液化滤液固形物重量含量达到22％～25％，即得到稀工业糊精；可以将上述得到的稀工业糊精蒸发浓缩到固形物含量达到68％～72％，得浓缩工业糊精，也可以按照常规木薯发酵工艺生产得到8％(V/V)以上含量的酒精，液化后过滤产生的废渣可以与废醪液混合，作为肥料使用。上述发明在生产过程中需要添加大量淀粉酶和糖化酶，并且为使酵母快速生长还需要添加大量各种无机盐等酵母营养成分。

发明内容

本发明针对现有技术，提供一种酶制剂生产发酵废液应用于木薯原料生产酒精的方法。

术语解释：

本发明中所述酶制剂生产发酵废液指淀粉酶发酵废液和糖化酶发酵废液，其中，淀粉酶仅是指α-淀粉酶。

淀粉酶发酵废液成分为残留的淀粉酶((100～120)U/mL)、残糖、发酵代谢的微量氨基酸、无机盐等，可溶性固形物达(45～55)g/L。

糖化酶发酵废液成分为残留的糖化酶(80～100U/mL)、残糖、发酵代谢的微量氨基酸、无机盐等，可溶性固形物达(45～55)g/L。

营养盐由尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁按重量比10∶5∶2配制而成。

酶活力单位(U)是指在最适温度下，在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量。

技术方案如下：

酶制剂生产发酵废液应用于木薯原料生产酒精的方法，包括木薯粉粉浆、液化、糖化和发酵，其特征在于，在液化过程中不添加淀粉酶只单独添加淀粉酶发酵废液，或在添加淀粉酶的同时添加淀粉酶发酵废液；和/或在糖化过程中不添加糖化酶只单独添加糖化酶发酵废液，或在添加糖化酶的同时添加糖化酶发酵废液。

所述的木薯粉浆，步骤如下：将木薯粉碎通过孔径为1.5～1.8mm的筛底制得木薯粉，然后按照重量体积比1∶2.5～3的比例将木薯粉与水混合，搅拌均匀，得木薯浆，所述重量体积比单位为：kg/L。

所述的液化，步骤如下：向木薯粉浆中加淀粉酶和/或淀粉酶发酵废液，混匀，控制在90～98℃下进行液化70～90min，得液化木薯浆。优选的，淀粉酶添加量按每克木薯粉添加2～10个活力单位(U)的淀粉酶；淀粉酶发酵废液添加量为每克木薯粉添加0.05～0.1mL淀粉酶发酵废液。

所述的糖化，步骤如下：将液化木薯浆冷却到60℃，加入糖化酶和/或糖化酶发酵废液，混匀，控制在58～62℃下糖化0.5～1h，得糖化液。优选的，糖化酶添加量按每克木薯粉添加80～110个活力单位(U)的糖化酶。糖化酶发酵废液添加量为每克木薯粉添加0.1～0.2mL糖化酶发酵废液。在糖化的过程，加入糖化酶和/或糖化酶发酵废液，然后，再添加营养盐，添加量为每克木薯粉添加0～0.001克营养盐，优选的，添加量为每克木薯粉添加0.0005～0.001克营养盐。

所述的发酵，步骤如下：将糖化液自然冷却至30℃，加入活化后的酿酒酵母，控制在30～33℃下发酵72h。

本发明有益效果如下：