[发明专利]一种利用木薯发酵生产酒精的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用木薯发酵生产酒精的方法。

背景技术

木糖(cassava)是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物，多年生，属大戟科，灌木状，植株高2～3 m，茎干直径5 cm，质地甚脆，多髓心，叶片呈掌状。根为块根，呈柱形或纺锤形，直径5～15 cm，长30～40 cm。长者可达80～100 cm。块根表面为一层棕色或淡黄色的表皮，块根质地松脆，淀粉较纯，除供食用和淀粉工业原料之外，大多数国家作饲料用。由于木薯适应性强，耐水、耐旱，在任何土质中都能生长，是一种不与粮食争地的有发展前途的酒精生产原料。

木薯品种很多，一般分为苦味木薯(Manihot utilissima)和甜味木薯(Manihot aipi)。苦味木薯；又称有毒木薯，茎杆为红色或淡红色，产量高，但生长期较长，一般为18个月，且含氢氰酸较多。氢氰酸易挥发，在木薯晒干后大部分消失，在酒精生产过程中，经蒸煮后几乎大部分消失，故不会影响酒精发酵和成品质量。甜味木薯：又称无毒木薯，茎杆为绿色或棕色，生长期较短，一般为12个月。产量较低。块根中氢氰酸含量较少，处理后可以食用。

木薯块根的化学成分，除水外，主要是碳水化合物。其他成分，如蛋白质、脂肪、果胶质等含量都比较少。木薯被誉为“淀粉之王”。鲜木薯淀粉含量达25％～30％ (木薯干可达70％左右)，此外还含有4％左右的蔗糖。木薯表皮含有的氢氰酸配体，是氢氰酸的主要来源。木薯作为世界公认的一种具有很大发展潜力的酒精生产再生资源。在国内受到广泛的关注。但作为酒精生产原料木薯也存在一些缺点。如第一，木薯干原料的淀粉颗粒大，其中所含的支链淀粉所占的比例要大于瓜干中支链淀粉的比例。这些原因都影响着糖化的效果，继而影响了发酵的最终结果。第二，木薯干根的表面有一层棕色或淡黄色的表皮，其中含有的单宁、色素等对酵母生长繁殖的抑制作用的有机生长因子，直接影响着发酵的结果。如发酵期延长，残糖值偏高等弊病亦于此有关。第三，木薯含氮量较低，不能满足酵母生长所需，所以在用木薯生产酒精时，必须在酒母糖化醪和发酵糖化醪中补充氮源，以利于酵母生长。

目前，国内采用木薯原料进行酒精发酵的企业越来越多，但对木薯原料酒精发酵进行系统研究的很少。本专利考察了各种因素对木薯酒精发酵的影响，确定了木薯酒精发酵的最佳条件。

发明内容

本发明提供了一种利用木薯发酵生产酒精的方法，本专利以木薯为原料，通过对发酵所用氮源、α-淀粉酶和糖化酶的添加量、糖化时间进行优化，为生产实践提供可靠的工艺依据。

1.     一种利用木薯发酵生产酒精的方法，其特征在于发酵时，其特征在于发酵时，木薯原料前期酒精发酵缓慢，所以将发酵温度定为，前期温度30℃(12 h)，中后期温度35℃，总发酵时间为72 h，其工艺流程为：木薯干，粉碎，加水拌料，蒸煮糊化，糖化，加酒母发酵，蒸馏，酒精。

2.      步骤1所述的粉碎过程为将原料粗筛一遍，除去大部分灰土杂质。然后将木薯干敲成约0.5 cm³的小块，用粉碎机粉碎至均匀的细粉，混合搅拌后使用。

3.      步骤1所述的加水拌料过程为木薯原料含杂质较少，淀粉含量高，故采用1:4的加水比调浆，水温70℃。

4.      步骤1所述的蒸煮糊化过程为：实验将蒸煮糊化温度定为121℃(1atm，60 min)。蒸煮完成后，迅速水冷至60℃加酶糖化。

5.      步骤1所述的糖化酶的添加量为160 u/g原料。60℃下糖化30 min，糖化结束后，水冷至30℃左右。

6.      步骤1所述的活性干酵母添加量为0.1%。

7.      步骤1所述的蒸馏时间控制在30 min。

8.      步骤1所述的最佳氮源为硫酸铵。

9.      步骤1所述的α-淀粉酶的最佳添加量为5 u/g。

具体实施方式

下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。

本专利所用的酵母为安琪牌耐高温活性干酵母。

实施例1  

本实施例说明不同氮源对木薯酒精发酵的影响，因为薯类原料含氮量不足，所以在酒精发酵时必须添加氮源。一般生产常用的氮源有硫酸铵、尿素等。本次实验主要是比较硫酸铵和尿素对酒精发酵的影响。其发酵结果见表1。