[发明专利]生物乙醇的制备方法

说明书

本发明提供了一种生物乙醇的制备方法。该制备方法包括：在酸性蛋白酶的作用下，将蛋白粉进行水解，得到蛋白水解液；使淀粉质原料依次经过粉碎、灭菌、液化和糖化处理，得到淀粉质原料糖化醪；将蛋白水解液与淀粉质原料糖化醪及酵母进行发酵，得到生物乙醇。由于在进行发酵之前蛋白粉已经水解为蛋白水解液，且发酵过程中不加入酸性蛋白酶，因而采用上述方法能够有效解决解决传统酸性蛋白酶添加工艺中存在的酸性蛋白酶水解蛋白效率低、添加量大、成本高、DDGS产品蛋白含量低等技术难题。

技术领域

本发明涉及生物发酵领域，具体而言，涉及一种生物乙醇的制备方法。

背景技术

目前，我国乙醇生产大多采用间歇式稀醪发酵，尤其是淀粉质原料的发酵醪浓度更低，配料浓度过高，淀粉在糊化时会给糖化醪的输送带来困难。因此，发酵成熟醪乙醇浓度一般在12％(体积分数)左右。若能提高乙醇浓度，在原有的设备基础上可增加产量，相应地降低成本，节约能源，可获得良好的经济效益。

酸性蛋白酶是采用现代生物工程技术生产的高科技产品，添加酸性蛋白酶有利于原料中蛋白质的水解，增加醪液中酵母可吸收性氮，促进酵母菌生长繁殖，提高乙醇发酵速率。传统方法是将酸性蛋白酶直接添加到糖化醪中，一方面，由于酸性蛋白酶的加入时间较短，蛋白水解效率不高，酸性蛋白酶添加量较大，成本较高；另一方面，酸性蛋白酶对原料中的蛋白质有较强的水解作用，使DDGS产品(酒糟蛋白饲料)的蛋白含量下降，品质降低，企业效益下降。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生物乙醇的制备方法，以解决生物乙醇发酵过程中直接加入酸性蛋白酶的方法导致蛋白质的水解率，蛋白酶的使用量大，且DDGS产品蛋白质含量较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种生物乙醇的制备方法，该制备方法包括：在酸性蛋白酶的作用下，将蛋白粉进行水解，得到蛋白水解液；使淀粉质原料依次经过粉碎、灭菌、液化和糖化处理，得到淀粉质原料糖化醪；将蛋白水解液与淀粉质原料糖化醪及酵母进行发酵，得到生物乙醇。

进一步地，水解步骤包括：使蛋白粉与水混合，得到5～20％的蛋白粉水溶液；将蛋白粉水溶液的pH调至4.0～5.0，然后加入酸性蛋白酶进行水解，得到蛋白水解液；优选地，水解步骤的温度为50～60℃，水解时间为24～48h；优选地，酸性蛋白酶的浓度为5～10U/g。

进一步地，发酵步骤包括：将淀粉质原料糖化醪降温至32～35℃，然后加入蛋白水解液以及酵母进行发酵，得到发酵产物体系；将发酵产物体系进行油水分离，得到水相产物和油相产物；将水相产物进行精馏，得到生物乙醇。

进一步地，酵母的浓度为0.3～1g/L，蛋白水解液的浓度为2～8％；优选地，发酵步骤在搅拌下进行，且搅拌速度为100～200r/min；优选地，当所述发酵步骤的产物体系中残余葡萄糖的浓度降至1g/L时，所述发酵步骤结束。

进一步地，淀粉质原料选自玉米、木薯、高粱和小麦中的一种或多种。

进一步地，蛋白粉选自玉米蛋白粉、小麦蛋白粉、高粱蛋白粉和大豆蛋白粉中的一种或多种。

进一步地，在粉碎和灭菌步骤之间，上述制备方法还包括：对经粉碎步骤得到的淀粉质原料粗粉进行湿法研磨，得到超细淀粉质原料粉浆，超细淀粉质原料粉浆中固体颗粒物的粒度小于50μm；将超细淀粉质原料粉浆依次进行灭菌、液化和糖化步骤，得到淀粉质原料糖化醪；优选地，采用胶体磨进行湿法研磨过程，且超细淀粉质原料粉浆的粒度为20～40μm。

进一步地，灭菌步骤的温度为100～121℃，灭菌时间为20～60min。

进一步地，液化步骤包括：将淀粉质原料降温至80～90℃，将淀粉质原料的pH值调至5.0～6.0，添加30～100U/g液化酶，进行液化反应，得到液化产物，其中液化时间为1.0～2.0h。