[发明专利]提高玉米乙醇工艺副产品DDGS色泽的方法

说明书

本发明公开了一种提高玉米乙醇工艺副产品DDGS色泽的方法。所述方法在传统玉米乙醇工艺的基础上，向玉米乙醇发酵醪蒸馏后获得的全酒糟中添加絮凝剂，通过絮凝或混凝作用减少酒糟中游离的糖分、氨基酸、蛋白质等物质，从而减弱DDGS制备过程中美拉德反应的发生，改善最终DDGS色泽，有效保留DDGS营养成分，提高DDGS品质，提高其市场竞争力和工艺经济性。

技术领域

本发明属于可再生能源技术领域，涉及一种提高玉米乙醇工艺副产品DDGS色泽的方法。

背景技术

第一代生物燃料乙醇的生产已被公认为是解决化石燃料使用问题最有效的办法之一。将玉米转化为乙醇通常包括湿磨(Wet Grind，WG)法和干磨(Drygrind，DG)法。在干磨法生产玉米乙醇的过程中，将玉米磨碎并与酶浆混合，用于淀粉的水解，然后接入酵母发酵生产乙醇。在乙醇发酵结束时，除了乙醇外，还形成两种主要副产品，即二氧化碳和带有可溶性物质的干酒糟(DDGS)。玉米DDGS是玉米乙醇生产中剩余的发酵醪通过干燥形成的产品，主要由不可溶干酒糟(DDG)和可溶物干酒糟(DDS)混合而成。典型的干磨工艺产生1吨乙醇约伴随着0.92吨DDGS的产生(Bioresource Technology,2009,100(19):4433-4440)。

DDGS中含有丰富的能量、蛋白质、水溶性维生素和矿物质，被作为一种优良的饲料广泛应用于养殖业。DDGS的营养成分根据玉米原料的品种、玉米乙醇发酵工艺和DDGS的制备工艺不同而不同。在国内外交易市场，色泽是评价DDGS质量的一项重要指标，影响着DDGS的售价(饲料安全及品质控制，2019,5:007)。

DDGS制备过程中发生的美拉德反应是影响DDGS色泽的主要因素之一。玉米乙醇发酵醪蒸馏后获得全酒糟，全酒糟离心后，大部分可溶性还原糖和氨基酸溶解在上清液中。在上清液烘干过程中，还原糖和蛋白质及其氨基酸(特别是碱性氨基酸：赖氨酸和精氨酸)是引起美拉德反应的主要物质(现代食品科技，2010,26(5):441-445)。因此，在DDGS制备过程中上清液比例越大，干燥时发生的美拉德反应越剧烈，褐变速度越快，DDGS色泽越深。虽然从生产工艺上看，DDGS颜色和烘干温度之间具有密切联系，但是究其深层因素还是全酒糟中含有的游离蛋白质、氨基酸和糖类。

现有的工厂工艺技术中，主要通过调整干燥机的进汽温度、上清液的回混比例、蒸发浓缩液的混兑比例等技术参数来尽量降低美拉德反应的发生，也有通过优化液化与喷射温度、上清浓缩液的储存时间与方式来控制氧化的减少，工艺上对美拉德反应影响因素较多(化工管理,2019,000(008):29-30.)。因此，上清液中在生产DDGS过程中发挥重要影响。若全酒糟上清液中的还原糖、氨基酸及蛋白质含量减少，意味着美拉德反应中底物含量变少，如此在DDGS制备过程中褐变程度变低，制备的DDGS色泽变浅，进而提高玉米乙醇工艺副产品DDGS色泽及品质，增加其在市场经济性，也可有助于提高燃料乙醇工厂的整体经济性和可持续性。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高玉米乙醇工艺副产品DDGS色泽的方法。该方法在传统玉米乙醇工艺的基础上，向玉米乙醇发酵醪蒸馏后获得的全酒糟中添加絮凝剂，通过絮凝或混凝作用减少酒糟中游离的糖分、氨基酸、蛋白质等物质。最终达到减弱DDGS制备过程中美拉德反应的发生，改善最终DDGS色泽，有效保留DDGS营养成分的目标，从而提高DDGS品质，提高其市场竞争力和工艺经济性。

实现本发明目的的技术方案如下：

提高玉米乙醇工艺副产品DDGS色泽的方法，具体步骤如下：

步骤1，向玉米乙醇工艺蒸馏乙醇后获得的全酒糟中添加絮凝剂；

步骤2，搅拌使絮凝剂和全酒糟充分混合后，离心，将添加了絮凝剂的全酒糟分为可溶物上清与不可溶物固体两部分；

步骤3，将不可溶物固体干燥得到DDG，将部分可溶物上清干燥浓缩得到DDS；