通过酒糟二次发酵提高玉米乙醇工艺中DDGS品质的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114807245A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202110061851.7(22)申请日2021.01.18(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦申请人南京理工大学(72)发明人何皓金明杰郭琪张佳王盛炜许召贤王旻烜(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006专利代理师高龙鑫王玉双(51)Int.Cl.C12P7/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称通过酒糟二次发酵提高玉米乙醇工艺中DDGS品质的方法(57)摘要本发明公开了一种通过酒糟二次发酵提高玉米乙醇工艺中DDGS品质的方法。传统玉米乙醇生产工艺以玉米粉为原料，经过液化、同步糖化发酵和蒸馏工艺获得燃料乙醇和酒糟。本发明在上述玉米乙醇生产工艺的基础上，对获得的酒糟进行二次同步糖化发酵，降低酒糟中纤维素、残留淀粉和残留葡萄糖的含量，增产乙醇的同时减弱DDGS制备过程中美拉德反应的强度，进而获得品质提高的DDGS。本发明的方法可以改善DDGS色泽，提高DDGS品质，增强了DDGS市场竞争力和原有玉米乙醇工艺的技术经济性。CN114807245ACN114807245A权利要求书1/1页1.一种通过酒糟二次发酵提高玉米乙醇工艺中DDGS品质的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将玉米粉与水混合，形成玉米粉浆液；步骤(2)：调节玉米粉浆液的pH至5.5～6.0，加入淀粉液化酶，液化，得到玉米液化液；步骤(3)：将玉米液化液冷却，调节pH至4.0～5.5，加入糖化酶，以及纤维素酶和半纤维素酶中的至少一种，再加入培养基营养物质和乙醇生产菌株，进行发酵，发酵24h～72h后，蒸馏，得到乙醇和酒糟；步骤(4)：调节酒糟pH至4.0～5.5，加入糖化酶，以及纤维素酶和半纤维素酶中的至少一种，再加入培养基营养物质和乙醇生产菌株，进行二次发酵，发酵6～18h后，蒸馏，得到乙醇和二次发酵后酒糟；步骤(5)：将二次发酵后酒糟进行离心分离，得到上清液和湿酒糟固体，蒸发浓缩上清液及烘干湿酒糟固体后，混合干燥，得到DDGS。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)和/或步骤(4)中，所述糖化酶的添加量为玉米粉干重的0％～0.3wt％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)和/或步骤(4)中，所述纤维素酶的添加量为玉米粉干重的0％～1.2wt％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)和/或步骤(4)中，所述半纤维素酶的添加量为玉米粉干重的0％～0.6wt％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)和/或步骤(4)中，所述培养基营养物质为尿素、酵母粉和蛋白胨中的至少一种；所述乙醇生产菌株为酵母菌、运动发酵单胞菌、曲霉和根霉中的一种。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述上清液蒸发浓缩至25～60wt％干物浓度。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述混合干燥至含水量为8～15wt％。2CN114807245A说明书1/5页通过酒糟二次发酵提高玉米乙醇工艺中DDGS品质的方法技术领域[0001]本发明属于生物能源技术领域，涉及一种提高玉米乙醇工艺中DDGS品质的方法，特别涉及一种通过酒糟二次发酵技术提高玉米乙醇工艺中DDGS品质的方法。背景技术[0002]生物燃料乙醇由于其具有良好的环保性、可再生性、与汽油良好的互溶性等诸多优点已成为当今世界主要的地面交通替代燃料之一。玉米富含淀粉质，是发酵生产燃料乙醇的理想原料之一，玉米原料经粉碎、液化、糖化处理后得到富含可发酵性糖的醪液，再经酵母菌发酵生成乙醇，乙醇经蒸馏及精馏工艺、脱水工艺得到满足燃料乙醇质量标准的无水乙醇(水体积分数含量≤0.8％)。但根据品种、产地、储藏时间等不同，玉米的组成有差异，不同的发酵工艺得到的乙醇含量也有所不同，同时在此工艺过程中，会副产大量酒糟蛋白饲料(DDGS)，每生产1吨乙醇可副产约0.8～1吨DDGS。[0003]DDGS是玉米经菌株发酵生产乙醇并蒸馏后，剩余发酵醪液，即酒糟通过干燥工艺形成产品，由于DDGS最大限度的保留了原谷物的蛋白质、核黄素、硫胺素、烟碱酸、泛酸等营养成分，并且还融入了糖化曲和醪液残留酵母所含的营养成分和生长素、胆碱等微量活性因子，所以DDGS是一种高蛋白、高营养、无任何抗营养因子的优质蛋白饲料原料，客观上也大大缓解了生物燃料乙醇发展与畜牧业发展之间的矛盾，受到行业青睐，成为燃料乙醇生产企业乃至整个酒精发酵行业的重要盈利产品之一。[0004]DDGS的色泽与其营养成分关系密切，研究发现DDGS颜色与赖氨酸的有效含量呈线