淀粉酶、木聚糖酶和酵母的组合在以小麦为至少部分原料进行酒精发酵中的应用制造技术

本发明专利技术涉及酒精发酵领域，具体涉及淀粉酶、木聚糖酶和酵母的组合在以小麦为至少部分原料进行酒精发酵中的应用，本发明专利技术还提供一种利用小麦与木薯进行混合酒精发酵的方法，该方法包括：(1)将含有木薯和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；(2)向所述液化液中接种酵母进行酒精发酵。本发明专利技术可以降低液化液的粘度，减少发酵后的总残糖含量，降低发酵液的粘度，降低废醪清液干物含量。低废醪清液干物含量。

【技术实现步骤摘要】
淀粉酶、木聚糖酶和酵母的组合在以小麦为至少部分原料进行酒精发酵中的应用


[0001]本专利技术涉及酒精发酵领域，具体涉及一种淀粉酶、木聚糖酶和酵母的组合在以小麦为至少部分原料进行酒精发酵中的应用。

技术介绍

[0002]燃料乙醇发酵主要原料包括谷物原料、薯类原料、糖质原料以及纤维素原料，其中淀粉质原料主要为玉米、小麦、水稻和木薯等。随着燃料乙醇行业的迅速发展，原料逐渐由单一原料向混合原料转化。近年来，随着粮食产量的增加，我国陈化水稻和小麦库存量巨大，大量陈化粮亟待处理。采用多种淀粉质原料共发酵生产燃料乙醇可实现原料的多元化，有效解决陈化粮的囤积。
[0003]陈化小麦是长期(3年以上)储藏的粮食，由于霉变、真菌毒素和重金属超标等问题，一般用于燃料乙醇的生产。小麦和木薯原料的混合利用，能够实现原料多元化的柔性生产，避免企业过度依赖玉米原料，有效缓解原料供应紧张的问题，形成多种原料替代格局，增强企业活力和市场竞争能力，促进企业的长足、健康发展。由于超标的小麦和木薯价格较低，通过优化处理等方式，能够降低企业生产成本，取得较好的经济效益，还能保证粮食安全。
[0004]由于小麦价格便宜，因此，使用木薯和小麦混合发酵，且增大小麦的添加比例有助于乙醇生产成本的降低。但是小麦中的蛋白含量较高，麸皮占比较大，导致混合发酵时液化粘度较高，发酵终点总残糖高，发酵液粘度高，废醪清液干物含量较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种淀粉酶、木聚糖酶和糖化酵母的组合在以小麦为至少部分原料进行酒精发酵中的应用。本专利技术可以降低液化液粘度，发酵后的总残糖含量，降低发酵液的粘度，降低废醪清液干物含量。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供淀粉酶、木聚糖酶和酵母的组合在以小麦为至少部分酒精发酵原料进行酒精发酵过程中降低液化液粘度，发酵后总残糖含量，发酵液粘度和废醪清液干物含量中的至少一种中的应用。
[0007]本专利技术第二方面提供一种利用小麦与木薯进行混合酒精发酵的方法，该方法包括：该方法包括：
[0008](1)将含有木薯和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；
[0009](2)向所述液化液中接种酵母进行酒精发酵。
[0010]本专利技术在原有工艺的基础上，大胆尝试各种发酵辅料，最后优化出一套适用于以小麦为至少部分酒精发酵原料进行酒精发酵的工艺，特别是木薯和小麦掺混的工艺，即液化阶段使用木聚糖酶，最终使得发酵液粘度、废醪液的粘度和总残糖，以及废醪清液的干物
含量均降低。
具体实施方式
[0011]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0012]在没有相反说明的情况下，本文所说的温度均是指设定温度。
[0013]第一方面，本专利技术提供了淀粉酶、木聚糖酶和酵母的组合在以小麦为至少部分酒精发酵原料进行酒精发酵过程中降低液化液粘度，发酵后总残糖含量，发酵液粘度和废醪清液干物含量中的至少一种中的应用。
[0014]根据本专利技术，所述酒精发酵原料可以为纯小麦，也可以为小麦和其他原料的混合原料，所述其他原料可以为本领域常规的用于酒精发酵的原料，例如，玉米、木薯等。
[0015]根据本专利技术，所述小麦优选为陈化小麦。
[0016]在没有特别说明的情况下，本文中“陈化”是指粮食的储藏时间在3年以上。
[0017]根据本专利技术，所述小麦可以为脱壳或不脱壳的小麦，优选为脱壳但不脱皮的小麦。
[0018]根据本专利技术，所述木聚糖酶可以为本领域常规使用的各种木聚糖酶，从耐温上讲，其可以为耐高温木聚糖酶，也可以为普通的木聚糖酶，优选为耐高温木聚糖酶。所述“耐高温木聚糖酶”是指在不低于70℃的温度下，酶活不低于20000U/g的木聚糖酶。从酸碱性上讲，其可以为酸性木聚糖酶，也可以为碱性木聚糖酶，优选为酸性木聚糖酶。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述木聚糖酶为耐高温酸性木聚糖酶，其可商购获得，例如，购自夏盛实业集团有限公司，货号为FDG
‑
2234。
[0019]根据本专利技术，优选的，为了进一步提升本专利技术的发酵效果，优选的，所述淀粉酶含有耐高温α
‑
淀粉酶和蛋白酶，且以α
‑
淀粉酶计的酶活不小于140000U/mL。其中，所述耐高温α
‑
淀粉酶是指不低于70℃的温度下，酶活不低于140000U/mL的α
‑
淀粉酶。其中，所述蛋白酶优选为酸性蛋白酶。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述淀粉酶通过商购获得，购自诺维信(中国)生物技术有限公司的超强复配淀粉酶(Avantec CN)(含耐高温淀粉酶和酸性蛋白酶)，酶活为140000U/mL。
[0020]发酵是指通过微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程，通过可以使用本领域常规使用的方法进行发酵。但本专利技术的专利技术人发现发酵时使用糖化酵母，配合木聚糖酶以及如上所述的淀粉酶可以降低发酵后的总残糖含量，降低发酵液的粘度，降低发酵废醪清液干物含量，并能够提高酒份。因此，优选的，所述酵母为糖化酵母，其中，所述糖化酵母可以商购获得，例如，可以购自安琪酵母股份有限公司，酵母总数≥2
×
10
10
个/g。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种利用小麦与木薯进行混合酒精发酵的方法，该方法包括：
[0022](1)将含有木薯和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；
[0023](2)向所述液化液中接种糖化酵母进行酒精发酵。
[0024]根据本专利技术，所述木薯可以为脱皮或不脱皮的木薯，优选为不脱皮的木薯。
[0025]根据本专利技术，所述小麦的选择在如上第一方面已经进行了详细的介绍，此处不再重复赘述。
[0026]根据本专利技术，所述混合粉浆的干物含量可以为常规的含量，优选为30
‑
40重量％，例如，可以为30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％。
[0027]根据本专利技术，所述混合粉浆的pH值优选为酸性，更优选为5
‑
6，例如，可以为5、5.2、5.4、5.6、5.8、6。
[0028]其中，可以使用常规的酸碱调节剂对所混合粉浆的pH值进行调节，例如，稀盐酸、稀硫酸、磷酸、柠檬酸、氨水、氢氧化钠等。
[0029]根据本专利技术，所述小麦的用量可以在较宽的范围内调整，但本专利技术的专利技术人发现，为了进一步提高本专利技术的发酵性能，优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.淀粉酶、木聚糖酶和酵母的组合在以小麦为至少部分酒精发酵原料进行酒精发酵过程中降低液化液粘度，发酵后总残糖含量，发酵液粘度和废醪清液干物含量中的至少一种中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述淀粉酶含有耐高温α
‑
淀粉酶和蛋白酶，且以α
‑
淀粉酶计的酶活不小于140000U/mL；和/或所述酵母为糖化酵母。3.一种利用小麦与木薯进行混合酒精发酵的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将含有木薯和小麦的混合粉浆与淀粉酶和木聚糖酶接触，以对所述混合粉浆进行液化，得到液化液；(2)向所述液化液中接种酵母进行酒精发酵。4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)中，所述混合粉浆的干物含量为30
‑
40重量％；和/或所述混合粉浆的pH值为5
‑
6；和/或以干重计，小麦的掺混比例为20
‑
60％；和/或所述小麦为陈化小麦。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，步骤(1)中，相对于每吨以干重计的混合粉浆，所述木聚糖酶的用量为0.05
‑
0.5kg；和/或相对于每吨以干重计的混合粉浆，淀粉酶的用量为0.1
‑
0.5kg；和/或所述淀粉酶含有耐高温α

【专利技术属性】
技术研发人员：何太波，周娜娜，赖铭雪，王小艳，李永恒，苏云，孙振江，李凡，李义，佟毅，
申请(专利权)人：广西中粮生物质能源有限公司吉林中粮生化有限公司，
类型：发明
国别省市：