【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及乙醇发酵，特别涉及一种使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法。
技术介绍
0、
技术介绍
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1、玉米粉浆胶体磨研磨技术是指玉米颗粒粉碎并调浆后，使用胶体磨、盘磨等高速剪切设备，利用定子和转子之间的剪切力，在高转速、高线速情况下对物料颗粒进行进一步剪切和研磨，再加上高速流动的流体产生的剧烈微湍流、高频压力波作用以及高速的机械撞击剪切作用，使玉米纤维破碎、其上结合的淀粉释放、大颗粒的玉米淀粉粒度变小，最终实现物料的均质、分散和乳化，颗粒粒度达到100目以上，使淀粉和纤维的酶解率显著提高。在此过程中，物料颗粒的研磨细度是处理的关键，玉米颗粒在破碎过程中，淀粉受到机械摩擦破坏了完整性，由于淀粉表面有气孔通道，完整性破坏后，内部水、酶结合位点暴露，粉体对水的结合力增强，颗粒度的降低又促进了酶的扩散，所以破损淀粉比完整淀粉颗粒更易吸水、酶解、糊化度增高、溶出物增多，从而有利于淀粉酶和纤维素酶作用。另一方面使物料输送更加顺畅，减少阻塞。在淀粉液化后，添加纤维素酶，进行同步糖化发酵。
2、石磊在颗粒度对玉米粉理化性质影响的研究中，发现随着玉米粉体积平均粒径的降低，直链淀粉含量先略降低再趋于平稳，休止角、保水力、水溶指数、吸水指数和破损淀粉含量均呈上升趋势；玉米粉热稳定性和老化程度随颗粒度的下降而下降，淀粉糊化度则上升。淀粉的糊化度越高，糊化淀粉易被水、淀粉酶渗透到淀粉内部，有利于淀粉的水解。廖娜在不同微细化程度玉米粉的淀粉糊化度研究中，当玉米粉颗粒的平均粒径从20.01μm减小到7.89μm时，其淀粉糊化度从1.
3、国内在玉米纤维干法液化分离生产乙醇研究中，纤维素酶的用量为30fpu/g纤维～120fpu/g纤维。目前，国内商品纤维素酶主要在饲料行业、纺织行业及白酒酿造行业中使用，厂家建议纤维素酶用量为0.15kg/t原料～0.25kg/t原料，其纤维素酶活为140fpu/g～200fpu/g。其中，酸性纤维素酶的最适温度为55℃～60℃，有效温度30℃～75℃，最适ph值在4.5～5.0，有效ph值在4.3～6.0。
4、玉米中淀粉较多，纤维与淀粉之间存在包裹结构，筛选出适宜的玉米纤维水解用专用酶制剂，并结合酶解发酵工艺的优化，克服淀粉对玉米纤维降解的阻碍作用是目前需要解决技术问题之一。其次，将玉米粉颗粒粒度进一步降低，破坏纤维与淀粉间的包裹结构，从而提高淀粉酶和纤维素酶的水解效率，实现玉米纤维的有效降解和转化，也是需要解决的技术问题。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，该方法实现了玉米纤维的有效降解和转化，达到提高乙醇产量的目的。克服了现有淀粉乙醇工艺难以有效降解和转化玉米纤维的不足。
2、本专利技术所采取的技术方案是：一种使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，该方法步骤如下：
3、步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程：玉米经过一级粉碎，调配成玉米粉浆，经胶体磨研磨，玉米粉浆ph值调节为5.5～6.0，添加液化酶；
4、步骤二淀粉浆液化过程：将玉米粉浆升温至89℃～94℃，补加液化酶，液化1h～1.2h，de值控制在19％～22％，得到液化醪液；
5、步骤三干酵母活化过程：在生物安全柜或超净工作台中，称取超级酿酒干酵母，放入无菌水中，在32℃～33℃、转速为180r/min～200r/min的条件下，活化0.5h～1h，酵母活菌数≥0.6亿个/ml；
6、步骤四乙醇发酵过程：液化醪液降至32℃～33℃，添加糖化酶、酵母促进剂、尿素、酸性蛋白酶，接种干酵母活化液，发酵48h，补加纤维素酶，发酵72h，发酵完成，得到成熟醪产品。
7、进一步地，所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，玉米经过一级粉碎，玉米粉的粒径控制指标为2mm筛上物≤0.5％.
8、进一步地，所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，玉米粉浆按照干物浓度以质量分数计为30％调制。
9、进一步地，所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，调配后的玉米粉浆经胶体磨研磨，玉米粉浆中的玉米粒径d90粒径≤645μm，d50粒径≤82μm。
10、进一步地，所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，液化酶在玉米粉浆中的添加量为13ml/t～17ml/t，液化酶酶活为20万u/ml。
11、进一步地，所述步骤二淀粉浆液化过程中，补加的液化酶在玉米粉浆中的添加量为27ml/t～33ml/t，液化酶酶活为20万u/ml。
12、进一步地，所述步骤四乙醇发酵过程中，糖化酶在液化醪液中的添加量为170ml/t～200ml/t，糖化酶酶活为18万u/ml。
13、进一步地，所述步骤四乙醇发酵过程中，酵母促进剂在液化醪液中的添加量为0.02kg/t～0.022kg/t。
14、进一步地，所述步骤四乙醇发酵过程中，尿素在液化醪液中的添加量为0.4kg/t～0.45kg/t。
15、进一步地，所述步骤四乙醇发酵过程中，酸性蛋白酶在液化醪液中的添加量为15ml/t～20ml/t。
16、进一步地，所述步骤四乙醇发酵过程中，干酵母活化液的接种量为按照发酵醪液总体积的1％接种。
17、进一步地，所述步骤四乙醇发酵过程中，纤维素酶在液化醪液中的添加量为8000fpu/t～16000fpu/t。
18、本专利技术的有益效果是：
19、1、采用胶体磨结合纤维素酶工艺可显著提高醪液乙醇浓度，实现玉米纤维乙醇与现有淀粉乙醇工艺的有机结合，具有可实施性强、流程改变小、投资少的优点。
20、2、通过采用胶体磨技术不仅能将玉米粉颗粒粒度进一步降低，还能破坏纤维与淀粉间的包裹结构，从而提高淀粉酶和纤维素酶的水解效率，实现玉米纤维的有效降解和转化，达到增加乙醇产量的目的。
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1.一种使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：该方法步骤如下：
2.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，玉米经过一级粉碎，玉米粉的粒径控制指标为2mm筛上物≤0.5％。
3.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，玉米粉浆按照干物浓度以质量分数计为30％调制。
4.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，调配后的玉米粉浆经胶体磨研磨，玉米粉浆中的玉米粒径D90粒径≤645μm，D50粒径≤82μm。
5.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，液化酶在玉米粉浆中的添加量为13mL/t～17mL/t，液化酶酶活为20万U/mL。
6.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤二淀粉浆液化过程中，补加的液化酶在玉米粉浆中的添加量为27mL
7.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤四乙醇发酵过程中，糖化酶在液化醪液中的添加量为170mL/t～200mL/t，糖化酶酶活为18万U/mL。
8.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤四乙醇发酵过程中，酵母促进剂在液化醪液中的添加量为0.02kg/t～0.022kg/t。
9.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤四乙醇发酵过程中，尿素在液化醪液中的添加量为0.4kg/t～0.45kg/t。
10.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤四乙醇发酵过程中，酸性蛋白酶在液化醪液中的添加量为15mL/t～20mL/t。
11.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤四乙醇发酵过程中，干酵母活化液的接种量为按照发酵醪液总体积的1％接种。
12.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤四乙醇发酵过程中，纤维素酶在液化醪液中的添加量为8000FPU/t～16000FPU/t。
...【技术特征摘要】
1.一种使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：该方法步骤如下：
2.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，玉米经过一级粉碎，玉米粉的粒径控制指标为2mm筛上物≤0.5％。
3.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，玉米粉浆按照干物浓度以质量分数计为30％调制。
4.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，调配后的玉米粉浆经胶体磨研磨，玉米粉浆中的玉米粒径d90粒径≤645μm，d50粒径≤82μm。
5.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤一玉米粉浆胶体磨研磨过程中，液化酶在玉米粉浆中的添加量为13ml/t～17ml/t，液化酶酶活为20万u/ml。
6.按照权利要求1所述的使用胶体磨技术制备玉米乙醇的方法，其特征在于：所述步骤二淀粉浆液化过程中，补加的液化酶在玉米粉浆中的添加量为27ml/t～33ml/t，液化酶酶活为20万u/ml。
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡世洋，宁艳春，杨雨富，徐友海，岳军，刘乃青，伊凤，宋尚德，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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