一种利用木薯发酵生产酒精的方法

xiaoxiao2020-6-24  23

专利名称:一种利用木薯发酵生产酒精的方法
技术领域
本发明属于发酵技术领域,具体涉及一种利用木薯发酵生产酒精的方法。
背景技术
木糖(cassava)是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物,多年生,属大戟科,灌木状,植株高2 3 m,茎干直径5 cm,质地甚脆,多髓心,叶片呈掌状。根为块根,呈柱形或纺锤形,直径5 15 cm,长30 40 cm。长者可达80 100 cm。块根表面为一层棕色 或淡黄色的表皮,块根质地松脆,淀粉较纯,除供食用和淀粉工业原料之外,大多数国家作饲料用。由于木薯适应性强,耐水、耐旱,在任何土质中都能生长,是一种不与粮食争地的有发展前途的酒精生产原料。木薯品种很多,一般分为苦味木薯(Manihot utiIissima)和甜味木薯(Manihotaipi)。苦味木薯;又称有毒木薯,茎杆为红色或淡红色,产量高,但生长期较长,一般为18个月,且含氢氰酸较多。氢氰酸易挥发,在木薯晒干后大部分消失,在酒精生产过程中,经蒸煮后几乎大部分消失,故不会影响酒精发酵和成品质量。甜味木薯又称无毒木薯,茎杆为绿色或棕色,生长期较短,一般为12个月。产量较低。块根中氢氰酸含量较少,处理后可以食用。木薯块根的化学成分,除水外,主要是碳水化合物。其他成分,如蛋白质、脂肪、果胶质等含量都比较少。木薯被誉为“淀粉之王”。鲜木薯淀粉含量达25% 30% (木薯干可达70%左右),此外还含有4%左右的蔗糖。木薯表皮含有的氢氰酸配体,是氢氰酸的主要来源。木薯作为世界公认的一种具有很大发展潜力的酒精生产再生资源。在国内受到广泛的关注。但作为酒精生产原料木薯也存在一些缺点。如第一,木薯干原料的淀粉颗粒大,其中所含的支链淀粉所占的比例要大于瓜干中支链淀粉的比例。这些原因都影响着糖化的效果,继而影响了发酵的最终结果。第二,木薯干根的表面有一层棕色或淡黄色的表皮,其中含有的单宁、色素等对酵母生长繁殖的抑制作用的有机生长因子,直接影响着发酵的结果。如发酵期延长,残糖值偏高等弊病亦于此有关。第三,木薯含氮量较低,不能满足酵母生长所需,所以在用木薯生产酒精时,必须在酒母糖化醪和发酵糖化醪中补充氮源,以利于酵母生长。目前,国内采用木薯原料进行酒精发酵的企业越来越多,但对木薯原料酒精发酵进行系统研究的很少。本专利考察了各种因素对木薯酒精发酵的影响,确定了木薯酒精发酵的最佳条件。

发明内容
本发明提供了一种利用木薯发酵生产酒精的方法,本专利以木薯为原料,通过对发酵所用氮源、a -淀粉酶和糖化酶的添加量、糖化时间进行优化,为生产实践提供可靠的工艺依据。I. 一种利用木薯发酵生产酒精的方法,其特征在于发酵时,其特征在于发酵时,木薯原料前期酒精发酵缓慢,所以将发酵温度定为,前期温度30°C (12 h),中后期温度35°C,总发酵时间为72 h,其工艺流程为木薯干,粉碎,加水拌料,蒸煮糊化,糖化,加酒母发酵,蒸馏,酒精。2.步骤I所述的粉碎过程为将原料粗筛一遍,除去大部分灰土杂质。然后将木薯干敲成约0. 5 cm3的小块,用粉碎机粉碎至均匀的细粉,混合搅拌后使用。3.步骤I所述的加水拌料过程为木薯原料含杂质较少,淀粉含量高,故采用1:4的加水比调衆,水温70°C。4.步骤I所述的蒸煮糊化过程为实验将蒸煮糊化温度定为121°C (latm,60min)。蒸煮完成后,迅速水冷至60°C加酶糖化。5.步骤I所述的糖化酶的添加量为160 u/g原料。60°C下糖化30 min,糖化结束后,水冷至30°C左右。6.步骤I所述的活性干酵母添加量为0. 1%。7.步骤I所述的蒸懼时间控制在30 min。8.步骤I所述的最佳氮源为硫酸铵。9.步骤I所述的a -淀粉酶的最佳添加量为5 u/g。
具体实施例方式下面的实施例对本发明作详细说明,但对本发明没有限制。本专利所用的酵母为安琪牌耐高温活性干酵母。实施例I
本实施例说明不同氮源对木薯酒精发酵的影响,因为薯类原料含氮量不足,所以在酒精发酵时必须添加氮源。一般生产常用的氮源有硫酸铵、尿素等。本次实验主要是比较硫酸铵和尿素对酒精发酵的影响。其发酵结果见表I。表I实验数据表明发酵成熟醪中总糖和还原糖很高,酒度分别为7. I °和6. 3°。主要是由于醪液粘稠度太大,醪液糖化不好,造成发酵不完全所致。考虑中通过添加a-淀粉酶达到降低醪液黏度的目的。根据以上数据分析可知添加氮源对提高原料出酒率有一定的好处,添加硫酸铵的效果优于添加尿素,硫酸铵添加量为0. 8%为宜。
_表I不同氮源对木薯酒精发酵的影响_
权利要求
1.一种利用木薯发酵生产酒精的方法,其特征在于发酵时,木薯原料前期酒精发酵缓慢,所以将发酵温度定为,前期温度30°C (12 h),中后期温度35°C,总发酵时间为72 h,其工艺流程为木薯干,粉碎,加水拌料,蒸煮糊化,糖化,加酒母发酵,蒸馏,酒精。
2.根据权利要求I所述的方法,其特征在于,粉碎过程为将原料粗筛一遍,除去大部分灰土杂质;然后将木薯干敲成约0. 5 cm3的小块,用粉碎机粉碎至均匀的细粉,混合搅拌后使用。
3.根据权利要求I所述的方法,其特征在于采用1:4的加水比调浆,水温70°C。
4.根据权利要求I所述的方法,其特征在于蒸煮糊化过程为将蒸煮糊化温度定为 121°C (latm,60 min);蒸煮完成后,迅速水冷至60°C加酶糖化。
5.根据权利要求I所述的方法,其特征在于糖化酶的添加量为160u/g原料;60°C下糖化30 min,糖化结束后,水冷至30°C。
6.根据权利要求I所述的方法,其特征在于活性干酵母添加量为0.1%。
7.根据权利要求I所述的方法,其特征在于蒸馏时间控制在30min。
8.根据权利要求I所述的方法,其特征在于氮源为硫酸铵。
9.根据权利要求I所述的方法,其特征在于a-淀粉酶的添加量为5u/g。
全文摘要
本发明提供了一种利用木薯发酵生产酒精的方法,以木薯为原料,通过对发酵所用氮源、α-淀粉酶和糖化酶的添加量、糖化时间进行优化,为生产实践提供可靠的工艺依据。
文档编号C12P19/14GK102643866SQ201210135059
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者张斌 申请人:苏州百趣食品有限公司

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