專利名稱：：低溫蒸煮技術在酒精生產(chǎn)中的應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及玉米深加工領域一種新技術的應用，特別是玉米深加工中一種低溫蒸煮技術在酒精生產(chǎn)中的應用，屬于原料制備
技術領域：
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背景技術：
：目前，酒精生產(chǎn)過程中，多數(shù)廠家在液化糖化工序多數(shù)采用中溫蒸煮工藝。還有少數(shù)老廠仍采用高溫蒸煮工藝來生產(chǎn)酒精。用上述兩種方法生產(chǎn)酒精能耗高、利潤低。近幾年，低溫蒸煮技術雖然在酒精生產(chǎn)中有幾個廠應用。但由于生產(chǎn)工藝采用的是干法粉碎，在液化糖化工序中存在著生產(chǎn)工藝復雜、能耗高及生產(chǎn)效率低的不足。其生產(chǎn)過程中不提取玉米中的胚芽、纖維和蛋白，因此，液化醪中淀粉純度相對降低，在生產(chǎn)過程中降低了生產(chǎn)效率；由于有油脂成份(玉米當中的胚芽)和纖維都參與發(fā)酵(發(fā)酵過程主要需要糖和蛋白及孩t量元素)，因此在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物多，影響發(fā)酵效果；當發(fā)酵成熟醪進入蒸餾工序提純時，又增加了下道工序的工作負荷。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術的不足，而提供一種制備方法簡單、節(jié)能且環(huán)保的玉米深加工低溫蒸煮技術在酒精生產(chǎn)中的應用方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明所采用的是玉米低溫蒸煮技術，且為濕法粉碎。即酒精的生產(chǎn)是從淀粉乳開始的。淀粉乳-一玉米經(jīng)過浸泡45-50小時后，進行兩次研磨，分離胚芽；再經(jīng)過幾次篩分，將纖維分離出來，最后生產(chǎn)出用于酒精生產(chǎn)的淀粉乳。本發(fā)明是通過下迷工藝步驟實現(xiàn)的淀粉乳通過淀粉乳閥門(1)進入淀粉乳儲罐(24)，用淀粉乳泵(23)將淀粉乳打到預煮罐(3)內，用堿性物質將PH值調到5.8~6.5，同時加入少量蒸汽，用工藝水將淀粉乳濃度調到11~13波美度(即干物質含量19.5-23.0%)，預煮罐(3)出來的料液通過高度差自行流動到預液化罐(22)中，在預液化罐U2)中加入少量的液化酶。將該料液預熱到55-60°C，然后用預液化醪泵(21)打入蒸汽噴射器(8)將該料液瞬間加熱到92-95°C，并在維持管(9)內保溫3-5分鐘，從維持管(9)出來的料液通過離心泵壓入閃蒸罐(10)，在此料液被瞬間降溫到9(TC后自行流入液化罐(20)中，在液化罐(20)內液化90分鐘后，通過換熱器(18)將其溫度降到58-60°C,然后由液化醪泵(19)送入糖化罐(17)中。在糖化罐內用硫酸將PH值調到4.0-4.5并加入適量的糖化酶(13),糖化約1小時后，用糖化醪泵(16)經(jīng)過換熱器(15)將其溫度降到30-34t:送到發(fā)酵工段進行發(fā)酵。上述低溫蒸煮閃蒸罐(10)是在常壓下工作。在此工序設有CIP(堿液自動清洗裝置)清洗系統(tǒng)，能夠對系統(tǒng)內所有設備和管道進行殺菌清洗，保證生產(chǎn)正常運行。此新技術的關鍵是使糖化醪中的淀粉最大限度地轉變?yōu)槎替湹亩嗵?，一定量的還原糖，以便供酵母使用，糖化率要達到20-40%。(糖化醪-一在酒精生產(chǎn)過程中，經(jīng)過液化糖化處理后的料液；糖化率一-糖化醪的還原糖與外觀糖(即錘度)的比值再乘以100%所得的數(shù)值為糖化醪的糖化率)。此低溫蒸煮技術與中溫蒸煮技術相比有四大優(yōu)勢1、工藝先進中溫蒸煮閃蒸罐是在負壓下工作，真空度為0.01-0.015Mpa，增加了控制點；而此低溫蒸煮閃蒸罐是在常壓下工作，物料在閃蒸罐中只是一走一過。2、設備簡單由于中溫蒸煮閃蒸罐是在負壓下工作，因此需要有真空泵為其抽真空，還要有冷凝器，用于冷卻被抽出的氣體，還要有冷凝水回收裝置及相應的管道、閥門、自控儀表等；而此低溫蒸煮閃蒸罐是在常壓下工作,不用上述中溫蒸煮過程中的那些設備、管道、儀表等，因此節(jié)省投資，也節(jié)省了維修費用。3、節(jié)約用電中溫蒸煮閃蒸罐是在負壓下工作，需要有真空泵工作，每小時用電約15千瓦(按10萬噸酒精/年規(guī)模計算)，全年按330天計，則全年節(jié)約用電118800千瓦，每千瓦按現(xiàn)價O.6元計，則全年節(jié)約電費71280元.4、節(jié)約用汽本發(fā)明節(jié)約了酒精生產(chǎn)中的許多蒸汽，與中溫蒸煮工藝相比每噸酒精可節(jié)約蒸汽0.481噸，每噸蒸汽按現(xiàn)在市場價180元計，可降低生產(chǎn)成本86.58元/噸酒精。按10萬噸酒精/年，每年可為企業(yè)節(jié)約成本865.8萬元人民幣。本發(fā)明不但可以應用在酒精生產(chǎn)中，而且還可以廣泛應用在玉米深加工領域，具有很好的應用前景。如味精、冰醋酸、杼檬酸、賴氨酸等，每P屯玉米可節(jié)約蒸汽0.155卩屯，節(jié)約煤(以4000大卡計)44公斤。本發(fā)明具有方法科學合理，簡單易行，節(jié)能且環(huán)保，產(chǎn)品性價比高的特點。圖l是本發(fā)明的工藝系統(tǒng)圖。具體實施例方式實施例參照圖1，淀粉乳通過淀粉乳閥門1進入淀粉乳儲罐24,用淀粉乳泵23打到預煮罐3內，氨水通過閥門5進入氨水高位槽6，再進入預煮罐3，將PH值調整至5.8~6.5,同時蒸汽通過蒸汽閥門2加入預煮罐3內，將溫度調整至45-50°C，符合GB/T19923-2005標準的工藝水通過閥門4也進入預煮罐3內，將淀粉乳濃度調到11~13波美度(即干物質含量19.5-23%),預煮罐3出來的料液通過高度差自行流動到預液化罐22中，液化酶(杰能科產(chǎn)品)通過液化酶閥門7進入預液化罐22。同時蒸汽通過蒸汽閥門2也加入到預液化罐22中，將該料液預熱到55-60°C，然后用預液化醪泵21打入蒸汽噴射器8,將該料液瞬間加熱到92-95°C，并在維持管9內保溫3-5分鐘，從維持管9出來的料液靠泵壓入閃蒸罐10(常壓)中，在此料液被瞬間降溫到9(TC后自行流入液化罐20中，在液化罐20內液化90分鐘后通過換熱器18將其溫度降到58-60°C，然后由液化醪泵19送入糖化罐17中。硫酸通過硫酸閥門12進入硫酸高位槽11,再進入糖化罐17內，將PH值調到4.0-4.5，糖化酶(諾維信產(chǎn)品)通過糖化酶閩門13也加入到糖化罐17,糖化約l小時后，糖化醪經(jīng)糖化醪泵16，并通過換熱器15將其溫度降到30-34"通過閥門14送到發(fā)酵工段進行發(fā)酵。檢驗方法1、淀粉乳濃度的測定用帶刻度的取樣缸(量程500ml)從淀粉乳儲罐的取樣點取淀粉乳300ml，再取一個250ml的量簡、一個波美計，(量程1Q20)—個溫度計(量程060°C)，將淀粉乳倒入量簡內，將波美計放入量簡中，將量簡內的淀粉乳加滿，平穩(wěn)30秒后，讀取波美計讀數(shù)，再將溫度計放入量簡中，停留60秒，讀取溫度計讀數(shù)。用上述測得的數(shù)值查波美度校正表，所得數(shù)值為淀粉乳的實際濃度(波美度)。2、PH值測定。1)所用儀器PH計分度值為0.02PH單位并應備有電磁攪拌器。2)試劑、材料標準緩沖液；水(符合GB6682中三級水規(guī)格)。3)檢驗步驟從預煮罐購取樣點取200ml料液,用離心分離機將其分離，取上清液做為被測溶液。a)接通儀器電源，儀器預熱15分鐘。b)將溫度補償旋鈕調至25°C，用接近于被測溶液PH值的兩種標準緩沖溶液校正PH計，定位。c)用水沖洗電極，再用樣液洗滌電極，調整樣液溫度并將溫度補償調至25。C，測定樣液的PH值。重復測定搡作，直到PH值讀數(shù)穩(wěn)定lmin為止。所得結果表示至一位小數(shù)。注意測定時，一定要將溫度調節(jié)旋鈕調節(jié)到被測樣的溫度值后再進行測定。d)結果的允許差平行試驗之差不得超過0.1PH。3、溫度的測定用帶刻度的取樣缸(量程500ml)從預液化罐的取樣點取料液約300ml，用溫度計(量程為0100°C)測量其溫度，溫度計放入其中停留30秒，取出后平視溫度計的示值，此溫度即為預液化溫度。4、還原糖的測定1)儀器電爐(800瓦)、滴定管、三角瓶2)試劑與試劑標定a)0.2%葡萄糖溶液。b)0.5%次甲基蘭指示劑稱取次甲基蘭O.5g，加蒸餾水并定容至100mL。c)斐林氏甲、乙液。3)測定步驟a)預備試驗取斐林氏甲、乙溶液各5mL放入250mL三角瓶中，加水20niL，混勻后置石棉網(wǎng)上，用電爐加熱(在2-3分鐘內沸騰)，待沸騰后，用滴管逐滴滴入0.2%葡萄糖標準液(注意保持沸騰)，待試液蘭色近消失時滴入2滴(0.lmL)0.5%次甲基蘭，試液復呈現(xiàn)紅色為終點。(以上滴定手續(xù)應在四分鐘內結束)。b)正式試驗取斐林氏甲、乙液各5mL，放入250mL三角瓶中，加水20mL?；炀浜?，從滴管中預先加入少于預備試驗所耗糖液0.5-1.OmL的0.2%葡萄糖液，置石棉網(wǎng)上用電爐加熱，使其在2-3分鐘內沸騰，否則應調節(jié)電爐。待試液沸騰后，立即加入0.5。/。次甲基蘭2滴，迅速搖勻，繼續(xù)保持沸騰2分鐘(此間如溶液變紅，表示糖液加多，應重做)，再以每2-3秒一滴的速度滴定至蘭色消失。呈現(xiàn)鮮紅色為終點(沸騰2分鐘后滴定數(shù)應在0.5-1.OmL間為宜)，記下消耗葡萄糖的毫升數(shù)V。c)空白試驗準確吸取斐林氏甲、乙液各5mL，放入250mL三角瓶中，加水20mL?；旃春?，加入12mL左右的0.2%葡萄糖液，置石棉網(wǎng)上用電爐加熱使其沸騰，立即記時2分鐘，立即加入次甲基蘭1滴，(此間如溶液變紅，表示糖液加多，應重做)，再以每2-3秒一滴的速度滴定至蘭色消失。呈現(xiàn)鮮紅色為終點(沸騰2分鐘后滴定數(shù)應在0.5-1.OmL間為宜)，記下消耗葡萄糖的亳升數(shù)V。d)計算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式中V—空白試驗消耗葡萄糖的亳克數(shù)。V,—正式試驗消耗葡萄糖的亳克數(shù)。V2—吸取樣品的亳升數(shù)0.002—每亳升0.2°/。葡萄糖標準液中所含葡萄糖的克數(shù)；IOO—以百分含量計。5、外觀糖的測定用帶刻度的取樣缸(500ml量程)從后液化罐的取樣點取料液約300ml，在離心分離機中將料液分離。取上清液lOOml,將錘度計(量程10~20。Bx)放入其中，同時放入溫度計(量程0~60°C)。l分鐘后觀察錘度計的讀數(shù)和溫度計的讀數(shù)，對照糖度對照表，查出的數(shù)值為實測的糖化醪的外觀糖。三種蒸煮方法比較的技術經(jīng)濟指標<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上表中可以清楚地看出采用本發(fā)明生產(chǎn)的酒精不但質量好，還節(jié)約39%的蒸汽。權利要求1、低溫蒸煮技術在酒精生產(chǎn)中的應用，其方法是先將淀粉乳打到預煮罐(3)，加入堿性物質調整PH值，預熱后低溫蒸煮，在預液化罐(22)中加入少量的液化酶，加熱保溫后壓入閃蒸罐(10)降溫進入液化罐(20)，然后由液化醪泵(19)送入糖化罐(17)中，在糖化罐(17)內用硫酸調整PH值，并加入糖化酶糖化后，用糖化醪泵(16)經(jīng)過換熱器(15)將其溫度降到30-34℃送到發(fā)酵工段進行發(fā)酵。2、如權利要求1所述的低溫蒸煮技術在酒精生產(chǎn)中的應用，其具體方法是淀粉乳通過淀粉乳閥門(1)進入淀粉乳儲罐(24)，用淀粉乳泵(23)打到預煮罐(3)內，氨水通過閥門(5)進入氨水高位槽(6),再進入預煮罐(3)，將PH值調整至5.8~6.5,同時蒸汽通過蒸汽閩門(2)加入預煮罐(3)內，將溫度調整至45-5(TC，工藝水通過閥門(4)也進入預煮罐(3)內，將淀粉乳濃度調到1113波美度，預煮罐(3)出來的料液通過高度差自行流動到預液化罐(22)中，液化酶通過液化酶閥門(7)進入預液化罐(22)，同時蒸汽通過蒸汽閥門(2)也加入到預液化罐(22)中，將該料液預熱到55-6(TC,然后用預液化醪泵(21)打入蒸汽噴射器(8),將該料液瞬間加熱到92-95°C，并在維持管(9)內保溫3-5分鐘，從維持管(9)出來的料液靠泵壓入閃蒸罐(10)中，在此料液被瞬間降溫到9(TC后自行流入液化罐(20)中，在液化罐(20)內液化90分鐘后通過換熱器(18)將其溫度降到58-60°C，然后由液化醪泵(19)送入糖化罐(17)中，硫酸通過硫酸閥門(12)進入硫酸高位槽(11)，再進入糖化罐(17)內，將PH值調到4.0-4.5,糖化酶通過糖化酶閥門(13)也加入到糖化罐(17)，糖化約l小時后，糖化醪經(jīng)糖化醪泵(16)，并通過換熱器(15)將其溫度降到30-34L后通過閥門(14)送到發(fā)酵工段進行發(fā)酵。3、如權利要求1所述的低溫蒸煮技術在酒精生產(chǎn)中的應用，其特征在于所述低溫蒸煮閃蒸罐(10)是在常壓下工作。全文摘要本發(fā)明涉及一種低溫蒸煮技術在酒精生產(chǎn)中的應用。其方法是先將淀粉乳打到預煮罐，加入堿性物質調整pH值，預熱后低溫蒸煮，在預液化罐中加入少量的液化酶，加熱保溫后壓入閃蒸罐并降溫，然后由液化泵送入糖化罐中，在糖化罐內用硫酸調整pH值，并加入適量的糖化酶糖化后，用泵經(jīng)過換熱器將其溫度降到30-34℃送到發(fā)酵工段進行發(fā)酵。此新技術的關鍵是使糖化醪中的淀粉最大限度地轉變?yōu)槎替湹亩嗵?，一定量的還原糖，以便供酵母使用，糖化率要達到20-40％。本發(fā)明節(jié)約了酒精生產(chǎn)中的許多蒸汽，按10萬噸酒精/年，每年可節(jié)約成本865.8萬元人民幣。本發(fā)明不但應用在酒精生產(chǎn)中，還可以廣泛應用在玉米深加工領域。具有方法科學，簡單易行，節(jié)能且環(huán)保及產(chǎn)品性價比高的特點。文檔編號C12P7/06GK101348816SQ20081001323公開日2009年1月21日申請日期2008年9月13日優(yōu)先權日2008年9月13日發(fā)明者君張申請人:天明(沈陽)酒精有限公司