申请/专利权人：广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)

申请日：2018-08-17

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN108642094B

主分类号：C12P7/08

分类号：C12P7/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2018.11.06#实质审查的生效;2018.10.12#公开

摘要：本发明属于生物发酵技术领域，公开了一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法。将糖蜜稀释至55～65Bx，加热灭菌，澄清后将一部分物料添加硫酸铵，降温后稀释至10～12Bx流入种子罐，接种活性干酵母培养，控制酵母细胞浓度3.0亿ml以上，锤度4～6Bx，然后连续流入主发酵罐；另一部分物料稀释至46～48Bx，作为发酵培养液，连续流入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.0亿ml以上，相应锤度18～22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，蒸馏得到酒精。本发明采用酵母生长优势抑制细菌生长，并采用种子罐低浓度糖蜜培养高密度酵母，实现快速高效发酵酒精，提高含酒份，减少废液排放。

主权项：1.一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于包括如下步骤：1在稀释罐中，将糖蜜稀释至55～65Bx，并加热至95～100℃灭菌，然后流入澄清罐，通无菌压缩空气搅拌，静置沉降，排除罐底沉降物；2将一部分步骤1的物料添加硫酸铵，降温后稀释为10～12Bx的“稀糖液”流入种子罐，种子罐接种活性干酵母，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，通过控制“稀糖液”的流加速率，使种子罐内酵母细胞浓度控制在3.0亿ml以上，锤度控制在4～6Bx，然后连续流入主发酵罐；3另一部分步骤1的物料降温后稀释至46～48Bx，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.0亿ml以上，相对应锤度18～22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，蒸馏得到酒精。

全文数据：一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法技术领域[0001]本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法。背景技术[0002]糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂制糖副产物，组成成分除了有蔗糖、还原糖、氨基酸、维生素和微量元素等可发酵性糖和营养成份外，还含有无机盐灰分、胶体和焦糖等酵母不可利用的物质，近年来，制糖企业倾向于采用强碱、高硫、高灰等工艺，副产物糖蜜中的灰分、胶体等非糖杂质含量不断升高，糖蜜发酵酒精难度加大。糖蜜酒精发酵相对粗放，糖蜜原料和水不可避免携带细菌，糖蜜酒精生产主要通过添加硫酸酸化糖蜜，抑制细菌生长繁殖，近年来由于糖蜜纯度不断下降，硫酸用量有不断升高的趋势，硫酸抑制杂菌的同时，也会不同程度的抑制酵母的繁殖和发酵，影响原料出酒率。大量使用浓硫酸，不仅对环境造成很大的危害，而且容易造成设备腐蚀和积垢，还会增加酒精废液处理难度，酒精环保资金投入增加。[0003]由于酒精发酵中大量添加硫酸的不利影响，酒精发酵开始出现无酸发酵工艺，该工艺主要从杀灭细菌入手，采用杀菌剂和酶制剂等杀菌，但糖蜜中越来越多的胶体和灰分等物质，会抑制酵母的繁殖和发酵，酒精发酵中的酵母和细菌以生长优势互为竞争，当酵母受到抑制时无法形成生长优势时，细菌将产生耐药性，克服杀菌剂和酶制剂的抑制，形成对酵母生长优势，造成细菌感染，严重影响无酸发酵效果。要想从根本上抑制细菌，必须在酒精发酵中让酵母形成生长优势，从生存竞争上抑制细菌。高密度培养酵母发酵由于发酵酵母密度高，发酵速度快，对竞争性生长的细菌形成生长优势，可以效避免细菌感染，高密度培养酵母是形成酵母生长优势的最直接的方法。[0004]高密度酵母发酵由于单位体积酵母细胞数多，发酵效率高，目前已成为国内外发酵工业的重要研究方向。高密度酵母发酵酒精的研宄大多停留在实验室阶段，主要研宄集中在对玉米、木薯等淀粉原料发酵酒精，对糖蜜酒精高细胞密度研究报道很少。糖蜜是培养酵母和发酵酒精的良好原料，国内大部分糖蜜用于生产酒精。目前糖蜜酒精发酵一般采用双浓度双流加，低浓度流加糖蜜锤度I8〜20Bx，高浓度糖蜜流加锤度35〜40Bx。流加锤度越低越有利于酵母细胞培养，但流加锤度低相应的发酵酒份低。目前糖蜜酒精发酵酵母细胞数不高，一般在1〜1.5亿之间，发酵酒份也不高，普遍在9〜11%vv，远低于淀粉酒精12%以上的含酒份。发明内容[0005]针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法。[0006]本发明目的通过以下技术方案实现：[0007]一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，包括如下步骤：[0008]1在稀释罐中，将糖蜜稀释至55〜e5Bx，并加热至95〜HKTC灭菌，然后流入澄清罐，通无菌压缩空气搅拌，静置沉降，排除罐底沉降物；[0009]2将一部分步骤1的物料添加硫酸铵，降温后稀释为10〜12Bx的“稀糖液”流入种子罐，种子罐接种活性千酵母，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，通过控制“稀糖液”的流加速率，使种子罐内酵母细胞浓度控制在3•〇亿ml以上，锤度控制在4〜6Bx，然后连续流入主发酵罐；[0010]3另一部分步骤⑴的物料降温后稀释至46〜48BX，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.〇亿ml以上，相对应锤度18〜22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，蒸馏得到酒精。[0011]优选地，步骤⑴中所述静置沉降时间为lh。[0012]优选地，步骤⑵所述添加硫酸铵的质量浓度为〇.6%〜〇.8%。[0013]优选地，步骤⑵和步骤⑶中所述的降温是指降温至3TC。[0014]优选地，步骤⑵所述活性干酵母的接种量为〇.3〜〇.5wt.%。[0015]本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：[0016]1本发明采用酵母生长优势抑制细菌生长:接种高密度高活性干酵母，连续通入无菌压缩空气保证酵母充分繁殖至较高密度，以高酵母数量的生长优势3.0亿ml以上抑制细菌繁殖，并实现快速高效发酵酒精，提高含酒份，减少废液排放。[0017]2种子罐低浓度糖蜜培养高密度酵母：目前糖蜜酒精发酵一般采用双浓度流加，低浓度流加糖蜜锤度I8〜2〇Bx，高浓度糖蜜流加锤度35〜40Bx。流加锤度越低越有利于酵母细胞培养，但流加锤度低相应的发酵酒份低。本发明创新性的将低浓度糖蜜流加锤度控制在10〜12Bx，高浓度糖蜜流加锤度46〜48Bx，既能培养高密度酵母3•0亿ml以上），又能发酵高浓度酒精度。附图说明[0018]图1为本发明实施例1的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵方法的工艺流程图。具体实施方式[0019]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。[0020]实施例丄[0021]本实施例的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其工艺流程图如图i所示，具体步骤如下：[0022]1在稀释罐中，漏蜜稀释至eBx，加热器用蒸汽加热至97c，流入澄清罐中，通无菌压缩空气搅拌1小时，静置沉降丨小时，排除罐底沉降物。[0023]2将步骤（1的部分物料，添加硫酸铵〇.7wt.%，冷却器降温至3TC后通过连续稀释器稀释SllBx以下简^“麵液”）流人种預，髓雜爾巾子罐容細5%时停止流加’种子罐接种0•.%高活性干酵母糖蜜发酵专用），连续通入无菌压缩空气揽摔培液银度对应降低到5Bx时，连续流加稀糖液进入种子罐，流加速率控制种^^酵母纟_^•0亿mm上，_驗職咖触，獅賴流人主发麵。骤±物料通过冷却器降温至3〇°C后稀释至47Bx，作为发酵培养y仪，连德加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵職2•〇亿ml以上，相对应睡度偷，主发酵_俩罐M依次流人妇续连续友酵_直至发酵成熟，最后通过蒸馏塔蒸馏得到酒精。本实施例所得成熟醪液含酒份12.03%vv，高于传统酵母密度发酵含酒份11%以内。[0025]实施例2_6]*实酬的-种生物贿_應发_方法，難步骤如下：[0027]⑴在_罐巾，漏蜜轉到咖，加歸臟汽加热至1Qrc，流人澄清罐中，小时，隱罐底沉降物。tG_⑵将步骤⑴的部分物料，添加硫酸钱〇_8fft.%，冷却器降温至紙后通过连续稀释器稀释fl2Bx以下简赖稀糖液”）流入种子罐，料液液位到种子罐容积的5〇%时停止、流加4巾子罐接种0.5wt_%高活性千酵母糖蜜发酵专用），连续通入无菌压缩空气搅拌培种子罐内料液锤度寸应降低到6Bx时，连续流加稀糖液进入种子罐，流加速率控制种子罐内酵母纟瞧数3•0亿mlaJ：，罐度对应6Bx为宜，然后连续流人主发酵罐。[0029]、⑶另-部分步骤⑴的物料通过冷却器降温至紙后稀释至.，作为发酵培养f卖流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵纖2•〇亿ml以上，相对应锤度22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，最后通过蒸馏塔蒸馈翻酒精。本实施例所得成熟醪液含酒份12.27%vv，舒传统酵母密度发酵含酒份n%以内。[0030]实施例3[0031]本实酬的二触獅_飾驗麵方法，具体步骤如下：_2]⑴在稀释罐中，将糖蜜稀释至5观，加热器用蒸汽加热至95。〇，流入澄清罐中，通无菌压缩空气搅拌1小时，静置沉降丨小时，排除罐底沉降物。[0033]2将步骤（1的部分物料，添加硫酸铵0.6wt.%，冷却器降温至3TC后通过连续稀释器稀释fl〇Bx以下简称^稀糖液，’）流入种子罐，料液液位到种子罐容积的5〇。乂时停止流加4巾子^接种〇.3wt.%高活性干酵母糖蜜发酵专用），连续通入无菌压缩空气搅拌培养，当种子罐内料液锤度对应降低到4Bx时，连续流加稀糖液进入种子罐，流加速率控制种子罐内酵母细胞$3•0亿ml以上，罐内锤度对应4Bx为宜，然后连续流入主发酵罐。[0034]3另一部分步骤（1的物料通过冷却器降温至301:后稀释至46Bx，作为发酵培养f:^流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2.〇亿ml以上，相对应锤度2〇Bx，主发酵罐满罐后依次、流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，最后通过蒸馏塔蒸馏得到酒精。本实施例所得成熟醪液含酒份11.85%vv，高于传统酵母密度发酵含酒份11%以内。[0035]述实施例为y发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其f的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于包括如下步骤：1在稀释罐中，将糖蜜稀释至55〜65Bx，并加热至95〜10TC灭菌，然后流入澄清罐’通无菌压缩空气搅拌，静置沉降，排除罐底沉降物；⑵将一部分步骤（1的物料添加硫酸铵，降温后稀释为10〜12Bx的“稀糖液，，流入种子罐，种子罐接种活性干酵母，连续通入无菌压缩空气搅拌培养，通过控制“稀糖液”的流加31率，使种子罐内酵母细胞浓度控制在3•0亿ml以上，锤度控制在4〜6Bx，然后连续流入主发酵罐；3另一部分步骤（1的物料降温后稀释至46〜48Bx，作为发酵培养液，连续流加入主发酵罐，控制主发酵罐内酵母数2•0亿ral以上，相对应锤度18〜22Bx，主发酵罐满罐后依次流入后续连续发酵罐直至发酵成熟，蒸馏得到酒精。2.根据权利要求1所述的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于:步骤1+所述静置沉降时间为lh。3.根据权利要求1所述的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于:步骤2所述添加硫酸铵的质量浓度为〇•6%〜0•8%。4.根据权利要求1所述的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于：步骤2和步骤⑶中所述的降温是指降温至30°C。5.根据权利要求1所述的一种生物抑菌糖蜜酒精发酵的方法，其特征在于:步骤2所述活性干酵母的接种量为0•3〜0•5wt•%。

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