CN101230360B - 小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法 - Google Patents

小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，以小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液为原料，通过加入氮源物质，经糊化、连消蒸煮、发酵、粗馏、精馏分离后得成品丙丁总溶剂。本发明的方法不但提高了经济效益，还减小了后期污水处理的负担。本发明制备过程中的热水可以循环利用，这在一定程度上也节约了能耗，降低了成本。本发明的方法过程简单，成本低，具有很好的社会价值和经济价值。

Description

小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法
技术领域
本发明涉及一种丙丁总溶剂的生产方法，尤其涉及一种利用小麦提取谷朊粉后的副产品——淀粉乳液(淀粉浆液)生产丙丁总溶剂的方法。
背景技术
目前，小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液(淀粉浆液)的利用主要有以下几方面：(1)经沉淀，去黄浆，分离，干燥，制取干淀粉。该办法能回收到总淀粉量的65％左右，而余下的35％淀粉物质随废水流失，不但给下游污水治理带来压力，也极大地浪费了资源，此种方法生产淀粉产生的附加值不高；(2)是将淀粉乳液(淀粉浆液)直接经配料，糖化，发酵，蒸馏，用于生产酒精，该方法虽然提高了淀粉的利用率，但终端产品酒精附加值并不太高。
现有的丙丁总溶剂，即丙酮、丁醇及乙醇的总称，其生产方法主要有以下两种：(1)石化合成法；(2)生物发酵法。丙丁总溶剂是淀粉类物质发酵后生产的化工原料的总称，它的成分是丙酮，丁醇，乙醇三种物质的混合物质，在工业生产中既可以混合使用，也可以经精馏分离单一种物质使用。丙酮、丁醇两种物质是重要的化工原料，广泛用于有机合成塑料、树脂、油漆、医药和国防工业。通常说丙丁总溶剂是指丙酮、丁醇和乙醇三种物质的混合联产产品，丙酮可作为油漆，电影胶片，塑料，石油精炼脱蜡，植物油萃取，制药的溶剂，有机合成化学工业的原料；丁醇除可用作溶剂外还是一种潜在的大宗动力燃料，它的燃烧值和汽油相当，是汽车用油的替代品。这两种物质主要依靠不可再生的石油资源经合成的办法制取。随着石油资源的日益紧缺，利用可再生的生物采用生物发酵生产丙丁总溶剂也是一种很好的办法。目前国内采用生物发酵法生产丙丁总溶剂的厂家，采用的原料均为玉米，不但成本太高，同时也给饲料行业带来了竞争压力，它不仅直接消耗大量的玉米，而且工艺复杂，需经筛选，破碎，提胚，糊化，连消蒸煮等前期处理工作，才能发酵、蒸馏生产出成品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，以降低生产成本，提高经济价值。
为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，以小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液为原料，通过加入含氮物质，经糊化、连消蒸煮、发酵、粗馏、精馏分离后得成品丙丁总溶剂。
本发明的具体制备方法为：以小麦面粉提取谷朊粉后的副产品——淀粉乳液为原料，加入60℃-80℃热水，调至含淀粉物质为6％-9％的水液，再加入重量百分含量为1％-30％的氮源物质，搅拌均匀；利用二次蒸汽于80-95℃的温度下糊化30min-90min，再加热至130℃-145℃，连续蒸煮消毒，后熟维持1-3小时，冷却至36-40℃入发酵种母罐，接入丙丁菌种后于37-39℃的温度下连续发酵36-72小时；发酵醪粗馏后即得到丙丁总溶剂。
得到的丙丁总溶剂再由精馏塔依次分离出丁醇，丙酮，乙醇，发酵过程中回收自由气体，分离后可得到二氧化碳和氢气。
蒸馏后醪液经压滤机过滤烘干可得到纤维饲料。
所述的氮源物质为硫酸铵，豆类物质，棉籽及棉粕，菜籽及菜粕，花生粕，麸皮，米糠，木薯或甘薯类物质。
利用本发明的方法，小麦面粉在提取谷朊粉后剩下的副产品淀粉乳液经配料，糊化，连消维持，发酵，粗馏，精馏分离制取丙酮，丁醇，乙醇，二氧化碳，氢气，纤维饲料六种产品。本发明涉及到的是小麦面粉提取谷朊粉后的副产品——淀粉乳掖直接糊化，连消蒸煮，发酵便可生产出丙丁总溶剂。本发明的方法比用玉米节省了好几道工序，在生产成本上低于玉米作原料时的成本，开辟了一种新的丙丁总溶剂生产方向，不但达到了变废为宝的目的，同时也提高了产品的附加值，为企业和社会带来了更多的效益。一吨小麦面粉可提取120公斤谷朊粉，谷朊粉是一种国际流行的天然食品添加剂，具有相当高的营养价值，含有人类生存所必须的十多种氨基酸，其蛋白质含量在70％-80％之间。剩下的淀粉乳液如果生产淀粉其得率只有65％，如果生产酒精只可生产3 10公斤；而用于生产丙丁总溶剂，可生产220公斤丙丁总溶剂，330公斤二氧化碳及氢气和200公斤纤维饲料，其经济价值是生产淀粉的3倍，生产酒精的2倍。本发明的方法不但提高了经济效益，还减小了后期污水处理的负担。本发明制备过程中的热水可以循环利用，这在一定程度上也节约的能耗，降低了成本。本发明的方法过程简单，成本低，具有很好的社会价值和经济价值。
具体实施方式
实施例1
本发明的生产方法为：将小麦面粉提取谷朊粉后的副产品——淀粉乳液，加入60℃热水，调至含淀粉物质7.5％的水液，再按重量比加入含蛋白5％的豆粕水解液5％搅拌均匀；利用二次蒸汽90℃的温度下糊化60min，再加热至130℃连续蒸煮消毒，后熟维持1小时，冷却至38℃，泵入发酵种母罐，接入丙丁菌种后37℃的温度下连续发酵56小时，发酵醪利用气相色谱检测丙丁总溶剂含量为2.03克/升，其中丁醇∶丙酮∶乙醇的重量比约为6∶3∶1，发酵醪经粗馏即得到丙丁总溶剂。
得到的丙丁总溶剂再由精馏塔依次分离出丁醇，丙酮，乙醇，发酵过程中回收自由气体，分离后可得到二氧化碳和氢气。蒸馏后醪液经压滤机过滤烘干可得到纤维饲料。
实施例2
本发明的生产方法为：将小麦面粉提取谷朊粉后的副产品——淀粉乳液，加入70℃热水，调至含淀粉物质8％的水液，再按重量比加入1.7％的麸皮搅拌均匀；利用二次蒸汽90℃的温度下糊化90min，再加热至140℃连续蒸煮消毒，后熟维持2小时，冷却至37℃，泵入发酵种母罐，接入丙丁菌种后37℃的温度下连续发酵48小时，发酵醪利用气相色谱检测丙丁总溶剂含量为2.05克/升，其中丁醇∶丙酮∶乙醇的重量比约为62∶29∶9，发酵醪经粗馏即得到丙丁总溶剂。得到的丙丁总溶剂再由精馏塔依次分离出丁醇，丙酮，乙醇，发酵过程中回收自由气体，分离后可得到二氧化碳和氢气。蒸馏后醪液经压滤机过滤烘干可得到纤维饲料。
实施例3
本发明的生产方法为：将小麦面粉提取谷朊粉后的副产品——淀粉乳液，加入90℃热水，调至含淀粉物质9％的水液，再按重量比加入9％的木薯水液25％搅拌均匀；利用二次蒸汽95℃的温度下糊化30min，再加热至145℃连续蒸煮消毒，后熟维持3小时，冷却至39℃，泵入发酵种母罐，接入丙丁菌种后38℃的温度下连续发酵72小时，发酵醪利用气相色谱检测丙丁总溶剂含量为2.12克/升，其中丁醇∶丙酮∶乙醇的重量比约为6∶3∶1，发酵醪经粗馏即得到丙丁总溶剂。得到的丙丁总溶剂再由精馏塔依次分离出丁醇，丙酮，乙醇，发酵过程中回收自由气体，分离后可得到二氧化碳和氢气。蒸馏后醪液经压滤机过滤烘干可得到纤维饲料。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，其特征在于：以小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液为原料，通过加入氮源物质，经糊化、连消蒸煮、发酵、粗馏、精馏分离后得成品丙丁总溶剂。
2.根据权利要求1所述的小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，其特征在于：其制备方法具体为：以小麦面粉提取谷朊粉后的副产品——淀粉乳液为原料，加入60℃-80℃热水，调至含淀粉物质为6％-9％的水液，再加入水液重量的1％-30％的氮源物质，搅拌均匀；利用二次蒸汽于80-95℃的温度下糊化30min-90min，再加热至130℃-145℃，连续蒸煮消毒，后熟维持1-3小时，冷却至36-40℃入发酵种母罐，接入丙丁菌种后于37-39℃的温度下连续发酵36-72小时；发酵醪粗馏后即得到丙丁总溶剂。
3.根据权利要求2所述的小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，其特征在于：得到的丙丁总溶剂再由精馏塔依次分离出丁醇，丙酮，乙醇，发酵过程中回收自由气体，分离后可得到二氧化碳和氢气。
4.根据权利要求2所述的小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，其特征在于：蒸馏后醪液经压滤机过滤烘干可得到纤维饲料。
5.根据权利要求2所述的小麦面粉提取谷朊粉后的淀粉乳液生产丙丁总溶剂的方法，其特征在于：所述的氮源物质为硫酸铵，豆类物质，棉籽及棉粕，菜籽及菜粕，花生粕，麸皮，米糠，木薯或甘薯类物质。
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李明智等.丙丁菌发酵法生产丙酮、丁醇的研究.菏泽师专学报20 4.1998,20(4),全文.
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陈騊声.发酵法丙酮丁醇生产技术 1.化学工业出版社,1991,全文.
陈騊声.发酵法丙酮丁醇生产技术 1.化学工业出版社,1991,全文. *

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