專利名稱：一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法
一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于玉米深加工領域，特別涉及一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法。
背景技術：
小麥、玉米和水稻是全球三大主要糧食作物。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，2006年小麥、玉米、水稻三大作物總產(chǎn)量達19. 36億噸，占全球主要糧食作物總產(chǎn)量的87. 15%。自 2001年以來，玉米的總產(chǎn)量已超過水稻和小麥成為全球第一大作物。近幾年，全球玉米產(chǎn)量均在7億噸左右。美國和中國的玉米產(chǎn)量分別占全球玉米總產(chǎn)量的42. 05%和19. 22%。我國是全球第二大玉米生產(chǎn)國和消費國，玉米也是我國僅次于水稻的第二大糧食作物，2009 年我國玉米產(chǎn)量約為1. 63億噸。玉米不僅具有高產(chǎn)的特性，而且兼有食用、飼用和工業(yè)用等多種用途。玉米是大宗谷物中最適合作為工業(yè)原料的品種，其加工空間大，產(chǎn)業(yè)鏈長，能夠創(chuàng)造出玉米原料幾倍的高附加值。近年來由于人民生活水平的提高，玉米不再是人們生活的主糧，成為工業(yè)糧食原料是玉米產(chǎn)業(yè)的主要出路。隨著畜禽業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)對玉米的需求量大幅度增加，目前農(nóng)村地區(qū)每年大約有4000萬噸玉米直接飼喂給禽畜，造成玉米營養(yǎng)價值的實際利用率很低，因此直接飼用產(chǎn)生大量浪費。如果能夠提高玉米深加工的程度，可大幅度提高玉米附加值和飼料的質(zhì)量，使玉米產(chǎn)業(yè)以及畜禽業(yè)都從中受益?！笆濉逼陂g，我國開始推廣生物燃料乙醇試點項目，主要以玉米、小麥等陳化糧為原料。玉米酒精發(fā)酵工藝通常需要經(jīng)過粉碎、糊化、 液化、糖化之后變成可被微生物利用的糖類再以酵母發(fā)酵酒精，存在大量污水問題。因此， 必須對玉米酒精發(fā)酵工藝進行改造。固態(tài)發(fā)酵是一種在沒有或者幾乎沒有游離水的條件的發(fā)酵過程。人類很早就把固態(tài)發(fā)酵的技術應用于食品的生產(chǎn)，而且?guī)缀跛械墓糯l(fā)酵產(chǎn)品都是使用固態(tài)發(fā)酵技術生產(chǎn)的。與液態(tài)發(fā)酵相比，固態(tài)發(fā)酵的優(yōu)勢在于能耗低，污染少，并且環(huán)境友好，但傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)過程的不可連續(xù)性和難以實現(xiàn)對過程傳質(zhì)、傳熱的有效控制，形成了固態(tài)發(fā)酵大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)應用的制約因素。近年來，隨著發(fā)酵過程在生態(tài)產(chǎn)業(yè)中的凸顯核心位置，特別是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化生物燃料的生產(chǎn)過程，如甜高粱、木薯固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇、丁醇等生物燃料的生產(chǎn)過程，都表現(xiàn)出對連續(xù)、節(jié)能、節(jié)水可實現(xiàn)對過程有效控制的固態(tài)發(fā)酵新技術的迫切需求。對固態(tài)發(fā)酵的應用研究其核心是現(xiàn)代工藝科學技術在以生物反應器為主的生產(chǎn)過程中的集成應用和研究。要解決的核心問題是固態(tài)發(fā)酵的連續(xù)生產(chǎn)和對工藝過程傳質(zhì)、 傳熱的有效控制，實現(xiàn)低成本、低能耗、高效率、高回報的環(huán)境友好型生產(chǎn)工藝新技術體系的形成。以氣提的方式解決發(fā)酵底物和生成物對發(fā)酵過程的抑制——提高發(fā)酵生產(chǎn)速率， 早在上世紀80年代，國內(nèi)外就有了較系統(tǒng)的基礎研究。目前國內(nèi)對氣提發(fā)酵、分離的研究還局限在實驗室和相關文獻發(fā)表的層面上，但以氣提發(fā)酵分離的方式解決發(fā)酵底物和生成物對發(fā)酵過程的抑制問題是提高發(fā)酵生產(chǎn)速率的有效途徑已是學術和產(chǎn)業(yè)界的共識。只是氣提發(fā)酵分離因載氣在操作狀態(tài)下的氣相不凝結(jié)性，使得液態(tài)發(fā)酵和蒸餾分離工藝不能適應氣提發(fā)酵分離的工藝過程操作，因此形成了氣提發(fā)酵大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用的技術和經(jīng)濟性的客觀制約因素。為了克服現(xiàn)有固態(tài)發(fā)酵方法及設備無法實現(xiàn)連續(xù)進、出料，并且產(chǎn)物分離能耗高等問題，本發(fā)明人提出了一種連續(xù)固態(tài)發(fā)酵與產(chǎn)物氣提熱泵耦合分離方法(連續(xù)固態(tài)發(fā)酵與產(chǎn)物氣提熱泵耦合分離的方法及設備，20081034423. 7)，并成功應用于木質(zhì)纖維素原料， 如秸稈、甜高粱等連續(xù)固態(tài)發(fā)酵乙醇和丁醇等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。但是，影響連續(xù)固態(tài)發(fā)酵乙醇的一個重要問題就是固體基質(zhì)的場分布的不均一性，不同固體基質(zhì)，如高淀粉物料、木質(zhì)纖維素原料、同時含淀粉和纖維素的原料等，在連續(xù)固態(tài)發(fā)酵反應器的熱泵氣體循環(huán)氣提時氣體分布場不同，造成氣提難易程度顯著差異。對于玉米等高淀粉含量的原料，在經(jīng)過糊化處理后，物料開始發(fā)粘，氣體難以實現(xiàn)氣提，造成連續(xù)發(fā)酵難以實現(xiàn)。因此，對于以玉米為原料進行連續(xù)固態(tài)發(fā)酵乙醇或丁醇時必須采用新的方法來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有玉米等高淀粉物料難以實現(xiàn)連續(xù)固態(tài)發(fā)酵的問題，提供一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法。本發(fā)明的構(gòu)思汽爆技術由于其獨特的特點，使得玉米等原料可以在汽爆過程中完成粉碎、糊化作用(玉米汽爆分離及其胚乳多組分聯(lián)產(chǎn)利用技術，200910089381. 4)。糊化后的玉米可以直接液化、糖化后用于微生物發(fā)酵。但是，也正因為經(jīng)過汽爆處理，使得玉米原料軟化、粘度提高，造成氣體難以在物料中進行循環(huán)，從而難以實現(xiàn)產(chǎn)物氣提分離-連續(xù)固態(tài)發(fā)酵。必須采用一定的辦法增加物料之間的孔隙度，強化發(fā)酵基質(zhì)之間的氣體循環(huán)，同時又不能影響到發(fā)酵過程的進行。而通常玉米原料含水量很低的情況下，吸水速度較慢，而且吸水軟化后的物料可以仍然保持完整籽粒狀，很容易與發(fā)酵基質(zhì)(汽爆淀粉原料)進行分離。因此，在發(fā)酵周期內(nèi)，不僅可以達到增加發(fā)酵基質(zhì)孔隙度的目的，而且浸泡軟化后的籽粒更加有利于后續(xù)汽爆處理，作為下一批次發(fā)酵的基質(zhì)。本發(fā)明的技術內(nèi)容本發(fā)明提供的一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，包括以下步驟(1)玉米汽爆預處理將浸泡玉米(含水量35%以上)裝入汽爆設備中，在 1. 25MPa飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到汽爆原料；(2)汽爆玉米與干玉米粒混合發(fā)酵汽爆玉米與干燥玉米粒按照一定比例混合后，用作固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)，在發(fā)酵塔內(nèi)進行連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提；(3)發(fā)酵剩余物中汽爆玉米與玉米粒的分離發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵渣經(jīng)過一級螺旋輸送器連續(xù)出料，然后向發(fā)酵剩余物中汽爆玉米發(fā)酵渣加水，經(jīng)過10-40目篩網(wǎng)分離發(fā)酵剩余物中汽爆玉米和玉米粒，收集透過濾網(wǎng)的汽爆玉米，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、混合干燥、造粒包裝等工藝，生產(chǎn)高蛋白精飼料DDGS ；
(4)分離的濕玉米粒直接汽爆，汽爆條件為1. 25MI^飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到的汽爆玉米用于下一批發(fā)酵。本發(fā)明所述的一種淀粉類原料連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟( 所述的汽爆玉米與干玉米粒按照干重5 1 1 1混合。本發(fā)明所述的一種淀粉類原料連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟( 所述的汽爆玉米與干玉米?；旌习l(fā)酵產(chǎn)物包括乙醇、丁醇等。本發(fā)明所述的一種淀粉類原料連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟( 所述的汽爆玉米與干玉米粒混合發(fā)酵乙醇的條件為汽爆玉米和干玉米?；旌虾?，通過螺旋輸送器進料，同時接種糖化酶，65U/g底物，接種安琪高活性釀酒干酵母， 接種量0.5% (ν/ν)，并添加營養(yǎng)鹽0. (NH4)2S04、0. KH2PO4,調(diào)節(jié)ρΗ為5.0左右，進料結(jié)束后用CO2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在 350C，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間60h。本發(fā)明所述的一種淀粉類原料連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟( 所述的汽爆玉米與干玉米粒混合發(fā)酵丁醇的條件為汽爆玉米和干玉米?；旌虾?，通過螺旋輸送器進料，調(diào)節(jié)PH至6. 5，進料結(jié)束后用(X)2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在37°C，接入10% (ν/ν)的Clostridium acetobutylicum ATCC 824種子培養(yǎng)基，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間7 ι。本發(fā)明所述的一種淀粉類原料連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟(3)所述的發(fā)酵剩余物按照1 1 1 5加水，然后經(jīng)過10-40目篩網(wǎng)分離玉米粒和汽爆玉米發(fā)酵渣。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)汽爆玉米中加入干玉米粒，可以起到載體作用，增加發(fā)酵基質(zhì)的孔隙度，從而改善連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提分離過程中的氣體循環(huán)，提高產(chǎn)物濃度；2)干玉米粒在發(fā)酵周期內(nèi)可以達到吸水軟化作用，更加有利于后續(xù)汽爆處理，作為下一批次發(fā)酵的基質(zhì)，從而簡化了操作，節(jié)省了水耗、能耗；3)干玉米粒在吸水軟化過程中，可溶性浸出物溶出，從而使發(fā)酵醪渣生產(chǎn)的DDGS
營養(yǎng)成分更加豐富。

附圖1是本發(fā)明采用的連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提設備示意圖。其中1)進料器，幻一級螺旋輸送器，幻二級螺旋輸送器，4)三級螺旋輸送器，5) 布料器，6)主發(fā)酵塔，7)出料器，8)出料螺旋輸送器，9)種子罐，10)營養(yǎng)鹽罐，11)排污口， 12)羅茨風機，13)熱泵蒸發(fā)器，14)熱泵冷凝器，15)加濕器，16)電磁閥，17)活性炭吸附器，18)排氣口，19)止回閥，20)酒精分離口，21)流量計，22)壓縮機，23)節(jié)流閥，24) PC控制系統(tǒng)
具體實施方式
實施例1(1)玉米汽爆預處理將浸泡玉米(含水量35%以上)裝入汽爆設備中，在 1. 25MPa飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到汽爆原料；( 汽爆玉米與干玉米?；旌习l(fā)酵乙醇汽爆玉米與干燥玉米粒按照干重2 1 混合，通過螺旋輸送器進料，同時接種糖化酶(65U/g底物)，接種安琪高活性釀酒干酵母 (接種量 0.5% (ν/ν))，并添加營養(yǎng)鹽(0.1% (NH4)2S04、0. KH2PO4),調(diào)節(jié) ρΗ 為 5.0 左右，進料結(jié)束后用CO2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在35°C，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間60h，最終共收集到乙醇溶液15200ml，其體積分數(shù)為38%，淀粉利用率為95% ；(3)發(fā)酵剩余物中汽爆玉米與玉米粒的分離發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵渣經(jīng)過一級螺旋輸送器連續(xù)出料，汽爆玉米發(fā)酵渣中按照與發(fā)酵起始汽爆玉米原料干重1 1的比例加水， 然后經(jīng)過10目篩網(wǎng)分離發(fā)酵剩余物中汽爆玉米和玉米粒，收集透過濾網(wǎng)的汽爆玉米，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、混合干燥、造粒包裝等工藝，生產(chǎn)高蛋白精飼料DDGS，DDGS的蛋白質(zhì)含量為
24.8% ；(4)分離的濕玉米粒在1. 25MI^飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到的汽爆玉米用于下一批發(fā)酵。實施例2(1)玉米汽爆預處理將浸泡玉米(含水量35%以上)裝入汽爆設備中，在 1. 25MPa飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到汽爆原料；(2)汽爆玉米與干玉米?；旌习l(fā)酵丁醇汽爆玉米與干燥玉米粒按照干重1 1 混合，通過螺旋輸送器進料，同時接入10% (ν/ν)的Clostridium acetobutylicumATCC 824種子培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)pH至6. 5，進料結(jié)束后用(X)2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在37°C，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間72h，得到的總?cè)軇┝繛?9. 5g/L，其中丁醇產(chǎn)量為13. 65g/L，乙醇產(chǎn)量為3. 9g/L，丙酮產(chǎn)量為1. 95g/L ；(3)發(fā)酵剩余物中汽爆玉米與玉米粒的分離發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵渣經(jīng)過一級螺旋輸送器連續(xù)出料，汽爆玉米發(fā)酵渣中按照與發(fā)酵起始汽爆玉米原料干重1 3的比例加水， 然后經(jīng)過30目篩網(wǎng)分離發(fā)酵剩余物中汽爆玉米和玉米粒，收集透過濾網(wǎng)的汽爆玉米，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、混合干燥、造粒包裝等工藝，生產(chǎn)高蛋白精飼料DDGS，DDGS的蛋白質(zhì)含量為
25.2% ；(4)分離的濕玉米粒在1. 25MI^飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到的汽爆玉米用于下一批發(fā)酵。實施例3(1)玉米汽爆預處理將浸泡玉米(含水量35%以上)裝入汽爆設備中，在 1. 25MPa飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到汽爆原料；( 汽爆玉米與干玉米?；旌习l(fā)酵丁醇汽爆玉米與干燥玉米粒按照干重3 1 混合，通過螺旋輸送器進料，同時接入10% (ν/ν)的Clostridium acetobutylicumATCC 824種子培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)pH至6. 5，進料結(jié)束后用(X)2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在37°C，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間72h，得到的總?cè)軇┝繛?7. 8g/L，其中丁醇產(chǎn)量為17. 8g/L，乙醇產(chǎn)量為3. 56g/L，丙酮產(chǎn)量為1. 78g/L ；(3)發(fā)酵剩余物中汽爆玉米與玉米粒的分離發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵渣經(jīng)過一級螺旋輸送器連續(xù)出料，汽爆玉米發(fā)酵渣中按照與發(fā)酵起始汽爆玉米原料干重1 5的比例加水， 然后經(jīng)過40目篩網(wǎng)分離發(fā)酵剩余物中汽爆玉米和玉米粒，收集透過濾網(wǎng)的汽爆玉米，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、混合干燥、造粒包裝等工藝，生產(chǎn)高蛋白精飼料DDGS，DDGS的蛋白質(zhì)含量為 23. 5% ；(4)分離的濕玉米粒在1. 25MI^飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到的汽爆玉米用于下一批發(fā)酵。實施例4(1)玉米汽爆預處理將浸泡玉米(含水量35%以上)裝入汽爆設備中，在 1. 25MPa飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到汽爆原料；( 汽爆玉米與干玉米?；旌习l(fā)酵乙醇汽爆玉米與干燥玉米粒按照干重5 1 混合，通過螺旋輸送器進料，同時接種糖化酶(65U/g底物)，接種安琪高活性釀酒干酵母 (接種量 0.5% (ν/ν))，并添加營養(yǎng)鹽(0.1% (NH4)2S04、0. KH2PO4),調(diào)節(jié) ρΗ 為 5.0 左右，進料結(jié)束后用CO2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在35°C，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間60h，最終共收集到乙醇溶液14820ml，其體積分數(shù)為36%，淀粉利用率為94. 2% ；(3)發(fā)酵剩余物中汽爆玉米與玉米粒的分離發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵渣經(jīng)過一級螺旋輸送器連續(xù)出料，汽爆玉米發(fā)酵渣中按照與發(fā)酵起始汽爆玉米原料干重1 3的比例加水， 然后經(jīng)過20目篩網(wǎng)分離發(fā)酵剩余物中汽爆玉米和玉米粒，收集透過濾網(wǎng)的汽爆玉米，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、混合干燥、造粒包裝等工藝，生產(chǎn)高蛋白精飼料DDGS，DDGS的蛋白質(zhì)含量為 25. 6% ；(4)分離的濕玉米粒在1. 25MI^飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到的汽爆玉米用于下一批發(fā)酵。
權利要求
1.一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，包括以下步驟(1)玉米汽爆預處理將含水量35%以上的浸泡玉米裝入汽爆設備中，在1.25ΜΙ^飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到汽爆原料；(2)汽爆玉米與干玉米?；旌习l(fā)酵汽爆玉米與干燥玉米粒混合后，用作固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)，在發(fā)酵塔內(nèi)進行連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提；(3)發(fā)酵剩余物中汽爆玉米與玉米粒的分離發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵渣經(jīng)過一級螺旋輸送器連續(xù)出料，然后向發(fā)酵剩余物中汽爆玉米發(fā)酵渣加水，經(jīng)過10-40目篩網(wǎng)分離發(fā)酵剩余物中汽爆玉米和玉米粒，收集透過濾網(wǎng)的汽爆玉米；(4)分離的濕玉米粒直接汽爆，汽爆條件為1.25MI^飽和蒸汽壓力下維持5min，瞬間釋壓，收集得到的汽爆玉米用于下一批發(fā)酵。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟O)中汽爆玉米與干玉米粒按照干重5 1 1 1混合。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟O)中汽爆玉米與干玉米?；旌习l(fā)酵產(chǎn)物包括乙醇、丁醇等。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟( 所述的汽爆玉米與干玉米粒混合發(fā)酵乙醇的條件為汽爆玉米和干玉米?；旌虾?，通過螺旋輸送器進料，同時接種糖化酶，65U/g底物，接種安琪高活性釀酒干酵母， 接種量0.5% (ν/ν)，并添加營養(yǎng)鹽0. (NH4)2S04、0. KH2PO4,調(diào)節(jié)ρΗ為5.0左右，進料結(jié)束后用CO2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在 350C，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間60h。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟( 所述的汽爆玉米與干玉米粒混合發(fā)酵丁醇的條件為汽爆玉米和干玉米?；旌虾?，通過螺旋輸送器進料，調(diào)節(jié)PH至6. 5，進料結(jié)束后用(X)2置換系統(tǒng)內(nèi)空氣，置換結(jié)束后開啟風機和熱泵裝置，控制發(fā)酵塔內(nèi)溫度在37°C，接入10% (ν/ν)的Clostridium acetobutylicum ATCC 824種子培養(yǎng)基，熱泵蒸發(fā)器溫度5 10°C，CO2流量3. 6m3/h，發(fā)酵時間7 ι。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟(3)中發(fā)酵剩余物按照與發(fā)酵起始汽爆玉米原料干重1 1 1 5的比例加水，然后經(jīng)過10-40目篩網(wǎng)分離玉米粒和汽爆玉米發(fā)酵渣。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法，其特征在于，步驟(3)中收集透過濾網(wǎng)的汽爆玉米，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、混合干燥、造粒包裝等工藝， 生產(chǎn)高蛋白精飼料DDGS。
全文摘要
本發(fā)明屬于玉米深加工領域，特別涉及一種玉米連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提耦合分離的方法。本發(fā)明的技術方案包括1)玉米汽爆預處理；2)汽爆玉米與干玉米?；旌线M行連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提分離耦合；3)發(fā)酵剩余物中汽爆玉米與玉米粒的分離；4)分離的濕玉米粒直接汽爆，汽爆玉米發(fā)酵渣用于生產(chǎn)DDGS。汽爆玉米達到粉碎、糊化預處理的作用，干玉米粒的加入可增加發(fā)酵基質(zhì)的孔隙度，改善連續(xù)固態(tài)發(fā)酵-產(chǎn)物氣提分離過程中的氣體循環(huán)，且干玉米粒吸水軟化過程中，可溶性浸出物溶出增加了發(fā)酵醪渣生產(chǎn)DDGS的營養(yǎng)成分，吸水軟化干玉米粒直接用于后續(xù)汽爆處理，簡化了操作，節(jié)省了水耗、能耗。
文檔編號C12R1/865GK102174590SQ20111004401
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權日2011年2月23日 公開號201110044012.0
發(fā)明者邱衛(wèi)華, 陳洪章 申請人:中國科學院過程工程研究所