專利名稱：用微生物提高酒精產(chǎn)率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酒精生產(chǎn)的方法，特別是在酒精發(fā)酵過程中加入微生物，促進(jìn)酒精發(fā)酵，提高酒精產(chǎn)率的方法。
目前酒精生產(chǎn)使用酵母發(fā)酵法和化學(xué)合成法，酵母發(fā)酵過程中，酵母菌種、溫度、酸堿度、介質(zhì)均對酒精產(chǎn)率造成影響，為此人們總在不斷尋求酒精發(fā)酵的各種條件，例如改進(jìn)酵母品種，嚴(yán)格控制發(fā)酵液的溫度、濃度、往發(fā)酵液中加入添加劑等，對提高酒精產(chǎn)率起到一定的幫助作用，但由于發(fā)酵法生產(chǎn)酒精的過程和條件比較復(fù)雜，尤其是酵母菌與發(fā)酵液之間的關(guān)系，如適應(yīng)性、協(xié)同性等，需要熟練的生產(chǎn)技術(shù)人員在現(xiàn)場反復(fù)試驗，才能逐漸掌握發(fā)酵的合適條件，而一般的操作工人并不能了解其原因，因而許多酒精廠的產(chǎn)率并不能有效地提高。
本發(fā)明的目的是提供一種在發(fā)酵液中加入微生物以提高酒精產(chǎn)率的方法。
本發(fā)明人在生產(chǎn)實踐中，了解到許多工廠酒精發(fā)酵的溫度、濃度等條件雖然控制較好，但發(fā)酵液中還有一些有機(jī)物，這些有機(jī)物帶有許多雜菌，抑制了酵母的正常生長，未能使酵母形成應(yīng)有的優(yōu)勢，從而使發(fā)酵的條件惡化，盡管有的在發(fā)酵前對溶液進(jìn)行滅菌，但許多抑制酵母的微生物并不能全部消滅，在合適的條件下又重新生長，影響了酒精的產(chǎn)率，本發(fā)明人經(jīng)過試驗，發(fā)現(xiàn)一些微生物對酵母的增殖和純化起到促進(jìn)作用，也對一些有機(jī)物中的雜菌起抑制作用。
實現(xiàn)本發(fā)明方法的目的包括以下三個步驟1.原始微生物的采集和培養(yǎng)，從植被豐厚的天然林或原始森林中采來腐爛的植物落葉或落葉層下的腐爛泥土中得到原始菌種，加入純凈水，再取新鮮植物莖或葉，果實切碎，或者曬干的植物切碎加水潤濕，經(jīng)煮沸滅菌，用采集的腐爛落葉、泥土中的原始菌種接種，在常溫常壓下培養(yǎng)5-30天，最適宜的溫度為15-35℃，溫度在15℃以下效果較差，培養(yǎng)得到的菌種在常溫下密封保存或在4-15℃的冷庫中密封保存。
2.原始微生物的擴(kuò)大馴化，取酒精廠加入酵母的發(fā)酵液，發(fā)酵液可以是糧食發(fā)酵液，也可以是糖蜜發(fā)酵液，加入上述得到的菌種馴化擴(kuò)大，其用量按每升發(fā)酵液加入0.01-0.1％(體積)的菌種，在15-40℃的溫度下擴(kuò)大馴化(培養(yǎng))5-20天，得到馴化的菌種。
3.酒精發(fā)酵，將上述擴(kuò)大馴化的菌種按50-3000PPM的濃度加入酒精發(fā)酵罐中，攪拌均勻，發(fā)酵30-60小時，(按常規(guī)條件發(fā)酵)，可降低單耗3-6％，(即節(jié)省能耗)，提高發(fā)酵能力5-25％，殘?zhí)沁€原率降低20-30％，并且保證和提高酒精質(zhì)量，甲醇、醛類物質(zhì)不超標(biāo)，還有所降低。
本發(fā)明的方法能促進(jìn)酒精發(fā)酵過程降低能耗，提高產(chǎn)率的機(jī)理是從天然林或原始森林的腐爛植物中生長著成千上萬種微生物菌群，它們互相依存，互相促進(jìn)，對落葉和周圍的動物尸體、有機(jī)物有非常好的分解作用，因而對環(huán)境的自凈能力很強(qiáng)。本發(fā)明人早期將這種腐爛植物和其覆蓋下的泥土進(jìn)行處理污水，是考慮到原始森林中流出的山泉和溪水清澈干凈的原理，取這些腐爛物質(zhì)培養(yǎng)馴化，用以處理生活污水污泥及水產(chǎn)動物水體，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的(見本發(fā)明人申請的“用微生物處理污水污泥的方法”的發(fā)明專利)，本發(fā)明人聯(lián)想到將這些微生物試圖處理酒精廢液，后來將其加入酒精發(fā)酵罐中，發(fā)現(xiàn)對降低單耗，提高酒精產(chǎn)率有明顯作用，所以本發(fā)明人認(rèn)為是在天然林或原始森林中的腐爛物質(zhì)中有一部分微生物對某些菌種有激活作用，它能使這些菌種大量增殖，而對一些有害菌起抑制和殺滅作用，所以有時我們在原始森林中撿起腐爛的果實會聞到酒香味而不是臭味，即說明森林中的微生物有一部分對酒精酵母有促進(jìn)作用，當(dāng)我們將這些微生物經(jīng)加有酵母的發(fā)酵液馴化后，這部分微生物菌群的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，而對酒精生產(chǎn)起促進(jìn)作用。本發(fā)明人經(jīng)過長時間的摸索，找到了用微生物促進(jìn)酒精生產(chǎn)的，能普遍應(yīng)用于工廠的有效方法，本發(fā)明人將這種從天然林或原始森林中獲得的微生物稱為“YC生物因子”，但YC生物因子中天然菌群的微生物極為復(fù)雜，不能確知其種屬和數(shù)量，只能通過采種后馴化擴(kuò)大的方法得到，這種方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按本方法重現(xiàn)得到的。即從天然植被豐厚的森林或原始森林中可采集到原始微生物。
本發(fā)明與現(xiàn)有提高酒精發(fā)酵產(chǎn)率的方法相比的突出的實質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是1.微生物來源廣，可從天然林的山上或原始森林中采集。
2.操作方法極為簡便，只要在酒精發(fā)酵液按50-3000PPM的濃度加入YC生物因子，攪拌均勻按常規(guī)發(fā)酵條件發(fā)酵酒精即可。
3.適應(yīng)性廣，對糖蜜酒精和糧食酒精發(fā)酵過程都適應(yīng)。
4.效果顯著，對普通發(fā)酵酒精生產(chǎn)，一般都可降低單耗2-6％，提高產(chǎn)率5-25％，尤其是對新廠不熟練的操作人員，操作過程不需反復(fù)調(diào)試即可有明顯的效果。
5.不對酒精質(zhì)量造成影響，據(jù)我們在兩個酒精廠的生產(chǎn)測定，甲醇、醛類等有害物質(zhì)不僅不超標(biāo)，反而可降低。
6.排出的酒精廢液比未加YC生物因子的普通發(fā)酵的廢液易凈化處理。
以下是本發(fā)明的實施例。
實施例一，采集原始微生物實施例，從某亞熱帶原始森林中采集腐爛的樹葉或樹葉覆蓋的泥土10公斤，拿回實驗室，加入50升去離子水，密封保存。
實施例二，取上述相同的原始森林的10公斤新鮮樹葉或枝條，也可用原始森林的果實，打碎，用去離子水20升將其煮沸滅菌，加到實施例一的原始微生物在15-35℃的溫度下培養(yǎng)20天，置于冰箱中保存。
實施例三，取闊葉林中的干樹葉、樹枝打碎成粉，并加山泉水煮沸20分鐘滅菌，加到實施例一的原始微生物中常溫培養(yǎng)30天，得到的擴(kuò)大菌種存于10℃的冰箱中。
實施例四，馴化擴(kuò)大，將100升發(fā)酵酒精廢液(從正常發(fā)酵罐中取出)，加入2升實施例二或?qū)嵤├木N，在15-40℃的溫度下擴(kuò)大馴化10天，備用。
實施例五，將實施例四的擴(kuò)大馴化菌種以200PPM的濃度加到酒精發(fā)酵罐中，攪拌均勻后發(fā)酵40小時，蒸餾結(jié)果與對照組比較，單耗降低4.32％，殘還原糖為1.16，酒精氧化實驗為30分鐘，發(fā)酵能力提高20％。
實施例六，將實施例四的擴(kuò)大馴化菌種以300PPM的濃度加到酒精發(fā)酵罐中，攪拌均勻后發(fā)酵50小時，與對照組比較，單耗由4.5-4.7％降至4.22-4.38，殘還原糖由1.8-2.35降至1.1-1.4，提高發(fā)酵能力15-24％。
以下是廣西某廠酒精發(fā)酵生產(chǎn)試驗報告1.小試1999年上半年本發(fā)明人在實驗室用YC生物因子進(jìn)行酒精發(fā)酵試驗對比，共進(jìn)行16次容量250ml小試，試驗統(tǒng)計，殘還原糖平均比對照組低0.24％，酒精度比對比組高0.18-0.35°，揮發(fā)酸比對照組少0.13，并能提前6-8小時發(fā)酵成熟。
2.模擬生產(chǎn)試驗，1999年7月份本發(fā)明人在廣西某廠的23m3的酒精發(fā)酵罐上進(jìn)行模擬生產(chǎn)試驗，兩次試驗結(jié)果，殘還原糖比對照組低0.17-0.15％，酒精度比對照組多0.2-0.5°，揮發(fā)酸比對照組少，并能提前10-15小時發(fā)酵成熟。
3.模擬生產(chǎn)單耗試驗，1999年7月本發(fā)明人在廣西某廠進(jìn)行酒精生產(chǎn)單耗試驗，用糖蜜6.36m3，89.4BX，還原糖48.5％，稀釋成23.23BX，總體積22.1m3，還原糖12.6％，模擬生產(chǎn)條件進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果單耗為4.58T，比同一批糖蜜的同期生產(chǎn)單耗4.64T，降低了0.06T。
按上述小試和生產(chǎn)試驗，得到結(jié)論是①以提高酒精度0.2-0.5°計，年產(chǎn)5萬噸酒精的酒精廠一年可增加收入700多萬元。
②以每發(fā)酵周期縮短10-15小時計，年產(chǎn)5萬噸酒精廠每年可增加30個發(fā)酵周期，增中5.58萬噸糖蜜發(fā)酵量，擴(kuò)大生產(chǎn)能力25.4％，提高產(chǎn)值4800萬元。
③以降低單耗0.06T計，年產(chǎn)5萬噸酒精廠每年可增中利潤180多萬元。
④以優(yōu)化和改善發(fā)酵環(huán)境，年產(chǎn)5萬噸酒精廠不需要倒罐，可減少直接損失13萬多元，提高發(fā)酵量，增加產(chǎn)值110萬元。
總之，應(yīng)用本發(fā)明YC生物因子進(jìn)行酒精生產(chǎn)試驗，年產(chǎn)5萬噸酒精每年可增加利潤1600多萬元。
權(quán)利要求
1.一種用微生物提高酒精產(chǎn)率的方法，其特征在于它包括以下三個步驟(1)原始微生物的采集和培養(yǎng)，從天然林或原始森林中收集腐爛的植物落葉或落葉層下的腐爛泥土中采集原始微生物，加入純凈水或去離子水，再取新鮮植物莖或葉、果實切碎，或者曬干的植物加水潤濕，經(jīng)煮沸滅菌，與采集的腐爛落葉、泥土的水溶液合并，在常溫常壓下培養(yǎng)2-30天，得到培養(yǎng)的菌種，密封保存；(2)原始微生物的擴(kuò)大馴化，取從酒精廠發(fā)酵罐中的發(fā)酵液，按每升發(fā)酵液加0.01-0.1％體積的菌種，在常溫常壓下擴(kuò)大馴化培養(yǎng)5-20天，得到馴化菌種；(3)將擴(kuò)大馴化的菌種按100-1000PPM的濃度加入酒精發(fā)酵罐中攪拌均勻，按常規(guī)條件發(fā)酵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微生物提高酒精產(chǎn)率的方法，其特征在于菌種經(jīng)用切碎植物培養(yǎng)后，在常溫下密封保存或置于4-15℃的冷庫中保存。
全文摘要
本發(fā)明闡述了一種用天然微生物提高酒精產(chǎn)率的方法,它是從原始森林中采集腐爛植物的菌種經(jīng)接種和用酒精發(fā)酵罐中的發(fā)酵液擴(kuò)大馴化后放到酒精發(fā)酵罐中,按常規(guī)條件發(fā)酵,可降低酒精生產(chǎn)的單耗3—6%,提高發(fā)酵能力5—25%,并能提高發(fā)酵質(zhì)量和酒精質(zhì)量,本發(fā)明方法簡單,效果好,得到的酒精品質(zhì)優(yōu)良,適合糖蜜酒精或糧食酒精生產(chǎn)。
文檔編號C07C31/08GK1252451SQ9912133
公開日2000年5月10日 申請日期1999年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月10日
發(fā)明者黃榮勝 申請人:黃榮勝