[发明专利]一种发酵生产酒精的方法

说明书

技术领域

本发明属于酒精发酵技术领域，特别涉及一种酒精发酵生产中使用抑菌剂的方法。

背景技术

由于在发酵淀粉生产酒精过程中，其淀粉反应系统不耐酸，所以发酵过程中，因杂菌繁殖而使醪液酸度升高，造成的危害有两方面：一是直接消耗可发酵性糖，使出酒率下降。据文献介绍每增加一个酸度就相当于消耗了总糖的0.6%（约0.5°酒）；二是因酸度增高pH降低而使淀粉酶系统钝化，造成糖化作用不完全，使淀粉和糊精转化不完全，进而也使出酒率降低，造成经济损失（卜春文.酒精发酵过程中糖损失评估.酿酒科技（J）.1996年（3））。

在发酵酒精生产中，杂菌多为乳酸杆菌和醋酸杆菌，所产生的乙酸和乳酸对酵母有抑制作用。国内发酵酒精生产中多采用清液（所述清液为废醪经离心后的液相；所述废醪为发酵成熟醪经蒸馏后排出的料液）回配的方式来减少一次水的用量，这样就使得发酵系统中的酸含量超标，使得发酵产量降低。

由于国内很多厂家使用青霉素作为有效的抑菌剂，但是由于长期使用产生了耐药性，效果不尽理想。随着时间的推移，越来越多的细菌产生青霉素耐药性，就导致需要提高抗生素的用量以获得可以接受的生产率水平。但是，抗生素制剂的价格通常是比较昂贵的，抗生素用量的增加会导致发酵成本显著增加。而且，抗生素的高用量也可引起人体的过敏和其他疾病，影响酒精发酵生产线上操作人员的身体健康。此外，消费者对酒精发酵主产物（食用酒精、燃料乙醇、医疗、化学试剂等）以及其副产物（DDGS、玉米油、杂醇油等）的需求日益增长，这就要求酒精发酵整个生产过程尽可能减少对人、动物健康和环境的危害，即尽可能减少产品中抗生素的残留量或者找到一种可以替代或减少青霉素用量的、对生态友好的抗生素品种。

此外，在酒精发酵过程中，需要经常进行醪液的细菌检查，如有细菌存在，则需要多次、多量添加青霉素，以实现充分抑制杂菌生长，因此青霉素用量较大。青霉素作用机理是抑制细菌的细胞壁的合成，而莫能菌素的作用机理是作用在细胞内，青霉素可以较快的抑制细菌，但是莫能菌素的作用时间更长。

因此，寻找一种对生态友好、廉价而又适合于大生产的酒精发酵抑菌剂，降低系统中的酸度，是实现乙醇稳定并高产的关键因素之一。

莫能菌素是聚醚类离子载体抗生素，莫能菌素对革兰氏阳性菌（尤其金黄色葡萄球菌、链球菌、枯草杆菌）有较强作用。莫能菌素在动物消化道中几乎不吸收。因此，一般不存在组织残留和向可食性畜禽产品转移的问题。由于莫能菌素使用无残留、无副作用，成为欧盟至今唯一允许使用的抗生素饲料添加剂（张军民;张连洁;李东.第八届全国饲料添加剂学术暨新技术、新产品交流会.（会议论文）2004年）。

莫能菌素（monensin）的商品名称为“瘤胃素（rumensin）”，是一种在反刍动物中运用较广的饲料添加剂，原为链霉菌（streptonyces cinnamonesis）所分泌的一种物质，具有控制瘤胃中挥发性脂肪酸比例，减少瘤胃中蛋白质降解，降低饲料干物质消耗，改善营养物质利用率和提高动物能量利用率等作用。其制剂瘤胃素钠，瘤胃微生物对它无适应性，因而作用时间较长，已被美国正式流入肉牛添加剂。补饲瘤胃素钠，可降低饲料消耗，提高日增重，而且残留量极小，对人安全无副作用（张晓庆;那日苏.莫能菌素在动物生产中的应用(J).饲料工业2006年（04））。因而，瘤胃素钠是一种重要的饲料添加剂。

目前青霉素和莫能菌素的市场价格分别为，青霉素的价格大概为129元/kg，莫能菌素的价格大概为100元/kg。

发明内容

鉴于本技术领域现有技术中所存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种发酵生产酒精的方法，尤其涉及其中抑菌剂的使用方法，本发明将包含莫能菌素和青霉素的抑菌剂在拌料阶段和/或酒母扩培阶段添加，来达到抑制杂菌、降低醪液酸度以提高出酒率的效果。酒精发酵的原料来源于大米、玉米、小麦和/或木薯等。

本发明提供了一种发酵生产酒精的方法，其特征在于，在发酵工艺中的拌料阶段和酒母扩培阶段加入含有莫能菌素和青霉素的抗生素作为抑菌剂。

优选地，所述青霉素和莫能菌素的添加的质量比为1:3。

优选地，在拌料阶段加入的抑菌剂的量为：相对于加入抑菌剂后所得体系，青霉素为0.375-0.625ppm；莫能菌素为1.125-1.875ppm。

优选地，在酒母扩培阶段加入的抑菌剂的量为：相对于加入抑菌剂后所得体系，青霉素为0.625-0.875ppm；莫能菌素为1.875-2.625ppm。

优选地，发酵时间为65-70h；发酵温度为32-34℃。