CN108368526A - 用于从酒糟组合物和/或啤酒组合物获得油的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了从酒糟组合物中获得油的方法和系统。
Description
相关申请交叉引用及优先权
本申请要求于2015年10月1日提交的美国临时申请号62/235,807的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本领域目前已知各种用于从发酵产物中回收油的工艺。对提供衍生自发酵产物的油的改进方法和系统的需要持续存在。
发明内容
本申请公开了提供用于从发酵生产过程(例如乙醇生产过程)获得油的改进过程的方法和系统。在本申请的一个方面中,公开了一种从酒糟组合物获得油组合物的方法,所述方法包括:
将一种或多种α-淀粉酶添加到第一酒糟组合物以形成第二酒糟物组合物,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克第一酒糟组合物固体的量添加到第一酒糟物组合物中;以及
从第二酒糟物组合物中获得油。
在本申请的另一个方面中,公开了一种从酒糟组合物获得油组合物的方法,所述方法包括:
将全酒糟分离成酒糟水和湿饼;
蒸发来自所述酒糟水的至少一部分水以将所述酒糟水浓缩成糖浆;
将所述糖浆分离成第一油馏分和第一水性馏分;
调节所述第一油馏分的pH以将所述第一油馏分分离成第二油馏分和第二水性馏分;以及
分离第二油馏分和第二水性馏分以提供油组合物;其中将一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆固体的量添加到全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆中。
在本申请的另一个方面中,公开了一个从酒糟组合物获得油组合物的系统,所述系统包括:
第一分离器,所述第一分离器用于将全酒糟分离成第一固体组分和第一液体部分;
蒸发器,所述蒸发器与第一分离器流体连通以接收第一液体部分并且用于浓缩第一液体部分;
第二分离器,所述第二分离器与蒸发器流体连通并且用于将浓缩的第一液体部分分离成第一水性部分和第一油馏分;
与第一分离器和第二分离器流体连通的一种或多种α-淀粉酶的来源,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克全酒糟、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分固体的量添加到全酒糟、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分中;
与第一油馏分流体连通的碱的来源;以及
第三分离器,所述第三分离器与第一油馏分流体连通并且用于从pH调节后的第一油馏分中获得第二油馏分。
在本申请的一个方面中,公开了一种从酒糟组合物获得油组合物的方法,所述方法包括:
将一种或多种α-淀粉酶添加到第一酒糟组合物以形成第二酒糟组合物,其中所述一种或多种酶在小于4.2的pH下添加到第一酒糟组合物中;以及
从第二酒糟物组合物中获得油。
本申请的一个方面中,公开了可通过从所公开的方法获得的油,所述方法通过将第二酒糟组合物的pH调节成第一油馏分以将第一油馏分分离成第二油馏分和第二水性馏分;且分离第二油馏分和第二水性馏分以提供油组合物。
附图说明
图1是用于分馏全酒糟的系统的实施例的示意性框图。
图2是用于从酒糟组合物获得油的系统的实施例的示意图。
图3是表示LpHERATM酶的粘度随时间变化的图。
图4是表示FUELZYMESTM酶的粘度随时间变化的图。
图5是表示一小时和四小时的油含量(w/w%)比较图。
图6是显示长时间内存在和不存在淀粉酶时的油产量的图。
具体实施方式
本申请公开了用于从发酵过程的后端获得油的改进过程的方法和系统。发酵产物(例如乙醇)通常通过以下方式生产:首先通过干磨或湿磨过程研磨含淀粉材料,然后使用酶将材料降解成可发酵糖,最终使用发酵生物将糖直接或间接转化成期望的发酵产物。发酵产物或啤酒可以包括乙醇、水、油、其他可溶性组分、未发酵颗粒物质等。然后将啤酒蒸馏以提供乙醇,剩下的组分作为全酒糟。
可以将全酒糟分离以提供液体组分(称为酒糟水)和固体组分(称为湿饼或湿颗粒)。可以将固体组分干燥以提供“干酒糟”(DDG),而酒糟水可以进一步加工以提供油组合物。可以蒸发酒糟水以提供浓缩物和糖浆,或者可以直接循环到浆料罐中作为“逆流”。可以将糖浆掺入DDG中或在干燥之前添加到湿饼中以产生干酒糟及其可溶物(DDGS)。如本申请所用,“酒糟组合物”用于指全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆。可以从酒糟组合物中获得油。在一些实施例中,可以从酒糟水和/或蒸发后的糖浆获得油。所述油可用于生物柴油生产、食用级油生产(例如GRAS认证的)或其他生物可再生产品。
本申请公开了一种方法,其包括在加工和/或生产酒糟的各个阶段添加α-淀粉酶以促进油的回收。
图1显示用于分馏所得全酒糟以回收原料中玉米内源性油的系统的一个例子。在这个例子中,将全酒糟302提供给酒糟分离器304,所述酒糟分离器用于将酒糟分离成固体组分和液体酒糟水306。该分离可以通过螺旋压榨、离心、滗析器或通过过滤型方法进行。在一些实施例中,可以使用沉淀过滤式离心机(screen bowl centrifuge)进行分离。本领域的普通技术人员将会理解,施加的离心力的速度或量将取决于诸如样本大小的各种因素,并且可以根据这些因素适当地进行调整。合适的分离器和离心机可以从各种制造商获得,例如意大利维琴察的Seital、德国厄尔德的Westfalia或瑞典隆德的Alfa Laval。
固体组分或湿饼308含有高纤维饼,其可以在干燥器310中干燥成高纤维干酒糟(DDG)312产品。这种高纤维DDG 312可能特别适用于多胃动物饲料市场(反刍动物饲料)。在一些实施例中,纤维饼在干燥之前可另外经历洗涤步骤。在一些实施例中,洗涤液可以与液体酒糟水组合。
可以在初始生产发酵产物(全酒糟)之后立即从酒糟水中分离固体组分,以保持油组合物的质量并防止油组合物过度暴露于热、氧气和潜在污染物中。如果在水分存在的情况下将全酒糟或酒糟水暴露较长时间,则可能发生油水解并导致游离脂肪酸的形成,从而降低了生产的油的质量。
将得到的液体酒糟水306提供给蒸发器314或一系列蒸发器,随后是分离器316,以将酒糟水浓缩成糖浆324。图1中所描绘的过程的最终产物,例如,酒糟水、湿饼和/或糖浆,可以用于获得油。可以在酒糟组合物的一个或多个加工和生产点加入酶以促进油的回收。如图1所示,可以在327、328和329中的一处或多处添加酶326到酒糟组合物中。
酒糟组合物的固体含量可以提高粘度。高粘度可能会限制油提取的效率。因此,降低酒糟物组合物的粘度可以允许在蒸发酒糟水期间提高除水,其保持或增加油产率。降低粘度也可以提高将全酒糟分离成湿饼和酒糟水的效率。
本申请公开了通过将酶添加到酒糟组合物和/或啤酒中来降低酒糟组合物和/或啤酒的粘度的过程。可以添加一种或多种α-淀粉酶来改善酒糟组合物和/或啤酒的粘度。
酒糟组合物和/或啤酒粘度的降低可以改进获得油的过程。不受任何理论的束缚,添加α-淀粉酶可破坏任何复合物如淀粉/脂质复合物,从而使得粘度降低和/或油产率和质量提高。
可以将α-淀粉酶添加到啤酒和/或酒糟组合物中,即全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆。α-淀粉酶可以以约0.001至0.05克/100克酒糟组合物固体的量添加到酒糟组合物中。在一些实施例中,α-淀粉酶可以以0.002克/100克至0.04克/100克酒糟组合物固体的范围添加。在其他实施例中,α-淀粉酶可以以0.005克/100克至0.009克/100克酒糟组合物固体的范围添加。在一些实施例中,α-淀粉酶可以以0.033克/100克酒糟组合物固体的量添加到酒糟组合物中。在一些实施例中,α-淀粉酶可以以0.015克/100克酒糟组合物固体的量添加到酒糟组合物中。用于促进从酒糟组合物中回收或获得油的α-淀粉酶可以是低pH、热稳定性酶。在一些实施例中,α-淀粉酶可以在小于4.2的pH下添加到酒糟组合物和/或啤酒中。在其他实施例中,α-淀粉酶可以在pH低于4.0或在pH约3.2至3.9时添加到酒糟组合物和/或啤酒中。α-淀粉酶可以在75℃至95℃的温度下添加到酒糟组合物和/或啤酒中。在其他实施例中,α-淀粉酶可以在80℃至90℃的温度下添加到酒糟组合物和/或啤酒中。在其他实施例中,α-淀粉酶可以在小于4.2的pH下和75℃至95℃的温度下添加到酒糟组合物。用于发酵过程的α-淀粉酶可能不同于获得油的过程中使用的α-淀粉酶。
在从酒糟组合物获得油的方法或用于降低酒糟组合物粘度的方法中使用的示例性α-淀粉酶,可以包括热稳定的并且可在低pH下作用的酶。可商购的酶包括FUELZYMETM(Verenium Corp,BASF的一部分)和LpHERATM(Novozymes)。
在一个实施例中,酒糟水的固体浓度可以为总酒糟的6-9或7-8%(wt/wt%)的。在一些实施例中,酒糟水的固体浓度可以为总酒糟水的6-9(wt/wt%),并且α-淀粉酶可以以0.01克至约0.04克/100克酒糟组合物固体的量添加。这种定量给料速率可以使粘度降低20-35%。在其他实施例中,酒糟水的固体浓度可以为6-9(wt/wt%),并且α-淀粉酶可以以0.003克/100克至约0.012克/100克酒糟组合物固体的量添加,这可以使得粘度降低20-35%。在其他实施例中,0.001克/100克至约0.004克/100克酒糟组合物固体可以使粘度降低0-10%。
在一个实施例中,公开了从酒糟组合物获得油的方法,所述方法包括:将一种或多种α-淀粉酶添加到第一酒糟组合物中以形成第二酒糟组合物,其中一种或多种酶以0.001克/100至0.05克/100克酒糟组合物固体的量添加;以及从第二酒糟组合物中获得油。
在其他实施例中,从酒糟组合物获得油组合物的方法包括:酶促降低第一酒糟组合物的粘度以形成第二酒糟组合物,其中第一酒糟组合物的pH低于4.2并且温度在75℃至95℃;以及从第二酒糟组合物中获得油。
图2描述了获得油的过程。酒糟组合物(例如酒糟水)可以加入到分离器中。这种分离可以通过对酒糟组合物施加第一离心力以形成第一油馏分和第一水性馏分来完成。第一油馏分可以包括富油乳液相和含有重质组分的水相。可以将第一油馏分的pH调节至分离或破坏第一油馏分的水平,由此形成混合物,所述混合物包括具有低脂肪酸含量的第二油馏分和由于施加第一离心力而形成的任何剩余的第一油馏分。pH调节允许选择性分离更高质量的油,同时通过皂化脂肪酸使游离脂肪酸更易溶于水而保留在水性馏分中。因此,游离脂肪酸的一部分被去除,得到含有低水平游离脂肪酸的油。酒糟组合物的存在时间和酒糟组合物的有机酸含量可影响分离的最佳pH值;然而,用最高可能pH处理第一油馏分,以降低分离的油中的总游离脂肪酸含量而不牺牲油的质量。将含有水相及任何剩余重质组分的剩余酒糟组合物去掉。第一和第二油馏分的混合物可以经进一步加工。回收油的方法进一步包括:在调节pH后施加第二离心力至第一油馏分以得到第二水性馏分和第二油馏分的步骤,所得油组合物能够直接运送至生物柴油生产地或进一步提炼至食用油标准。
在一个实施例中,在酒糟组合物的初始生产后立即将第一离心力施加至酒糟组合物以保持油组合物的质量并防止其暴露于热和氧。如果酒糟组合物在水分存在下长时间暴露,则可能发生油的水解并导致游离脂肪酸的形成。
在一个实施例中,第一离心力通过分离器或离心机或其组合来施加,包括但不限于例如加压机、挤出机、沉降式离心机、盘式离心机、筛网离心机或其组合。在一个实施例中,保持约4000g的连续流速。本领域的普通技术人员将会理解,施加的离心力的速度或量将取决于诸如样本大小的各种因素,并且可以根据这些因素适当地进行调整。合适的分离器和离心机可以从各种制造商获得,例如意大利维琴察的Seital、德国厄尔德的Westfalia或瑞典隆德的Alfa Laval。
在一个实施例中,单独的离心机可用于将离心力施加到酒糟组合物。在一个实施例中,对所得油馏分的重质相施加背压,以改善油组合物与水相和重质组分的分离。可以通过调节离心机来施加背压,以限制离心机中油馏分的流量。
在一个实施例中,所述方法还包括从酒糟组合物中分离出第一油馏分后再去除第一水性馏分的步骤。在一个实施例中,第一水性馏分包含基于第一水性馏分总重量约65%至约95%的水分。在一个实施例中,第一水性部分包含基于第一水性馏分总重量约12%至约40%的蛋白。在一个实施例中,第一水性馏分包含基于第一水性馏分总重量的高达约10%的油。在一个实施例中,第一水性馏分的剩余物包括淀粉、中性洗涤纤维或其组合。第一水性馏分的全部或部分可以进一步加工或施用于固体,例如干酒糟。
在一个实施例中,通过将无机碱引入至第一油馏分来调节pH。在一个实施例中,pH升高。无机碱可以是二价或单价的。优选地,无机碱是含有来自组I族的金属的单价氢氧化物碱。最优选地,无机碱可以是KOH或NaOH。在一个实施例中,将第一油馏分的pH调节至约7至约10的范围。在其他实施例中,将pH调节至约7.5至约9.0、约8.0至约8.5或约7.2至约8.2的范围。
在一个实施例中,第二离心力通过分离器或离心机或其组合来施加。在一个实施例中,在施加第二离心力时形成第二水性馏分。在一个实施例中,第二水性馏分包含基于第二水性馏分的总重量的约60%至80%的水分。在一个实施例中,第二水性馏分包含基于第二水性馏分总重量约10%至40%的蛋白。在一个实施例中,第二水性馏分包含基于第二水性馏分的总重量的高达50%的油。在一个实施例中,第二水性馏分的剩余物包含淀粉、中性洗涤纤维或其组合。第二水性馏分可用于处理干酒糟或其他固体(需要增加这些组分的含量时)。
在一个实施例中,所述方法包括从pH调节后的第一油馏分中回收油组合物的步骤。在一个实施例中,回收油组合物包括在调节pH后从第一油馏分中分离或去除或既分离也去除第二油馏分。回收油组合物包括但不限于油组合物的储存。
在一个实施例中,所述方法包括从酒糟组合物中分离油馏分的步骤,其中所述油馏分含有油组合物。在一个实施例中,所得的第二油馏分含有约20%w/w至约70%w/w的油。在另一个实施例中,第二油馏分含有约30%w/w至约60%w/w的油或约40%w/w至约50%w/w的油。油馏分也可具有不同量的酒糟组合物。在一个实施例中,油馏分可为初始酒糟组合物的约20%w/w。在任何上述实施例中,油馏分可以是乳液。在一些实施例中,从添加了α-淀粉酶的酒糟组合物中获得的油的量可以比不添加α淀粉酶的酒糟组合物多15%至75%。在其他实施例中,从添加了α-淀粉酶的酒糟组合物中获得的油的量可以比不添加α淀粉酶的酒糟组合物多30%至50%。
从本申请所述的方法回收的油组合物可以以各种方式进一步加工。例如,可将油组合物过滤并漂白以提供用于消费者使用的食品级油。在一个实施例中,可以将油组合物脱胶,进一步苛化,并根据市售过程进行去皂步骤。然后,在这些步骤之后,对油进行一个或多个粘土漂白步骤以获得具有期望含量和颜色的油。
除了粘土漂白之外或作为粘土漂白的替代方案,在油组合物已经脱胶、苛化并经过去皂步骤之后,使用加热漂白步骤可以得到期望颜色的食品级油。本领域普通技术人员已知用于如所述的脱胶、苛化和去皂的合适工艺。本领域技术人员也可获得粘土漂白和热漂白工艺,并可用于获取食品级油。
在一个实施例中,从本申请所述的方法回收的油组合物可用于生产生物柴油和甘油。有若干工艺可用于从油脂生产生物柴油,包括碱催化酯交换,直接酸催化酯交换,以及将油转化为其脂肪酸,然后将脂肪酸转化为生物柴油。生物柴油生产技术和设备可从例如美国明尼苏达州明尼阿波里斯的Crown Iron Works公司和德国法兰克福的Lurgi AG商购获得。为了从本申请所述的油组合物生产生物柴油和甘油,可以使用碱催化的酯交换工艺。油组合物的进一步加工在美国专利号8,702,819中公开,其通过引用全文并入本申请。
用于获得油的酒糟组合物本身可以从乙醇发酵生产过程获得。在一个实施例中,发酵过程可以在不产生热浆(即没有蒸煮)的情况下进行。在一些实施例中,发酵可以在没有液化步骤的情况下进行。发酵过程可以通过淀粉组合物与酶组合物的糖化步骤进行以形成糖化组合物(例如,没有蒸煮)。在一些实施例中,用于糖化的酶组合物可以包括在pH3至6或pH4至5时添加的α-淀粉酶和葡糖淀粉酶。在一些实施例中,可以用于糖化的酶组合物可以在25℃至40℃的温度下加入。
在另一个实施例中,发酵过程可以是常规的酶促液化过程。可将淀粉浆加热至50℃至100℃(即,煮熟)、60℃至90℃或80℃至85℃之间。接下来,可以加入热稳定的α-淀粉酶来引发液化。
然后可以在100℃至145℃的温度下对浆液进行喷射熟化以完成浆液的凝胶化,或者在102℃至135℃或105℃至125℃之间完成浆料的完全凝胶化。
可以将浆液冷却至50℃至100℃、65℃至97℃或60℃至95℃之间的温度。接下来,可以加入另外的α-淀粉酶来完成水解。液化过程通常可以在pH约3至约8、约4至约7或约5至约6之间进行。
在常规酶促液化过程的一个实施例中,来自液化的糊精可以进一步水解以产生可以被酵母代谢的聚合度1-3的低分子糖。典型地,可以使用葡糖淀粉酶实现水解,作为葡糖淀粉酶的替代方案或作为葡糖淀粉酶的附加方案,可以使用α-葡糖苷酶和/或α-淀粉酶。完整的糖化步骤可以持续长达72小时。在另一个替代实施例中,在高于50℃的温度下持续40-90分钟的预糖化步骤之后,可以通过称为同时糖化和发酵(SSF)的过程完成糖化。在常规酶促液化过程的一个实施例中,发酵可以使用酵母例如来自酵母属(Saccharomyces spp.)的酵母进行,所述酵母被添加到经碾磨和液化的全谷物(例如糊状物)中。
在一个实施例中,基于淀粉组合物的总重量,淀粉组合物包含水和5%至60%的干燥固体颗粒淀粉。在另一个实施例中,基于淀粉组合物的总重量,淀粉组合物包含10%至50%的干燥固体颗粒淀粉。在一个实施例中,基于淀粉组合物的总重量,淀粉组合物包含15%至40wt/wt%的干燥固体,或基于淀粉组合物的总重量,淀粉组合物包含20%至25%干燥固体颗粒淀粉。淀粉可以从各种来源获得,例如植物材料。合适的植物材料包括但不限于例如块茎、根、茎、穗轴、叶、豆、谷或全谷粒。在一个实施例中,可以从例如玉米、穗轴、小麦、大麦、黑麦、蜀黍、西米、木薯、木薯淀粉、高粱、大米、豌豆、豆、香蕉或马铃薯获得粒状淀粉。在其他实施例中,可以使用能量草如柳枝稷。
在一个实施例中,可以研磨含有淀粉的原材料以破坏其结构,并允许进一步加工。可以使用干磨和湿磨。当应用湿磨时,可以在研磨之前进行浸泡或浸渍的步骤。干磨和湿磨在乙醇生产领域都是众所周知的。在发酵期间生产乙醇的方法在美国专利号7,842,484和7,919,291中公开,并且通过引用全文并入本文。
下文将通过如下非限制性实施例来对本发明作进一步说明。
实施例1
降低粘度
将不同量的α-淀粉酶加入到全酒糟中1-24小时。将α-淀粉酶LpHERATM(Novozymes)以0.033gm/100g全酒糟固体的量加入,将其看做是1.0X加载量;且FUELZYMESTM(Verenium)以0.015gm/100g全酒糟固体的量加入,将其看作是1.0X加载量。全酒糟由BPXTM过程、干磨、玉米乙醇生物炼制获得。在α-淀粉酶加入后1-4小时的时间范围内,通过Brookfield粘度计在不同时间测量样品的粘度。评估样品的粘度并将其随时间变化的图绘于图3和图4中。下面的图表显示通过添加α-淀粉酶获得的粘度降低。
实施例2
油产量
将不同量的α-淀粉酶添加到从BPXTM过程、干磨、玉米乙醇过程获得的全酒糟中。将α-淀粉酶加入到全酒糟中1小时或4小时。如实施例1所述,各自以1.0X的加载量加入α-淀粉酶LpHERATM(Novozymes)和FUELZYMESTM(Verenium Corp,隶属于BASF)。将全酒糟离心以生产酒糟水。通过一系列蒸发和离心,从30ml酒糟水中提取油。各用15ml己烷洗涤酒糟水三次。蒸发己烷,将得到的油渣称重。所得到的油(w/w%)示于图5中。
实施例3
长时间连续流过程中的油产量
将α-淀粉酶加入具有全酒糟的罐中,并在长时间内连续流动。全酒糟由BPXTM过程、干磨、玉米乙醇过程获得。在前八个月中,没有添加任何酶。如实施例1中所述和表1中所示的加载量,在接下来的五个月中以0.5X至2X的加载量加入α-淀粉酶。
当将酶加入到全酒糟时,停留时间为1小时,加入的剂量如表1所注明,并在连续流程中以2L/小时至8L/小时的速率加入。使用的α-淀粉酶是FUELZYMESTM(Verenium Corp,隶属于BASF)。
酶处理后,将全酒糟进一步处理以产生酒糟水。以美国专利第8,702,819号公开的过程从酒糟水中提取油。
表1
月 | 酶加载量 | lb/bu油产量 |
1. | 0.97 | |
2. | 0.71 | |
3. | 0.96 | |
4. | 1.10 | |
5. | 0.92 | |
6. | 1.04 | |
7. | 0.97 | |
8. | 1.03 | |
9. | 0.5X | 1.13 |
10. | -- | 1.04 |
11. | 2.0X | 1.12 |
12. | 1.5X | 1.13 |
13. | 1X | 1.13 |
表1中的数据也显示在图6中。从表1和图6可以看出,当没有添加酶时(2015年8月-2016年3月),平均油产量为0.97磅/蒲式耳玉米。当添加酶时,观察到油产量增加16%,为1.12至1.13磅/玉米。当在添加酶期间(即2016年5月)不添加酶时,油产量降至1.04磅/蒲式耳玉米。
下面提供一些另外的非限制性实施例以进一步举例说明本发明:
1.用于从酒糟组合物获得油组合物的方法,包括:
将一种或多种α-淀粉酶添加到第一酒糟组合物以形成第二酒糟组合物,其中所述一种或多种酶在小于4.2的pH下添加到第一酒糟组合物中;以及从第二酒糟物组合物中获得油。
2.根据实施例1所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶在小于4.0的pH下添加到第一酒糟组合物。
3.根据实施例1所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶在3.2至3.9的pH下添加到第一酒糟组合物。
4.根据实施例1所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克第一酒糟组合物固体的量添加到第一酒糟组合物。
5.根据实施例1所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.002至0.04克/100克第一酒糟组合物固体的量添加到第一酒糟组合物。
6.根据实施例1所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.005至0.009克/100克第一酒糟组合物固体的量添加到第一酒糟组合物。
7.根据实施例1所述的方法,其中第一酒糟组合物包括全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆。
8.根据实施例1所述的方法,其中第一酒糟组合物是酒糟水。
9.根据前述实施例中任一项所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶在75至95摄氏度的温度下添加至所述第一酒糟组合物。
10.根据实施例1所述的方法,其中从第二酒糟组合物获得的油包括:
(a)将第二酒糟组合物的pH调节成第一油馏分,以将第一油馏分分离成第二油馏分和第二水性馏分;以及
(b)分离第二油馏分以提供油组合物。
11.用于从酒糟组合物获得油组合物的方法,包括:
(a)将全酒糟分离成酒糟水和湿饼;
(b)蒸发来自所述酒糟水的至少一部分水以将所述酒糟水浓缩成糖浆;
(c)将糖浆分离成第一油馏分和第一水性馏分;
(d)调节第一油馏分的pH,以将第一油馏分分离成第二油馏分和第二水性馏分;以及
(e)分离第二油馏分以提供油组合物;其中将一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克全酒糟固体、酒糟水、湿饼和/或糖浆的量添加到全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆中。
12.根据实施例11所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶在小于4.2的pH下添加到全酒糟、酒糟水和/或糖浆中。
13.根据实施例11所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶在小于4.0的pH下添加到全酒糟、酒糟水和/或糖浆中。
14.根据实施例11所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶在3.2至3.9的pH下添加到全酒糟、酒糟水和/或糖浆中。
15.根据前述实施例中任一项所述的方法,其中所述一种或多种α-淀粉酶在75至95摄氏度的温度下添加到全酒糟、酒糟水和/或糖浆中。
16.根据实施例11所述的方法,其中将一种或多种α-淀粉酶以0.002至0.04克/100克全酒糟固体、酒糟水、湿饼和/或糖浆的量添加到全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆中。
17.根据实施例11所述的方法,其中将一种或多种α-淀粉酶以0.005至0.009克/100克全酒糟固体、酒糟水、湿饼和/或糖浆的量添加到全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆中。
18.根据实施例11所述的方法,还包括在实施例11的步骤a)之前的步骤,所述方法包括:
a)将含淀粉材料转化成葡萄糖;
b)在生产啤酒的条件下和在微生物存在下发酵葡萄糖;
c)调节啤酒的pH至pH小于4.2;以及
d)从啤酒中回收乙醇和全酒糟。
19.根据实施例18所述的方法,其中将啤酒的pH调节至pH小于4.0。
20.根据实施例18所述的方法,其中将啤酒的pH调节至pH3.2至3.9。
21.根据实施例18所述的方法,其中所述含淀粉材料包括谷粒。
22.根据实施例18所述的方法,其中所述含淀粉材料包含小麦、大麦、木薯、玉米、黑麦、稻、高粱(蜀黍)、小米、淀粉根作物、块茎、或根部如马铃薯和木薯,或其任何组合。
23.根据实施例18的方法,其中将步骤(a)的含淀粉材料转化成葡萄糖的步骤不含液化步骤。
24.用于从酒糟组合物获得油的系统,包括:
第一分离器,所述第一分离器用于将全酒糟分离成第一固体组分和第一液体部分;
蒸发器,所述蒸发器与第一分离器流体连通以接收第一液体部分并且用于浓缩第一液体部分;
第二分离器,所述第二分离器与蒸发器流体连通并且用于将浓缩的第一液体部分分离成第一水性部分和第一油馏分;
与第一分离器和第二分离器流体连通的一种或多种α-淀粉酶的来源,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克全酒糟固体、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分中的量添加到全酒糟、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分中;
与第一油馏分流体连通的碱的来源;以及
第三分离器,所述第三分离器与第一油馏分流体连通并且用于从pH调节后的第一油馏分中获得第二油馏分。
25.根据实施例24所述的系统,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.002至0.04克/100克固体添加到全酒糟、酒糟水和/或糖浆中。
26.根据实施例24所述的系统,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.005至0.009克/100克固体添加到全酒糟、酒糟水和/或糖浆中。
27.根据实施例24所述的系统,其中在小于4.2的pH下将α-淀粉酶添加到全酒糟、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分中。
28.根据实施例24所述的系统,其中在小于4.0的pH下将α-淀粉酶添加到全酒糟、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分中。
29.根据实施例24所述的系统,其中在3.2至3.9的pH下将α-淀粉酶添加到全酒糟、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分中。
30.根据实施例24所述的系统,其中第一固体组分包含湿饼。
31.根据实施例24所述的方法,其中第一液体部分包含酒糟水。
32.根据实施例24所述的系统,其中调节第一油馏分至pH为7至10。
33.根据实施例24所述的系统,其中所述系统还包括:
原料制备系统,其用于接收进入的原料和水并从原料中释放糖;
位于原料制备系统下游的发酵系统,其用于在制备系统中处理原料之后接收原料,并用于发酵从原料中释放的糖并生产包括乙醇和原料的啤酒;以及
位于发酵系统下游的蒸馏系统,其用于从原料分离乙醇并生产乙醇和全酒糟。
Claims (13)
1.用于从酒糟组合物获得油组合物的方法,包括:
将一种或多种α-淀粉酶添加到第一酒糟组合物以形成第二酒糟物组合物,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.001-0.05克/100克第一酒糟组合物固体的量添加到第一酒糟物组合物中;以及
从第二酒糟物组合物中获得油。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一种或多种α-淀粉酶以0.002至0.04克/100克第一酒糟组合物固体的量添加到第一酒糟组合物中。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一种或多种α-淀粉酶以0.005至0.009克/100克第一酒糟组合物固体的量添加到第一酒糟组合物中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述一种或多种α-淀粉酶在小于4.2的pH下添加到第一酒糟组合物中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述一种或多种α-淀粉酶在小于4.0的pH下添加到第一酒糟组合物中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述一种或多种α-淀粉酶在3.2至3.9的pH下添加到第一酒糟组合物中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,第一酒糟组合物包括全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一酒糟组合物为酒糟水。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述一种或多种α-淀粉酶在75至95摄氏度的温度下添加到所述第一酒糟组合物中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,与不添加α-淀粉酶的酒糟组合物相比,从所述第二酒糟组合物获得的油包含的油多15wt%至75wt%。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,与不添加α-淀粉酶的酒糟组合物相比,从所述第二酒糟组合物获得的油包含的油多30wt%至50wt%。
12.用于从酒糟组合物获得油组合物的方法,包括:
将全酒糟分离成酒糟水和湿饼;
蒸发来自所述酒糟水的至少一部分水以将所述酒糟水浓缩成糖浆;
将糖浆分离成第一油馏分和第一水性馏分;
调节第一油馏分的pH以将第一油馏分分离成第二油馏分和第二水性馏分;以及
分离第二油馏分以提供油组合物;其中将一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克全酒糟固体、酒糟水、湿饼和/或糖浆的量添加到全酒糟、酒糟水、湿饼和/或糖浆中。
13.用于从酒糟组合物获得油的系统,包括:
第一分离器,所述第一分离器用于将全酒糟分离成第一固体组分和第一液体部分;
蒸发器,所述蒸发器与第一分离器流体连通以接收第一液体部分并且用于浓缩第一液体部分;
第二分离器,所述第二分离器与蒸发器流体连通并且用于将浓缩的第一液体部分分离成第一水性部分和第一油馏分;
与第一分离器和第二分离器流体连通的一种或多种α-淀粉酶的来源,其中所述一种或多种α-淀粉酶以0.001至0.05克/100克全酒糟固体、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分的量添加到全酒糟、第一液体部分和/或浓缩的第一液体部分中;
与第一油馏分流体连通的碱的来源;以及
第三分离器,所述第三分离器与第一油馏分流体连通并且用于从pH调节后的第一油馏分中获得第二油馏分。
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