專利名稱：米糠綜合利用生產(chǎn)發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用廉價副產(chǎn)物米糠的綜合利用方法，特別是涉及一種用米糠生產(chǎn)乳 酸、乙醇、丁酸、丁醇等生物發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料的方法。
背景技術(shù)：
米糠是一種糙米碾磨過程中的副產(chǎn)物，含量大約占糙米的8%，根據(jù)聯(lián)合國糧食 與農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計，2007年中國大米產(chǎn)量為1.85億噸(IRRI， 2009)，因此，我國每 年大約生產(chǎn)O. 148億噸米糠。由于米糠中含有各種酶和碾磨過程中的環(huán)境污染物，它 很快會變酸腐敗。因此，大部分米糠會被立刻廉價的賣掉作為飼料或肥料。盡管米糠 存在這些缺點，但由于米糠含有豐富的營養(yǎng)成份(糖33. 5-53. 5%、蛋白質(zhì)11. 5-17. 2 %、油脂12.8-22.6%),因此，可以采用合理的工藝進行綜合利用來提高它的附加 值。
大部分的研究者都強調(diào)對于米糠油和米糠蛋白的提取和利用，而對于米糠的綜合 利用以及米糠中淀粉的利用很少涉及。
其中，有關(guān)米糠油提取的主要有以下一些專利申請?zhí)枮?00610096767. 4的中 國專利中，是先將米糠經(jīng)微波處理，再利用超臨界二氧化碳萃取米糠油。該方法對設(shè) 備要求苛刻，提取成本高。申請?zhí)?2156713. 1的中國專利中，是將己經(jīng)完全燃燒的 碳放在生米糠的頂端，靠悶燒來制取米糠。該方法出油率低，資源浪費多，且對大氣 存在一定的污染。專利號為02156713. 1的中國專利中，是對膨化過的物料進行及時 壓搾制油。該方法對米糠要求高，且調(diào)節(jié)較難控制。申請?zhí)枮?00810162034. 5的中 國專利中，提出了一種先除去米糠中的植酸鈣，再來提取米糠油的方法。該方法先將 干米糠浸濕，除去植酸鈣，再烘干，然后再提取油脂。整個工藝能耗必然很大，而且 未提出所剩殘渣的利用方案。
其中關(guān)于米糠蛋白提取的主要有以下一些由韓國DJ第一制糖株式會社申請的 申請?zhí)枮?00810007229.2的中國專利申請中，提出了一種由米糠制備蛋白提取物的 方法，該方法通過將米糠造粒并干燥，然后進行脫脂，脫脂后提取蛋白質(zhì)。申請?zhí)枮?200810047556. 0的中國專利申請中，提出了一種用稀蛋白漿來提取米糠中蛋白的工 藝。該工藝中用水量巨大，處理1噸米糠大約要產(chǎn)生23噸以上的廢水，該廢水中富 含米糠中水溶性的氨基酸、鹽等成分，將會對環(huán)境造成嚴重污染。即使進行處理，處理費用也將巨大，因此從商業(yè)上來說可行性較差。
其中，關(guān)于米糠綜合利用的主要有以下一些專利文獻CN 101220314A中公布了 一種用螺桿壓榨方法獲得米糠油，然后對壓搾餅進行粉碎獲得半脫脂米糠蛋白質(zhì)粉的 方法。該方法的壓搾提油的方法出油率較低，而且除油后的半脫脂米糠蛋白質(zhì)粉中蛋 白質(zhì)含量小于40%，不能達到蛋白飼料的標準，并且含有一些脂肪和脂肪酶，已造成 酸敗，只能快速很廉價的出售。CN10130脂A (申請?zhí)枮?00810062415. 6)中，提出 了一種用綜合利用米糠中活性物的方法，該方法中通過各種方法分別獲得米糠蛋白、 米糠多糖、植酸和米糠油。但該方法中并未提及米糠中幾乎占到50%左右的米糠淀粉 的利用方法。中國專利CN1180710C中，提出了一種用米糠制備天然營養(yǎng)食品的方法。 該方法通過先用正己烷提取米糠油，然后用淀粉酶和蛋白酶復(fù)合作用生產(chǎn)水解液，向 水解液中加入米糠油和其他的營養(yǎng)成分來復(fù)配營養(yǎng)食品的方法。對于米糠來說，是一 種成分并非非常穩(wěn)定的農(nóng)用廢棄物，簡單的通過以上工藝比較難以獲得品質(zhì)較穩(wěn)定的
備口 貫叩o
綜上所述，目前的米糠利用的方法中都主要是直接對米糠進行蛋白質(zhì)或者油脂的 提取。 一方面，由于米糠淀粉含量較高，故得到同樣量的蛋白或者油脂需要處理的米 糠量增加，提高了提取的成本。另一方面，米糠中水溶性成分中含有較多的雜質(zhì)，會 對蛋白或者油脂的提取效率造成影響，進一步的增加了提取成本。對于米糠來說，是 一種成分不是非常穩(wěn)定的農(nóng)用廢棄物，通過簡單的工藝比較難以獲得品質(zhì)較穩(wěn)定的食
□
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米糠油是從米糠中提取出來的一種油，它不僅比其他食用油含有較豐富的多種維
生素，而且油中飽和酸單烯酸多烯酸的比值為l: 1: 1，這個天然的比值接近聯(lián) 合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織提出的比值標準。如果在油脂酸敗前將油脂提取出來， 便可以作為使用的米糠油。即使米糠油發(fā)生了酸敗，此時提取出來的油脂仍然可以用 于生產(chǎn)生物柴油，用做燃料。
發(fā)酵行業(yè)，尤其是大宗型生物發(fā)酵用原料，如乳酸、乙醇、丁酸、丁醇等產(chǎn)品的 發(fā)酵生產(chǎn)中，原料成本對于產(chǎn)品競爭力的影響是巨大的。早期，主要的碳源是葡萄糖、 農(nóng)作物淀粉(玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉)、甘蔗等；氮源主要使用的是酵母粉。 為了降低成本，多種廉價的碳、氮源被用于發(fā)酵。碳源主要有農(nóng)作物(玉米、大麥、 小麥、大米)、農(nóng)作物淀粉(木薯淀粉)、乳清粉、糖蜜、甜高粱、甜菜等；氮源主 要有玉米漿、豆粕、農(nóng)作物蛋白(小麥胚芽蛋白、豆粕、棉籽蛋白)等。但采用米糠 水解糖為碳源，同時采用米糠蛋白水解液為氮源發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸的研究未見報道。
L-乳酸是一種重要的工業(yè)原料，可廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工、釀造、香料、皮革、巻煙和印染等多種工業(yè)。近年來，隨著"白色污染"、化石資源的大量消耗和不 可再生資源價格的節(jié)節(jié)攀升，發(fā)展環(huán)境友好型的替代產(chǎn)品是保證生態(tài)鏈良性循環(huán)、經(jīng) 濟可持續(xù)發(fā)展的必然要求。在眾多可生物降解聚合物中，聚乳酸以其優(yōu)異的機械性能、 廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域、顯著的社會效益，贏得了全球塑料行業(yè)的矚目。以乳酸為原料制取 聚乳酸，作為生物可降解材料引起世界各國的廣泛重視，被認為是最具發(fā)展前途的高
分子材料之一。2000年全球塑料消費量約1. 15億噸，如果10-20年后全球范圍內(nèi)生 物基塑料能夠替代石油基塑料消費量的10-20%，聚乳酸的年需求量將達到1150-2300 萬噸。目前L-乳酸的生產(chǎn)遇到最大的問題就是成本過高，目前碳源占據(jù)了生產(chǎn)成本的 很大比例，選擇一種廉價的原料來取代目前所采用的淀粉不僅可以降低L-乳酸的生產(chǎn) 成本，并且對于降低工業(yè)用糧食消耗具有策進作用。
隨著石油的開采，能源危機凸顯。燃料乙醇和丁醇是世界上引起高度關(guān)注的兩種 燃料，乙醇已經(jīng)在巴西、美國的國家使用多年，我國近兩年才剛剛開始。巴西用甘蔗 為原料，美國和中國大多才用玉米淀粉為原料，隨著2008年糧食危機的出現(xiàn)，用糧 食生產(chǎn)大宗型化學(xué)品的途徑將不再被提倡，目前中糧集團已經(jīng)開始采用木薯淀粉為原 料生產(chǎn)燃料乙醇。用米糠這種農(nóng)用廉價副產(chǎn)物作為原料綜合利用并生產(chǎn)這些生物燃料 至今未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種成本低廉的綜合利用米糠生產(chǎn)乳酸、乙醇、丁酸、丁醇等生物 發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料的方法。
本發(fā)明所提供的綜合利用米糠的方法，是用來配套生產(chǎn)乳酸、乙醇、丁酸、丁醇
等的生物發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料，可包括以下步驟
1) 以米糠為原料，加入2-5倍的水，調(diào)節(jié)pH為5.0-7.0，加入淀粉酶，105-110 。C保持4-6分鐘，降溫到93-97。C保溫0. 5-1.5小時；調(diào)節(jié)pH為4. 0-4. 4，加入糖化 酶，55-65。C糖化20-40小時，過濾或離心，酶水解上清液直接作為生物發(fā)酵用原料 的碳源和營養(yǎng)物，用于發(fā)酵得到生物化工產(chǎn)品，過濾殘渣A備用；
2) 將殘渣A在60-105t:烘干，采用溶劑法或者壓濾法提取油脂，得到米糠油；
3) 用提油后的殘渣B提取蛋白或直接作為蛋白飼料。
其中，所述步驟1)中的米糠為黃糠、白糠或者兩者的混合物；所述生物化工產(chǎn) 品為L一乳酸、乙醇、丁醇或丁酸；所述淀粉酶的添加量為1 10mL/kg原料，糖化酶 的添加量為1 10mL/kg。
以上方法中，可以取所述步驟l)中的過濾殘渣A的一部分加酸水解，過濾，水 解上清液為蛋白水解液，作為生物發(fā)酵用原料的的氮源，用于發(fā)酵得到生物化工產(chǎn)品；所述加酸水解條件為加入4倍體積的1.5% (w/w)硫酸或者鹽酸，水解溫度為70 120°C，水解20 30小時。
所述步驟2)中用溶劑法提取油脂，方法為將殘渣A用滾筒在60-105t:下烘干 至水分在10%以下，用料液的重量比為2.5-6: 1的溶劑浸泡，在溫度35-65"C下攪 拌4-8小時，過濾得到濾液和殘渣，濾液蒸餾除去石油醚，獲得粗米糠油。所述溶劑 為正己垸、石油醚或無水乙醚。
用上述方法得到的生物發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料也屬于本發(fā)明的保護范 圍。其中，米糠生物發(fā)酵用原料為米糠酶水解上清液和/或酶水解殘渣再水解得到的 蛋白上清液。
提供該米糠生物發(fā)酵用原料在制備生物化工產(chǎn)品中的應(yīng)用也是本發(fā)明的目的之 一，其中，所述米糠酶水解上清液為生物發(fā)酵用原料的碳源及營養(yǎng)物，所述蛋白上清 液為生物發(fā)酵用原料的氮源。
本發(fā)明提供了用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料的方法。該方法是 利用酶法水解米糠中的淀粉轉(zhuǎn)化為糖，利用上清液中的糖及營養(yǎng)物作為發(fā)酵用原料來 生產(chǎn)乳酸、乙醇、丁醇、丁酸等生物化工產(chǎn)品。水解糖后的殘渣提取油脂，提油后的 殘渣作為蛋白飼料，從而達到綜合利用米糠的目的。由于米糠中的油脂和蛋白本身含 量不高，如果直接提取，提取成本較高。而本發(fā)明中先用淀粉酶將米糠中的淀粉水解 為糖，然后過濾，這樣便將米糠中的水溶性成分及淀粉全部除去。此時，殘渣中油脂 和蛋白質(zhì)的含量可以提高到米糠的2-3倍，這樣一方面在提取油脂和蛋白質(zhì)時可以降 低提取成本(提取能耗和物耗明顯降低)，另一方面米糠中的碳源得到了合理的利用。 本發(fā)明將在米糠的綜合利用中發(fā)揮重要作用，適合廣泛推廣和應(yīng)用。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。


圖1為本發(fā)明一種用米糠生產(chǎn)L-乳酸、米糠油及蛋白詞料方法的示意圖 圖2本發(fā)明另一種用米糠生產(chǎn)L-乳酸、米糠油及蛋白飼料方法的示意圖
具體實施例方式
下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
本發(fā)明的提供了一種綜合利用米糠的新方法。利用優(yōu)化的工藝先后提取出米糠中 的淀粉、油脂和蛋白。同時降低了整個提取過程的成本，充分利用了生物資源，減少 生產(chǎn)過程的廢物污染的產(chǎn)生，產(chǎn)生了更高的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明提供的綜合利用米糠的方法，是在酶水解米糠中的淀粉轉(zhuǎn)化為糖之后，用 上清液(含有米糠中水溶性成分及淀粉水解得到的糖，可作為碳源和營養(yǎng)物)和水解糖后的殘渣(殘渣A)再水解后水解液(含有水解蛋白，可作為氮源)作為原料來生
產(chǎn)乳酸、乙醇、丁醇、丁酸等生物化工產(chǎn)品。然后，利用水解糖后的殘渣(殘渣A) 提取油脂，提油后的殘渣(殘渣B)可用于提取蛋白或者直接作為蛋白飼料。具體應(yīng) 用如下
本發(fā)明所提供的綜合利用米糠的方法，可包括以下步驟參見圖1所示。
1) 米糠中加入2-5倍的水，調(diào)節(jié)pH為5.0-7.0 (優(yōu)選為6.0)，加入淀粉酶， 105-ll(TC(優(yōu)選為108。C )保持4-6分鐘(優(yōu)選為5分鐘)，降溫到93-97。C保溫0. 5-1. 5 小時(優(yōu)選為l小時)；調(diào)節(jié)pH為4.0-4.4 (優(yōu)選為4.2)，加入糖化酶，55-65"
(優(yōu)選為6(TC)糖化20-40小時，過濾或離心，上清液作為直接發(fā)酵生產(chǎn)生物化工產(chǎn) 品的碳源培養(yǎng)基和營養(yǎng)物，經(jīng)發(fā)酵得到生物化工產(chǎn)品；過濾殘渣(殘渣A)備用；
2) 將殘渣(殘渣A) 60-105C烘干，釆用溶劑法或者壓濾法提取油脂，得到米糠
油；
3) 用提油后的殘渣(殘渣B)提取蛋白或直接作為蛋白飼料。 在上述用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料的方法中，所述步驟1)
中的米糠為黃糠、白糠或者兩者的混合物。
所述步驟1)中的生物發(fā)酵用原料可用于乳酸、乙醇、丁醇或丁酸等生物化工產(chǎn) 品的生產(chǎn)。
所述步驟1)中淀粉酶的添加量為1 10raL/kg原料，糖化酶的添加量為l 10mL/kg原料。
所述用溶劑法提取殘渣A中油脂的方法為將殘渣A用滾筒在60-105。C下烘干(水 分在10%以下)，用料液的重量比為2.5-6: l的溶劑(正己烷、石油醚或無水乙醚) 浸泡，在溫度35-65"C下攪拌4-8小時，過濾得到濾液和殘渣B。濾液蒸餾除去石油 醚，獲得粗米糠油，殘渣B可用于提取蛋白或者直接作為蛋白飼料。
本發(fā)明所提供的另一種綜合利用米糠的方法，參見圖2所示。與圖l不同的是， 步驟l)中的過濾殘渣(殘渣A)的一部分用于加酸水解，過濾，上清液為蛋白水解 液，作為直接發(fā)酵生產(chǎn)生物化工產(chǎn)品的氮源培養(yǎng)基，可用于生物化工產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn); 所述加酸水解條件為加入4倍體積的1.5% (w/w)硫酸或者鹽酸，水解溫度為70 i20。C，水解20 30小時。
另一部分酶水解殘渣A再按所述步驟2)和3)進行綜合利用。
以下以具體實施例進一步說明本發(fā)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠依據(jù)本發(fā)明公 開的內(nèi)容顯而易見地想到一些雷同、替代方案，均應(yīng)屬于本發(fā)明的公開內(nèi)容。實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
實施例l、用米糠生產(chǎn)L-乳酸發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白詞料 如圖1所示，用米糠獲得L-乳酸發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白詞料，具體方法包括 以下步驟
1) 取白糠lkg，加入5倍(w/w)的自來水，調(diào)節(jié)pH為6.0 (5. 0-7. 0均可)，加 入lmL淀粉酶(購自諾維信)，108°C (105-11(TC均可)保持5分鐘(4-6分鐘均可)， 然后降溫到95土2。C保溫1個小時(0.5-1.5小時均可)后完成液化。調(diào)節(jié)pH為4.2
(4. 0-4.4均可)，加入lmL糖化酶(購自諾維信)，60°C (55-65。C均可)糖化20 小時。糖化完成后過濾得到上清液，測得其中葡萄糖含量為0.45kg。以此作為原料發(fā) 酵生產(chǎn)L-乳酸，發(fā)酵條件為接種鼠李糖乳桿菌(CGMCC No. 1.2134)，接種量為10%
(v/v) ，42。C發(fā)酵48小時，測定發(fā)酵液確定含有到L-乳酸0. 34kg。
2) 將過濾殘渣(殘渣A) 105°C (60-105"均可)烘干得到0. 3kg，然后用溶劑 法提取油脂，方法為將殘渣A用滾筒在60-105'C下烘干(水分在10%以下)，用 料液的重量比為2.5-6: l的溶劑正己烷(正己烷、石油醚或無水乙醚均可)浸泡， 在溫度35-65t:下攪拌4-8小時，過濾得到濾液和殘渣B。濾液蒸餾除去石油醚，獲 得粗米糠油0. 084kg。
3) 提油后的0.21kg殘渣(殘渣B)即可提取蛋白。方法為脫油后的殘渣B中 加入8倍的水(w/v)，用10M NaOH調(diào)節(jié)pH為11， 38。C水浴150分鐘，5000轉(zhuǎn)/分 鐘，離心15分鐘，收集上清液，用5M鹽酸將上清液的pH調(diào)節(jié)為5， 5000轉(zhuǎn)/分鐘， 收集沉淀即為米糠蛋白質(zhì)。
提油后的殘渣B也可以不作任何處理直接作為蛋白飼料。
實施例2、用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料和L-乳酸、米糠油及蛋白飼料 如圖1所示，用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料和L-乳酸、米糠油及蛋白飼料，具體方 法包括以下步驟
1) 取黃糠lkg，加入2倍(w/w)的自來水，調(diào)節(jié)pH為5.0，加入lml淀粉酶， 105。C保持5分鐘，然后降溫到95士2r保溫0.5個小時后完成液化，調(diào)節(jié)pH為4.0， 加入2ml糖化酶，55'C糖化40小時。糖化完成后過濾得到上清液，其中葡萄糖含量 為0.4kg，以此作為原料生產(chǎn)L-乳酸，發(fā)酵條件為接種鼠李糖乳桿菌(CGMCC
No. 1. 2134)，接種量為10%( v/v)， 42。C發(fā)酵48小時，測定發(fā)酵液中含有L-乳酸0. 35kg。
2) 將過濾殘渣(殘渣A) 105t:烘干得到0.30kg，然后用溶劑法提取油脂，溶劑
8為石油醚，具體方法與實施例l相同，得到油脂0.085kg。
3)提油后的0.21kg殘渣(殘渣B)即可提取蛋白(提取方法與實施例l相同) 或直接作為蛋白飼料。
實施例3、用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料和L-乳酸、米糠油及蛋白飼料 如圖2所示，用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料和L-乳酸、米糠油及蛋白飼料，具體方 法包括以下步驟
1) 取米糠(白糠、黃糠各0.5kg) lkg,加入4倍(w/w)的自來水，調(diào)節(jié)pH為 7.0，加入lmL淀粉酶，11(TC保持5分鐘，然后降溫到95土2。C保溫1. 5個小時后完 成液化。調(diào)節(jié)pH為4.4，加入lmL糖化酶，65'C糖化30小時。糖化完成后過濾得到 上清液，其中葡萄糖含量為0.37kg，殘渣(A)6(TC烘干得到0.3kg。
取其中的0.03kg殘渣(殘渣A)進行酸水解，水解條件為加入4倍體積的1.5% (w/w)硫酸或者鹽酸，水解溫度為70 12(TC，水解20 30小時，得到水解液。
將水解液加入糖化后上清液中共同發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸，發(fā)酵條件為接種鼠李糖乳 桿菌(CGMCC No. 1.2134)，接種量為10% (vAO ，42。C發(fā)酵48小時，發(fā)酵液測定含 有L-乳酸0.31kg。
2) 將剩余的0.27kg殘渣(殘渣A)用溶劑法提取油脂，溶劑為無水乙醚，具體 方法與實施例1相同，得到油脂0. 075kg。
3) 提油后的O. 19kg殘渣(殘渣B)即可提取蛋白(提取方法與實施例l相同) 或直接作為蛋白詞料。
實施例4、用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料
參考圖1流程。用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料以及乙醇、丁醇、丁酸、米糠油及蛋 白飼料，具體方法包括以下步驟
1)取米糠lkg (白糠、黃糠各0.5kg)，加入4倍(w/w)的自來水，調(diào)節(jié)pH為 6.0，加入lmL淀粉酶，108"保持5分鐘，然后降溫到95±2匸保溫1個小時后完成 液化。調(diào)節(jié)pH為4.2，加入lmL糖化酶，6(TC糖化30小時。糖化完成后過濾得到上 清液，其中葡萄糖含量為0.37kg，殘渣105'C烘干得到0. 3kg。
以糖化完后的上清液(調(diào)整為葡萄糖含量為50g/L)中加入醬渣(添加量為80g/L)、 無機鹽(無水硫酸鎂0.04g，磷酸二氫鉀1.20g)和磷酸緩沖液Umol/L鈉鹽磷酸緩 沖液，用1mol/L磷酸二氫鈉和1mol/L十二水合磷酸氫二鈉配制，pH6. 3，添加量為 每瓶100mL/L)進行發(fā)酵，發(fā)酵條件為接種丙酮丁醇梭菌(CGMCCNo. 1.132)，接種量為10% (v/v)、發(fā)酵溫度36"C，發(fā)酵120小時，對發(fā)酵液進行測定，確定其中 含有乙醇120g、 丁醇16. 77g、 丁酸29. 7g。
2) 剩余的0.27kg殘渣(殘渣A)用溶劑法提取油脂，溶劑為無水乙醚，具體方 法與實施例1相同，得到油脂0. 075kg。
3) 提油后的O. 19kg殘渣(殘渣B)即可提取蛋白(提取方法與實施例l相同) 或直接作為蛋白伺料。
實施例5、用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料及乙醇、米糠油及蛋白飼料 參考圖1流程。用米糠生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料及乙醇、米糠油及蛋白詞料，具體方 法包括以下步驟
1) 取米糠lkg (白糠、黃糠各0.5kg)，加入4倍(w/w)的自來水，調(diào)節(jié)pH為 6.0，加入lmL淀粉酶，108。C保持5分鐘，然后降溫到95±2°。保溫1個小時后完成 液化。調(diào)節(jié)pH為4.2，加入lmL糖化酶，6(TC糖化30小時。糖化完成后過濾得到上 清液，其中葡萄糖含量為0.37kg，殘渣105。C烘干得到0.3kg。
以糖化完后的水解液接種釀酒酵母(CGMCCNo. 2.2081)，接種量為10% (v/v)， 進行發(fā)酵，在3(TC下發(fā)酵48小時，測定發(fā)酵液中含有乙醇157g。
2) 剩余的0.27kg殘渣(殘渣A)用無水乙醚提取油脂，具體方法與實施例l相 同，得到油脂0.075kg。
3) 提油后的O. 19kg殘渣(殘渣B)即可提取蛋白(提取方法與實施例l相同) 或直接作為蛋白飼料。
權(quán)利要求
1、一種綜合利用米糠生產(chǎn)發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料的方法，包括以下步驟1)以米糠為原料，加入2-5倍的水，調(diào)節(jié)pH為5.0-7.0，加入淀粉酶，105-110℃保持4-6分鐘，降溫到93-97℃保溫0.5-1.5小時；調(diào)節(jié)pH為4.0-4.4，加入糖化酶，55-65℃糖化20-40小時，過濾或離心，酶水解上清液直接作為生物發(fā)酵用原料的碳源和營養(yǎng)物，用于發(fā)酵得到生物化工產(chǎn)品，過濾殘渣A備用；2)將殘渣A在60-105℃烘干，采用溶劑法或者壓濾法提取油脂，得到米糠油；3)用提油后的殘渣B提取蛋白或直接作為蛋白飼料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1)中的米糠為黃糠、 白糠或者兩者的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟l)中的生物化工產(chǎn)品為 L一乳酸、乙醇、丁醇或丁酸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟l)中淀粉酶的添加量為 1 10mL/kg原料，糖化酶的添加量為1 10mL/kg。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的方法，其特征在于取所述步驟l)中的過濾 殘渣A的一部分加酸水解，過濾，水解上清液為蛋白水解液，作為生物發(fā)酵用原料的 的氮源，用于發(fā)酵得到生物化工產(chǎn)品；所述加酸水解條件為加入4倍體積的1.5%(w/w)硫酸或者鹽酸，水解溫度為70 120°C，水解20 30小時。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的方法，其特征在于所述步驟2)中用溶劑法 提取油脂，方法為將殘渣A用滾筒在60-105'C下烘干至水分在10%以下，用料液 的重量比為2. 5-6: l的溶劑浸泡，在溫度35-65"C下攪拌4-8小時，過濾得到濾液和 殘渣，濾液蒸餾除去石油醚，獲得粗米糠油。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述溶劑為正己烷、石油醚或無 水乙醚。
8 、用權(quán)利要求卜7任一項所述方法得到的米糠發(fā)酵用原料。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述米糠發(fā)酵用原料，為米糠酶水解上清液和/或酶水解殘渣 再水解得到的蛋白上清液。
10、 權(quán)利要求8或9所述米糠發(fā)酵用原料在制備生物化工產(chǎn)品中的應(yīng)用，所述米 糠酶水解上清液為生物發(fā)酵用原料的碳源及營養(yǎng)物，所述蛋白上清液為生物發(fā)酵用原 料的氮源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種綜合利用米糠生產(chǎn)發(fā)酵用原料、米糠油及蛋白飼料的方法。該方法包括以下步驟1)以米糠為原料，加入2-5倍的水，調(diào)節(jié)pH為5.0-7.0，加入淀粉酶，105-110℃保持4-6分鐘，降溫到93-97℃保溫0.5-1.5小時；調(diào)節(jié)pH為4.0-4.4，加入糖化酶，55-65℃糖化20-40小時，過濾或離心，上清液作為直接發(fā)酵生產(chǎn)生物發(fā)酵用原料的碳源，經(jīng)發(fā)酵得到生物化工產(chǎn)品；2)將殘渣60-105℃烘干，采用溶劑法或者壓濾法提取油脂，得到米糠油；3)用提油后的殘渣可經(jīng)水解制備蛋白水解液用于發(fā)酵的氮源，也可提取蛋白或直接作為蛋白飼料。本發(fā)明將在米糠的綜合利用中發(fā)揮重要作用，適合廣泛推廣和應(yīng)用。
文檔編號C12P7/56GK101575620SQ20091008608
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者政 李, 楊自信, 王曉楠, 譚天偉 申請人:北京化工大學(xué)