是指溫度低于沸點(diǎn)的工藝，諸如約90至95°C (約194至203° F)或更低，低至約80°C (176° F)。在這些更低的溫度下，將使用常壓。
[0023]這之后是液化(淀粉分解)步驟26，在該步驟可加入α-淀粉酶。當(dāng)混合物或“醪”(“mesh”)保持在90至95°C (194至203° F)下時發(fā)生液化，以便于α -淀粉酶將糊化的淀粉水解成麥芽糖糊精和寡糖(葡萄糖糖分子的鏈)，以產(chǎn)生液化醪或漿料。這之后分別是單獨(dú)的糖化和發(fā)酵步驟28和30。在糖化步驟28中，液化醪冷卻到約50°C (122° F)并且加入諸如葡糖淀粉酶的酶。葡糖淀粉酶將麥芽糖糊精和短鏈寡糖水解成單個葡萄糖分子，以產(chǎn)生液化醪。在發(fā)酵步驟30中，加入常見的酵母菌(釀酒酵母)以便將葡萄糖代謝轉(zhuǎn)化為乙醇和C02。糖化可進(jìn)行長約50至60小時。在完成之后，發(fā)酵醪(“啤酒”)將包含約17%至18%的乙醇(基于體積/體積)，以及來自所有剩余谷物成分的可溶性和不溶性的固體。酵母可任選地在酵母回收步驟32中回收。在一些情況下，CO2被回收并作為商品出售。
[0024]緊跟發(fā)酵步驟30的是蒸餾和脫水步驟34，在該步驟中啤酒被泵入到精餾塔內(nèi)，在該精餾塔處啤酒被煮沸以使得乙醇蒸發(fā)。乙醇蒸氣在精餾塔內(nèi)冷凝以及液態(tài)醇(在這種情況下，為乙醇)以約95%的純度(標(biāo)準(zhǔn)酒精度為190(190Pix)Of))離開蒸餾塔的頂部。標(biāo)準(zhǔn)酒精度為190的乙醇然后通過分子篩脫水塔，其將剩余的殘余水從乙醇去除，以便生產(chǎn)實(shí)質(zhì)上100%乙醇(199.5Proof)的最終產(chǎn)品。這種無水乙醇現(xiàn)在準(zhǔn)備好用于汽車燃料的目的。在濕磨工藝10中蒸餾和脫水34之后生產(chǎn)的“釜餾物”("stillage")常被稱為“酒糟”("whole stillage")。然而其它濕態(tài)研磨生產(chǎn)者將這種類型的釜餾物稱作為“酒精廢液”("thin stillage")。將由本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所理解的那樣，上述常規(guī)工藝可根據(jù)需要進(jìn)行操縱或修改。
[0025]相對于干磨工藝，圖2是典型的干磨乙醇生產(chǎn)工藝36的流程圖。工藝36的在蒸餾和脫水44之前進(jìn)行的部分可被稱為“前端”，而過程36的在蒸餾脫水44(以下簡稱“脫水，，)之后進(jìn)行的部分可被稱為“后端”。為此目的，工藝36的前端以研磨步驟38開始，在該步驟中干燥的全玉米仁通過錘擊式研磨機(jī)以便研磨成粗粉或細(xì)粉。在錘擊式研磨機(jī)中的篩網(wǎng)開孔通常為7/64的尺寸，或約2.78毫米，其中所得的顆粒分布產(chǎn)生非常廣泛散布的鐘型曲線，其包括小至45微米(0.045毫米)和大至2?3毫米的顆粒尺寸。
[0026]在研磨步驟38之后是液化步驟40，在該步驟中被研磨的粗粉與蒸煮用水混合，以產(chǎn)生漿料，并通常加入諸如α -淀粉酶的酶(未示出)。在此處將pH調(diào)節(jié)到約5.0至6.0，以及溫度保持在約50°C和105°C (122至221° F)之間，以便將漿料中的不溶性淀粉轉(zhuǎn)化成可溶性淀粉。在液化步驟40之后的流具有玉米仁中包含所有成分的約26至38%的干燥固體(DS)的含量，例如包括糖、蛋白質(zhì)、纖維、淀粉、胚芽、硬渣、以及油和鹽。在液化流中一般具有三種類型的不溶性固體顆粒:纖維、胚芽和硬渣，其中所有三種固體具有大致相同的粒度分布。
[0027]在液化步驟40之后是同時糖化和發(fā)酵步驟42。該同時步驟在本行業(yè)內(nèi)被稱為“同時糖化和發(fā)酵”(SSF)。在一些商業(yè)化的干磨乙醇工藝中，糖化和發(fā)酵單獨(dú)地進(jìn)行(未示出)。單獨(dú)的糖化和SSF兩者可進(jìn)行長約50至60小時。使用發(fā)酵罐發(fā)酵將糖轉(zhuǎn)換成醇。糖化和發(fā)酵步驟42之后是蒸餾(和脫水)步驟44，其使用蒸餾器以便回收醇。
[0028]最后，在蒸餾(和脫水)步驟44之后的工藝36的后端包括離心分離步驟46，其包含將殘余物(即使用蒸餾(和脫水)步驟44生產(chǎn)的“酒糟”)離心，以將不溶性固體(“濕餅”)從液體(“酒精廢液”)中分離?！皾耧灐卑ɡw維，其中有三種類型:(I)果皮，其具有通常為約I毫米至3毫米的平均顆粒尺寸；(2)末端的果殼(tricap)，具有約500微米(0.5mm)的平均顆粒尺寸；以及(3)細(xì)纖維，具有約250微米(0.25mm)的平均顆粒尺寸。來自離心機(jī)的液體含有約6 %至8 %的DS。
[0029]在蒸發(fā)步驟48中，酒精廢液進(jìn)入蒸發(fā)器以蒸發(fā)掉水分，留下含有來自發(fā)酵的可溶性(溶解的)、懸浮的微粒(通常小于50微米)和浮力懸浮固體的粘稠糖漿(25%至40%干固體)。濃縮的漿料可經(jīng)受可選的油回收步驟50，在該步驟可將漿料離心，以便將油從糖漿分離。油可作為單獨(dú)的高價(jià)值產(chǎn)物出售。出油率通常為約0.41b./bu(0.18kg/bu)具有較高的游離脂肪酸含量玉米。該油的回收率僅約為玉米中油的1/4。在蒸餾步驟44之后，在玉米仁內(nèi)約一半的油保留在胚芽內(nèi)，它們不能在典型的干磨工藝中使用離心機(jī)進(jìn)行分離。當(dāng)將油在發(fā)酵罐中保持約50個小時時產(chǎn)生的游離脂肪酸成分降低油的價(jià)值。(去油)離心步驟50僅去除存在于粘稠厚糖漿中小于50%的油，其原因在于蛋白質(zhì)和油形成不能僅通過離心(如目前實(shí)施的那樣)令人滿意地分離的乳液。
[0030]仍具有10%以上(干物質(zhì)濃度)油的離心濕餅和去油糖漿可混合，并且可將混合物作為含可溶物濕酒糟(DWGS)出售給牛肉和乳品飼育場?；蛘?，糖漿可與濕餅混合，隨后濃縮的糖漿混合物可在干燥步驟52中干燥，并且作為含可溶物干酒糟(DDGS)出售給乳品和牛肉飼育場。該DDGS具有玉米中的所有蛋白質(zhì)和75%的油。但是由于高百分比的纖維，DDGS的價(jià)值低，并且在某些情況下，油妨礙動物消化。將由本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員理解的是上述的常規(guī)干態(tài)研磨過程可根據(jù)需要進(jìn)行操作或修改。
[0031]如上面圖1中所述，玉米濕磨工藝10包括纖維分離步驟20，在該步驟中將纖維從漿料中過濾或分離出來。同樣地，如上面圖2中所述，干磨工藝36包括離心分離步驟46，在該步驟中纖維同樣地從漿料過濾或分離出來。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖3示出用于實(shí)現(xiàn)將纖維從漿料分離、洗滌、和脫水的設(shè)備100，其可并入到玉米研磨工藝10的纖維分離步驟20或干磨工藝36的離心分離步驟46內(nèi)。對于為了實(shí)現(xiàn)相同的在任一工藝10，36中的設(shè)備100而言其它位置也可考慮。此外，設(shè)備100可用在例如包括下述方法中的用于將物料從液體介質(zhì)分離的其它類型乙醇生產(chǎn)工藝中的各種位置，所述方法在2011年12月5日提交的WO 2012/075481和2012年3月23日提交的WO 2012/129500中公開，上述文獻(xiàn)的內(nèi)容以其全文通過引用并入本文。
[0032]現(xiàn)在參照圖3，設(shè)備100是單個整裝的設(shè)備，其配置成對諸如纖維的物料進(jìn)行預(yù)洗滌并從液體介質(zhì)分離，即過濾出來，然后對物料進(jìn)一步進(jìn)行洗滌/脫水。相對于濕磨工藝中，例如設(shè)備100可執(zhí)行漿料的初始過濾和纖維的預(yù)洗滌兩者以清潔纖維并去除與纖維結(jié)合的淀粉/麩質(zhì)，以及對纖維進(jìn)行洗滌/脫水。相對于干磨工藝，設(shè)備100也可以執(zhí)行初始過濾和纖維的預(yù)洗滌兩者以清潔纖維去除與纖維相結(jié)合的酒精廢液，以及對纖維進(jìn)行洗滌/脫水。
[0033]如圖3中所示，所述設(shè)備100包括固定的圓筒篩網(wǎng)102，其具有形成于其中的多個開孔104，以允許液體介質(zhì)通過篩網(wǎng)102同時防止更粗的纖維通過篩網(wǎng)，例如所述液體介質(zhì)包括任何洗滌用水和從纖維洗掉的任何淀粉和/或麩質(zhì)和/或微細(xì)懸浮顆粒(包括來自發(fā)酵的酵母)。篩網(wǎng)102設(shè)置于細(xì)長殼體106的內(nèi)部，所述細(xì)長殼體106包括第一端壁108和第二端壁110。篩網(wǎng)102設(shè)置于設(shè)備100的中心軸114周圍并且基本上沿其長度(L)延伸。
[0034]雖然在此可以使用單個或整體的細(xì)長篩網(wǎng)，但是圖3中示出的篩網(wǎng)102具有獨(dú)立的沿著篩網(wǎng)的長度彼此相鄰設(shè)置的第一和第二篩網(wǎng)段102A和102B，以便大體上分別與殼體106的第一和第二區(qū)116A和116B相對應(yīng)。第一篩網(wǎng)段102A鄰接設(shè)置于切向進(jìn)料口 118并沿著設(shè)備100的長度(L)部分地延伸至其大致中點(diǎn)，所述切向進(jìn)料口 118設(shè)置于設(shè)備100的鄰近第一區(qū)116A的一個端部處以便接收進(jìn)入的物料和液體介質(zhì)。所述第二篩網(wǎng)段102B設(shè)置于鄰近第一篩網(wǎng)段102A在大致中點(diǎn)處并部分地沿著設(shè)備100長度(L)的剩余部分延伸以便鄰接纖維排出溜槽120，所述排出溜槽120設(shè)置于設(shè)備100的鄰近第二區(qū)116B的相對端部處。
[0035]應(yīng)當(dāng)指出的是，第一和第二篩網(wǎng)段102A，102B的長度可能會有所不同，由于其整體長度，可以處理較大體積的液體介質(zhì)和物料，同時仍產(chǎn)生所需的干態(tài)物料。例如，第一或第二篩網(wǎng)段102A，102B可延伸短于或長于設(shè)備100的大致中點(diǎn)。此外，雖然在此只使用兩個篩網(wǎng)段102A，102B，但是應(yīng)當(dāng)理解的是也可以使用兩個以上的篩網(wǎng)段102A，102B。此外，雖然篩網(wǎng)102的直徑示出為沿其長度是基本恒定的，但是篩網(wǎng)直徑可沿其至少一部分或多個部分變化。在一個示例中，設(shè)備100可具有的篩網(wǎng)長度與篩網(wǎng)直徑(L/D)的比值大于3。在另一示例中，所述篩網(wǎng)的L/D比值為約3至10，以及更優(yōu)選為4至6之間。這些值是示例性的，并且本領(lǐng)域內(nèi)的那些普通技術(shù)人員將認(rèn)識到適于具體應(yīng)用的其它比率。
[0036]篩網(wǎng)102可包括具有槽式開口的楔形金屬絲類型，或者具有圓孔的薄板篩網(wǎng)。在其它實(shí)施例中，篩網(wǎng)可以是篦子篩、薄金屬篩網(wǎng)(例如，網(wǎng)篩)，或者具有金屬加固設(shè)計(jì)的濾布。本領(lǐng)域內(nèi)的那些普通技術(shù)人員將認(rèn)識到根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可使用的其它類型的篩網(wǎng)。在篩網(wǎng)102中的開孔104可根據(jù)具體的應(yīng)用和將被過濾的物料類型而有所不同。例如，對于纖維過濾而言，可以考慮在第一和第二篩網(wǎng)段102A，102B中的開孔104可具有從約10微米(0.01毫米)