專利名稱：鮮水果、非糧原料、秸桿常溫混合發(fā)酵及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乙醇的發(fā)酵土藝，尤其是一種無水乙醇、燃料乙醇采 用鮮(生)水果、非糧原料、秸桿常溫混合發(fā)酵的工藝。
目前國內(nèi)外生產(chǎn)乙醇的工藝有多種，但用鮮(生)水桌、非糧原 料、秸桿不經(jīng)高溫高壓蒸煮一次性投入發(fā)酵罐中常溫混合發(fā)酵的生產(chǎn) 工藝，目前國內(nèi)外還木多見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鮮(生)水果、非糧原料、秸桿不經(jīng) 高溫高壓蒸煮、不糖化， 一種或兩種以上的鮮生原料一次性投入，常 溫混合發(fā)酵的生產(chǎn)工藝。采用該工藝發(fā)酵生產(chǎn)乙醇比蒸煮、糖化工藝
可節(jié)省90%以上的蒸煮用蒸汽。比高壓高溫蒸煮工藝少損失可發(fā)酵 糖的6%—8%，采用該工藝混合發(fā)酵，酒精得率可達(dá)15%—17% (體 積)。，淀粉轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%—96%。殘淀粉含量小于0.4%，殘還源 糖小于0.05%。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:鮮水果、非糧原料、秸桿一次性投入鮮(生) 原料常溫混合發(fā)酵的重量百分比為10%—15%麩曲，10%的果膠酶， 0.05，活性干酵母，0.01%命酒藥、,3%—5%常溫專用糖化酶，2%傳
統(tǒng)老曲。
鮮水果、非糧原料、秸桿常溫浪合發(fā)酵乙醇及其工藝，其-
歩驟為(1)首先建立原料基地①、為達(dá)到新鮮原料的供應(yīng)，產(chǎn)量， 質(zhì)量的保證，乙醇生產(chǎn)企業(yè)和原料基地的農(nóng)民共同組織成原料 種植，供應(yīng)專業(yè)合作社。②、專業(yè)合作社要做好農(nóng)田基本建設(shè)改造，要做到集約化用地，要制定節(jié)約、集約用地的考核，評(píng)價(jià)體 系和管理辦法，不定期對(duì)農(nóng)田質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在原料種植，互相輪換 耕作中，確保土地質(zhì)量不降低、不污染、不變性，無有病害，做到 高質(zhì)量化用地。
③、專業(yè)合作社負(fù)責(zé)原料品種(早熟品種，中熟品種，晚熟品種)； 根據(jù)季節(jié)，氣候選配和適時(shí)種植(春季、夏季、秋季、冬季)與分期
收獲及分批供貨，要與生產(chǎn)企業(yè)的加工生產(chǎn)產(chǎn)量相結(jié)合，做到適時(shí)種 植，分期成熟，按時(shí)收獲，達(dá)到邊收獲，邊精選，邊向生產(chǎn)企業(yè)供 應(yīng)優(yōu)質(zhì)，新鮮原料，并做到生產(chǎn)企業(yè)所需的生產(chǎn)量的前提下，合作社， 不得有收獲的原料的積壓和庫存；要達(dá)到以上目的，合作社與生產(chǎn)企 業(yè)共同作出種植，收獲的產(chǎn)量和生產(chǎn)企業(yè)所需原料量與適時(shí)成熟收 獲期，及分批加工的明細(xì)計(jì)劃和實(shí)施進(jìn)度表。④、專業(yè)合作社要建 立人力不可抗拒的自然災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)案即，如遇旱災(zāi)、水災(zāi)、蟲災(zāi) 及其他自然災(zāi)害應(yīng)采取應(yīng)急預(yù)案補(bǔ)救。如需提前收獲應(yīng)采取除企業(yè) 加班加點(diǎn)進(jìn)行快速加工外，還應(yīng)采取糖質(zhì)原料的貯藏保鮮預(yù)案，勿使 原料失去糖份；著類原料可采取曬薯干的預(yù)案。(2)原料選擇與測(cè) 定專業(yè)合作社要做到送往生產(chǎn)企業(yè)的原料，都要進(jìn)行精選。①、選擇 無病蟲害的新鮮原料。②、選擇無廢棄物的成熟的直接加工的優(yōu)質(zhì)原 料。③、按照生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)輸送新鮮合格的原料。④、按照計(jì) 劃和實(shí)施進(jìn)度向生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)確無誤的輸送，保證生產(chǎn)企業(yè)的正常運(yùn) 轉(zhuǎn)。⑤、精選原料進(jìn)廠后，化驗(yàn)部門應(yīng)立即把原料的成份和理化指 標(biāo)測(cè)定出來，送調(diào)度部門指導(dǎo)生產(chǎn)。(3)乙醇生產(chǎn)用水乙醇生產(chǎn)用 水有①、工藝用水；②、鍋爐用水；③；沖洗用水。 ;水解罐， 貯料罐，發(fā)酵罐等沖洗用水-;⑤；蒸餾系統(tǒng)等沖洗用水；原料的清 洗，原料的碎粉，拌料，曲菌擴(kuò)培用水等，這些用水直接參與發(fā)酵過 程，統(tǒng)稱為工藝用水，其質(zhì)量要達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐用水要達(dá)到鍋 爐用水標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行軟化處理，其他沖洗用水也要達(dá)到飲 用水標(biāo)準(zhǔn)。 一個(gè)大中型乙醇企業(yè)用水量較大，應(yīng)有自己的獨(dú)立水源(地下水或江河水)這些水均需經(jīng)過處理才能達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)。 一般
處理過程先軟化，然后再經(jīng)活性炭吸附過濾和進(jìn)行離子交換。(4) 原料的清洗用清水或達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)水清洗原料表面附著的 塵土，泥沙，都分微生物及其他沾污物，清洗干凈瀝干后備用；有的 原料還要進(jìn)行殺菌處理，如甘薯需用0. 2%的硫酸浸泡12小時(shí)殺滅原 料表面菌。(5)原料的粉碎及壓榨①、水果的粉碎，鮮水果打成漿靜 置保鮮貯存待用。②、非糧作物粉碎鮮甘著、鮮木薯、鮮馬鈴 薯、鮮葛、鮮山藥、鮮腳板薯、鮮菊芋、鮮蓮藕、鮮焦芋、 鮮芋頭、鮮馬蹄應(yīng)粉碎成2-4咖的細(xì)粒，馬鈴薯粉碎后還應(yīng)立即用 0.1%-0.3%亞硫酸溶液浸泡，可使已生成的黑色素變?yōu)闊o色。③、 糖質(zhì)原料(甘蔗、甜高梁秸桿)的粉碎及壓榨，將精選洗凈的糖質(zhì)原 料，甘蔗和甜高梁秸桿先切成8-10cm的小段，然后再進(jìn)行搗碎，壓 榨，壓榨后的粗甘蔗汁含糖量在50%以上，因有這樣的濃度，無須處 理，便可減少微生物的污染，可以直接貯存待發(fā)酵，甜高梁的秸桿粗 汁同樣可以粗汁貯存待混合發(fā)酵。③、甜菜直接切絲及浸糖萃取糖 液把洗滌的甜菜進(jìn)行切絲，切絲后用8CTC的熱水逆向連續(xù)萃取 10%-15% (體積)糖液，該糖汁可與淀粉質(zhì)鮮汁混合直接發(fā)酵。(6) 水果非糧原料的水解①、鮮原料水解重量百分比12%的果膠酶，0. 1% 甜酒藥，3%常溫專用糖化酶，5.3%的二氧化硫，0.1%~0.3%的植物 保鮮劑，100%的酒糟回用清液。②、工藝流程水果漿、非糧粉漿一 加果膠酶一殺菌一靜置一榨汁一加果膠酶一加常溫專用糖化酶一稀 釋—靜置—?dú)⒕患又参锉ｕr劑一保鮮待發(fā)酵。③、將粉碎好的鮮 水果或非糧粉漿加入10%的果膠酶，同時(shí)加入5%的二氧化硫攪拌均勻 殺菌，靜置2-4小時(shí)后榨汁，將'榨出的果汁或淀粉汁，再加入2%的 果膠酶，同時(shí)加入3W的常溫專用糖化酶，再加入0.1%甜酒藥，并加 入30-32'C的果汁或淀粉汁重量的100%酒糟回用清液稀釋，靜置4小 時(shí)以上使果膠充分水解；與此同時(shí)再加入0.3%的二氧化硫殺菌和 0. 1%-0.3%的植物保鮮劑進(jìn)行保鮮待發(fā)酵。(7) —次性投入鮮(生)水果汁非糧淀粉汁和糖質(zhì)鮮汁混合發(fā)酵(D、 一次性投入鮮(生)原料
混合發(fā)酵的重量百分比為10%-15%的麩曲，10%果膠酶，0.05%活性 干酵母，0. 01%甜酒藥，3%-5%常溫專用糖化酶，2%傳統(tǒng)老曲。②、 工藝流程調(diào)整鮮水果汁或非糧鮮淀粉汁濃度——加入發(fā)酵罐——加 入常溫專用糖化酶一加入麩曲——加入果膠酶一一加糖質(zhì) t—加 入活性干酵母——加甜酒藥——加傳統(tǒng)老曲——封罐^~一回收C02" 一通壓縮無菌空氣——發(fā)酵結(jié)束——直接蒸餾無水乙醇。將榨好待 用的鮮水果汁非糧淀粉汁和鮮糖汁一次性投料混合后不經(jīng)高溫蒸煮， 不糖化，使液化糖化，酵母繁殖和發(fā)酵同步進(jìn)行。③、將鮮水果汁 或非糧淀粉汁的濃度用酒糟回用清液調(diào)整到11-13° Bx,將調(diào)整好的 水果汁或淀粉汁流加到發(fā)酵罐的40%后直接加入3%-5%常溫專用糖化 酶和10%-15%的麩曲及l(fā)(m的果膠酶，4-6小時(shí)后，當(dāng)發(fā)酵濃度下降 到8—10° Bx時(shí)，開始流加濃度為30-35p Bx的糖質(zhì)汁，(同樣用酒 糟回用清液調(diào)整)；流加的速度由小到大，控制罐滿(80%)、時(shí)間10 小時(shí)以內(nèi)，同時(shí)加入混合原料量的0. 05%的活性干酵母和0. 01%的甜 酒藥及2%傳統(tǒng)老曲，然后封罐發(fā)酵，同時(shí)回收C02 。發(fā)酵20小時(shí)后， 即進(jìn)入主發(fā)酵階段，罐外可聽到發(fā)酵聲，此時(shí)的品溫已達(dá)到32卩一 35t:，此后每隔2-4小時(shí)通一次壓縮無菌空氣，促使醪液充分自動(dòng)上 下翻騰，待封罐發(fā)酵40小時(shí)后品溫已逐步下降，由35'C逐步下降到 3CTC-25'C，此時(shí)發(fā)酵已趨于平緩，以后每天早晚各通一次壓縮無菌 空氣。50小時(shí)后品溫降到25'C-2CTC，可停止通氣，此時(shí)發(fā)酵基本 停止，可將醪液直接進(jìn)行蒸餾生產(chǎn)乙醇。
鮮(生)水果采用鮮菠蘿、鮮香蕉、鮮李、鮮梨、鮮柿子、 鮮瓜；非糧原料采用鮮甘薯、鮮木* 、鮮馬鈴薯、鮮葛、鮮山藥、 鮮腳板薯、鮮菊芋、鮮蓮藕、鮮焦芋、鮮芋頭、鮮馬蹄、鮮甘 蔗；秸桿原料采用鮮甜高梁秸桿，其中的一種單獨(dú)常溫發(fā)酵或兩種以 上的水果原料與非糧淀粉質(zhì)原料，秸桿糖質(zhì)原料與非糧淀粉質(zhì)原料， 常溫混合發(fā)酵。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明是以鮮(生)水果、非糧原料、秸桿 原料一次性投料常溫混合發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的生產(chǎn)工藝，有六大特點(diǎn)其 一、用鮮水果、鮮非糧原料、鮮秸桿原料；其二 、 一次性投料， 其三、鮮水果、鮮非糧原料、鮮秸桿混合發(fā)酵，其四、采用常溫 發(fā)酵、節(jié)約水和煤等其五、采用自培專用常溫糖化酶和傳統(tǒng)老曲； 其六、可綜合開發(fā)綜合利用達(dá)到零排放。鮮(生)水果、非糧原料、 秸桿原料一次性投料混合發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)分述如下 一 、鮮(生)原料 發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)，(1)原料不進(jìn)行高壓高溫蒸煮，是以較低的能源消耗或 清潔無污染的清潔能源代替我國現(xiàn)代的能源消耗巨大或污染嚴(yán)重的 能源使用。以無蒸煮的清潔生產(chǎn)替代污染較重的生產(chǎn)工藝替代劇 烈的高壓高溫蒸煮生產(chǎn)工藝以無污染清潔產(chǎn)品代替污染較重的產(chǎn) 品；其宗旨實(shí)現(xiàn)乙醇的可持續(xù)發(fā)展。(2)鮮(生)原料發(fā)酵；水果鮮 汁生粉汁原料發(fā)酵是指鮮水果汁淀粉汁原料不經(jīng)過高壓高溫的生產(chǎn) 工藝。它的發(fā)酵優(yōu)點(diǎn)①、只水解不糖化，使用常溫專用糖化酶， 采用邊糖化邊發(fā)酵的生產(chǎn)工藝進(jìn)行混合發(fā)酵。這種清潔生產(chǎn)工藝，使 整個(gè)工藝變得更加簡捷,提高了酒精的生產(chǎn)率,縮短了總體工藝時(shí)間， 減少了耐高溫細(xì)菌的污染；②、鮮(生)原料的發(fā)酵節(jié)省了目前蒸 煮糖化工序所消耗的蒸汽的90%以上，這對(duì)減少能量投入將起到重要 作用。二 、 一次性投料發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)(1)—次性投料發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn) 是原料不經(jīng)過高壓蒸煮，也不經(jīng)糖化而是將水果汁、淀粉汁原料 粉碎，制成粉漿，壓榨成生淀粉汁直接加入酒精回用清液稀釋后與糖 質(zhì)原料一次性混合進(jìn)入發(fā)酵罐，接入發(fā)酵曲種進(jìn)行厭氧發(fā)酵；(2) — 次性投料混合發(fā)酵是采用邊糖化邊發(fā)酵的原理，原料不經(jīng)過高壓蒸煮 和預(yù)先糖化，直接進(jìn)入發(fā)酵，不僅節(jié)約了蒸汽消耗，同時(shí)也①、節(jié)約 了冷卻用水。由于不經(jīng)高壓蒸煮，②、還減少了因蒸煮造成的可發(fā) 酵糖的損失，少損失可發(fā)酵糖6%—8%;③、乙醇的產(chǎn)率比高壓蒸煮
工藝的乙醇產(chǎn)率高，乙醇得率可達(dá)15%--17%;④、同時(shí)省去了糖化
過程，使發(fā)酵醪中單糖的含量始終保持在較低的水平，發(fā)酵過程比較和緩平穩(wěn)，發(fā)酵中溫度上升不快，比較容易控制⑤、并且節(jié)約冷卻 用水，節(jié)約了冷凍制水和節(jié)約了干原料的浸泡用水及部分罐及連接管 線的清洗用水，總節(jié)約用水量可達(dá)整個(gè)用水量的50%以上； 、由于
不經(jīng)高溫蒸煮不糖化，ra值也不需調(diào)整；⑦、因糖化醪中無機(jī)鹽類
含量較低，酒糟清液可以進(jìn)行回配，糟液處理起來比較容易，可使糟 液100%的回用(3) —次性投料省去了蒸煮和糖化兩個(gè)工序；①、 所以在新廠建設(shè)中就不需要蒸煮設(shè)備、糖化設(shè)備以及相關(guān)的附屬配 套設(shè)備，大大節(jié)約了基建和設(shè)備的投資，節(jié)約總投資的40%以上的資 金；②、在整個(gè)生產(chǎn)過程中節(jié)省了大量動(dòng)力、水、人工、維修等 方面的消耗，這樣一來，乙醇的成本就會(huì)大幅度下降；三、鮮生原 料混合發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)(1)鮮(生)水果、非糧原料與糖質(zhì)原料混合 發(fā)酵是利用水解后的淀粉汁沖稀糖質(zhì)的汁液中的灰分、膠體的物質(zhì) 等非發(fā)酵成份，(D、相應(yīng)提高了發(fā)酵醪的可發(fā)酵性成份；②、降低了 營養(yǎng)鹽等輔料的用量；③、并且水、電、汽的單耗均有一定程度的 下降(2)混合發(fā)酵，可以充分利用原料資源的互補(bǔ)性，可充分利 用原茅斗基地的山茺山、鹽堿地及冬季農(nóng)閑地的互相輪換耕作，確保農(nóng) 民的地力，單產(chǎn)效益及病蟲害的防治；(3)混合發(fā)酵是一次性投料 后，發(fā)酵罐要密封口；①、這對(duì)減少酒精遺失、減少空氣雜菌進(jìn)入 發(fā)酵罐均有很大好處；②、在混合發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程中，同時(shí)產(chǎn)生 濃度達(dá)100%純氣體C02,按每千克酒精同時(shí)可得0. 95kg氣體C02 。 如一個(gè)年產(chǎn)60萬噸的燃料乙醇的企業(yè)，將有57萬噸C02排放。這
不僅是資源嚴(yán)重浪費(fèi)，而且作為一個(gè)很大的溫室效應(yīng)源，引起的環(huán)境 災(zāi)害，舉世矚目；③、C02的回收，發(fā)酵系統(tǒng)均是密封條件好的大型 發(fā)酵罐而一次性投料混合發(fā)酵正適合C02的回收； 、及時(shí)回收C02 在很大程度上可緩解酵母菌在發(fā)酵過程中的壓力。特別是在回收C02 的過程中還可以帶去一定比例的酒精、清除C02帶走一些酒精使酵 母的發(fā)酵環(huán)境寬松許多⑤、酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生的C02氣體的需求 越來越大，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)高純度的C02需要增幅更加巨大。21世紀(jì)要充分發(fā)揮生物工程技術(shù)給人類帶來的重大效益，其中之一就是可以給 人類解決相當(dāng)一部分能源，燃料乙醇將是這部分能源的主題。乙醇采 用鮮(生)水果、非糧原料、秸桿原料，糖質(zhì)原料一次性投料混合發(fā)
酵的生產(chǎn)工藝，建設(shè)一個(gè)大型燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)將給企業(yè)節(jié)約40%的 投資，燃、汽、水等的消耗將給企業(yè)成本下降40%-50%。 21世紀(jì)的今 天該工藝將給人類帶來不可估量的貢獻(xiàn)和效益。
具體實(shí)施方式
(1)首先建立原料基地
① 、為達(dá)到新鮮原料的供應(yīng)，產(chǎn)量，質(zhì)量的保證，乙醇生產(chǎn)企業(yè) 和原料基地的農(nóng)民共同組織成原料種植，供應(yīng)專業(yè)合作社
② 、專業(yè)合作社要做好農(nóng)田基本建設(shè)改造，要做到集約化用地， 要制定節(jié)約、集約用地的考核，評(píng)價(jià)體系和管理辦法，不定期對(duì)農(nóng)田 質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在原料種植，互相輪換耕作中，確保土地質(zhì)量不降低、 不污染、不變性，無有病害，做到高質(zhì)量化用地
③ 、專業(yè)合作社負(fù)責(zé)原料品種(早熟品種，中熟品種，晚熟品種)； 根據(jù)季節(jié)，氣候選配和適時(shí)種植(春季、夏季、秋季、冬季)與分期
收獲及分批供貨，要與生產(chǎn)企業(yè)的加工生產(chǎn)產(chǎn)量相結(jié)合，做到適時(shí)種 植，分期成熟，按時(shí)收獲，達(dá)到邊收獲，邊精選，邊向生產(chǎn)企業(yè)供 應(yīng)優(yōu)質(zhì)，新鮮原料，并做到生產(chǎn)企業(yè)所需的生產(chǎn)量的前提下，合作社， 不得有收獲的原料的積壓和庫存；要達(dá)到以上目的，合作社與生產(chǎn)企 業(yè)共同作出種植，收獲的產(chǎn)量和生產(chǎn)企業(yè)所需原料量與適時(shí)成熟收 獲期，及分批加工的明細(xì)計(jì)劃和實(shí)施進(jìn)度表；
④ 、專業(yè)合作社要建立人力不可抗拒的自然災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)案即， 如遇旱災(zāi)、水災(zāi)、蟲災(zāi)及其他自然災(zāi)害應(yīng)采取應(yīng)急預(yù)案補(bǔ)救；如 需提前收獲應(yīng)采取除企業(yè)加班加點(diǎn)進(jìn)行快速加工外，還應(yīng)采取糖質(zhì)原 料的貯藏保鮮預(yù)案，勿使原料失去糖份；薯類原料可采取曬著干的預(yù) 案；(2)原料選擇與測(cè)定
專業(yè)合作社要做到送往生產(chǎn)企業(yè)的原料，都要進(jìn)行精選(D 、選擇無病蟲害的新鮮原料，
② 、選擇無廢棄物的成熟的直接加工的優(yōu)質(zhì)原料，
③ 、按照生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)輸送新鮮合格的原料，
④ 、按照計(jì)劃和實(shí)施進(jìn)度向生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)確無誤的輸送，保證生
產(chǎn)企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；
⑤ 、精選原料進(jìn)廠后，化驗(yàn)部門應(yīng)立即把原料的成份和理化指 標(biāo)測(cè)定出來，送調(diào)度部門指導(dǎo)生產(chǎn)；
(3) 乙醇生產(chǎn)用水
乙醇生產(chǎn)用水有(D、工藝用水；②、鍋爐用水；③、沖洗用水； 、水解罐，貯料罐，發(fā)酵罐等沖洗用水；⑤、蒸餾系統(tǒng)等沖洗用水；
原料的清洗，原料的碎粉，拌料，曲菌擴(kuò)培用水等，這些用水直 接參與發(fā)酵過程，統(tǒng)稱為工藝用水，其質(zhì)量要達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐 用水要達(dá)到鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行軟化處理，其他沖洗用 水也要達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；
一個(gè)大中型乙醇企業(yè)用水量較大，應(yīng)有自己的獨(dú)立水源(地下水 或江河水)這些水均需經(jīng)過處理才能達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)； 一般處理過程先 軟化，然后再經(jīng)活性炭吸附過濾和進(jìn)行離子交換；
(4) 原料的清洗
用清水或達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)水清洗原料表面附著的塵土，泥 沙，都分微生物及其他沾污物，清洗千凈瀝干后備用；有的原料還要 進(jìn)行殺菌處理,如甘薯需用0. 2%的硫酸浸泡12小時(shí)殺滅原料表面菌;
(5) 原料的粉碎及壓榨
① 、水果的粉碎，鮮水果打成漿靜置保鮮貯存待用；
② 、非糧作物粉碎鮮甘薯、鮮木薯、鮮馬鈴薯、鮮葛、鮮 山藥、鮮腳板薯、鮮菊芋、鮮蓮藕、鮮焦芋、鮮芋頭、鮮馬蹄 應(yīng)粉碎成2-4咖的細(xì)粒，馬鈴薯粉碎后還應(yīng)立即用0. 1%-0. 3%亞硫酸 溶液浸泡，可使已生成的黑色素變?yōu)闊o色；
③ 、糖質(zhì)原料(甘蔗、甜高梁秸桿)的粉碎及壓榨將精選洗凈的糖質(zhì)原料，甘蔗和甜高梁秸桿先切成8-10cm的小 段，然后再進(jìn)行搗碎，壓榨，壓榨后的粗甘蔗汁含糖量在50%以上， 因有這樣的濃度，無須處理，便可減少微生物的污染，可以直接貯存 待發(fā)酵，甜高梁的秸桿粗汁同樣可以粗汁貯存待混合發(fā)酵；
④、甜菜直接切絲及浸糖萃取糖液
把洗滌的甜菜進(jìn)行切絲，切絲后用80'C的熱水逆向連續(xù)萃取 10%-15% (體積)糖液，該糖汁可與淀粉質(zhì)鮮汁混合直接發(fā)酵；
(6) 水果非糧原料的水解
① 、鮮原料水解重量百分比12%的果膠酶，0. 1%甜酒藥，3% 常溫專用糖化酶，5.3%的二氧化硫，0.1%-0.3%的植物保鮮劑，100% 的酒糟回用清液；
② 、工藝流程水果槳、非糧粉漿一加果膠酶一殺菌一靜置—榨 汁 一 加果膠酶 一 加常溫專用糖化酶 一 稀釋 一 靜置 一 殺菌 一 加植物保 鮮劑一保鮮待發(fā)酵；
③ 、將粉碎好的鮮水果漿或非糧粉漿加入10%的果膠酶，同時(shí)加 入5%的二氧化硫攪拌均勻殺菌，靜置2-4小時(shí)后榨汁，將榨出的果 汁或淀粉汁，再加入2%的果膠酶，同時(shí)加入3%的常溫專用糖化酶， 再加入0.1%甜酒藥，并加入30-32'C的果汁或淀粉汁重量的100%酒 糟回用清液稀釋，靜置4小時(shí)以上使果膠充分水解；與此同時(shí)再加入 0. 3%的二氧化硫殺菌和0. 1%-0. 3%的植物保鮮劑進(jìn)行保鮮待發(fā)酵；
(7) —次性投入鮮(生)水果汁非糧淀粉汁和糖質(zhì)鮮汁混合發(fā)酵 (D、 一次性投入鮮(生)原料混合發(fā)酵的重量百分比為10%-15%
的麩曲，10%果膠酶，0.05%活性干酵母，0.01%甜酒藥，3%-5%常溫專 用糖化酶，2%傳統(tǒng)老曲；
②、工藝流程調(diào)整鮮水果汁或非糧鮮淀粉汁濃度——加入發(fā)酵 罐——加入常溫專用糖化酶一加入麩曲——加入果膠酶——加糖質(zhì) 汁——加入活性干酵母——加甜酒藥——加傳統(tǒng)老曲——封罐—— 回收C02~~通壓縮無菌空氣——發(fā)酵結(jié)束——直接蒸餾無水乙醇；將榨好待用的鮮水果汁非糧淀粉汁和鮮糖汁一次性投料混合后
不經(jīng)高溫蒸煮，不糖化，使液化糖化，酵母繁殖和發(fā)酵同步進(jìn)行；
③、將鮮水果汁或非糧淀粉汁的濃度用酒糟回用清液調(diào)整到 11-13° Bx，將調(diào)整好水果汁或的淀粉汁流加到發(fā)酵罐的40%后直接 加入3%-5%常溫專用糖化酶和10%-15%的麩曲及10%的果膠酶，4-6小 時(shí)后，當(dāng)發(fā)酵濃度下降到8—10。 Bx時(shí)，開始流加濃度為30~35° Bx
的糖質(zhì)汁，(同樣用酒糟回用清液調(diào)整)；流加的速度由小到大，控制 罐滿(80%)、時(shí)間10小時(shí)以內(nèi)，同時(shí)加入混合原料量的0.05%的活 性干酵母和0.01%的甜酒藥及2%傳統(tǒng)老曲，然后封罐發(fā)酵，同時(shí)回收
C02;
發(fā)酵20小時(shí)后，即進(jìn)入主發(fā)酵階段，罐外可聽到發(fā)酵聲，此時(shí) 的品溫已達(dá)到32t:—35'C，此后每隔2-4小時(shí)通一次壓縮無菌空氣， 促使醪液充分自動(dòng)上下翻騰，待封罐發(fā)酵40小時(shí)后品溫已逐步下降， 由35'C逐步下降到30'C-25'C，此時(shí)發(fā)酵已趨于平緩，以后每天早晚 各通一次壓縮無菌空氣；
50小時(shí)后品溫降到25'C-2(TC,可停止通氣，此時(shí)發(fā)酵基本停止， 可將醪液直接進(jìn)行蒸餾生產(chǎn)乙醇。
權(quán)利要求
1、水果、非糧原料、秸桿常溫混合發(fā)酵乙醇及其工藝，其特征在于一次性投入鮮(生)原料混合發(fā)酵的原料與曲菌的重量百分比為10％—15％麩曲，10％的果膠酶，0.05％活性干酵母，0.01％甜酒藥、3％—5％常溫專用糖化酶，2％傳統(tǒng)老曲。
2、 水果、非糧原料、秸桿常溫混合發(fā)酵乙醇及其工藝，其步驟為(1) 首先建立原料基地① 、為達(dá)到新鮮原料的供應(yīng)，產(chǎn)量，質(zhì)量的保證，乙醇生產(chǎn)企業(yè) 和原料基地的農(nóng)民共同組織成原料種植，供應(yīng)專業(yè)合作社;② 、專業(yè)合作社要做好農(nóng)田基本建設(shè)改造，要做到集約化用地， 要制定節(jié)約、集約用地的考核，評(píng)價(jià)體系和管理辦法，不定期對(duì)農(nóng)田 質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在原料種植，互相輪換耕作中，確保土地質(zhì)量不降低、 不污染、不變性，無有病害，做到高質(zhì)量化用地；③ 、專業(yè)合作社負(fù)責(zé)原料品種(早熟品種，中熟品種，晚熟品種)； 根據(jù)季節(jié)，氣候選配和適時(shí)種植(春季、夏季、秋季、冬季)與分期 收獲及分批供貨，要與生產(chǎn)企業(yè)的加工生產(chǎn)產(chǎn)量相結(jié)合，做到適時(shí)種 植，分期成熟，按時(shí)收獲，達(dá)到邊收獲，邊精選，邊向生產(chǎn)企業(yè)供 應(yīng)優(yōu)質(zhì)，新鮮原料，并做到生產(chǎn)企業(yè)所需的生產(chǎn)量的前提下，合作社， 不得有收獲的原料的積壓和庫存；要達(dá)到以上目的，合作社與生產(chǎn)企 業(yè)共同作出種植，收獲的產(chǎn)量和生產(chǎn)企業(yè)所需原料量與適時(shí)成熟收 獲期，及分批加工的明細(xì)計(jì)劃和實(shí)施進(jìn)度表；④ 、專業(yè)合作社要建立人力不可抗拒的自然災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)案即， 如遇旱災(zāi)、水災(zāi)、蟲災(zāi)及其他自然災(zāi)害應(yīng)采取應(yīng)急預(yù)案補(bǔ)救；如需 提前收獲應(yīng)采取除企業(yè)加班加點(diǎn)進(jìn)行快速加工外，還應(yīng)采取糖質(zhì)原料 的貯藏保鮮預(yù)案，勿使原料失去糖份;薯類原料可采取曬薯干的預(yù)案;(2) 原料選擇與測(cè)定 專業(yè)合作社要做到送往生產(chǎn)企業(yè)的原料，都要進(jìn)行精選；(D 、選擇無病蟲害的新鮮原料，② 、選擇無廢棄物的成熟的直接加工的優(yōu)質(zhì)原料，③ 、按照生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)輸送新鮮合格的原料，④ 、按照計(jì)劃和實(shí)施進(jìn)度向生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)確無誤的輸送，保證生產(chǎn)企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；⑤ 、精選原料進(jìn)廠后，化驗(yàn)部門應(yīng)立即把原料的成份和理化指 標(biāo)測(cè)定出來，送調(diào)度部門指導(dǎo)生產(chǎn)；(3) 乙醇生產(chǎn)用水乙醇生產(chǎn)用水有①工藝用水；(D鍋爐用水；③沖洗用水； 水 解罐，貯料罐，發(fā)酵罐等沖洗用水；(D蒸餾系統(tǒng)等沖洗用水；原料的清洗，原料的碎粉，拌料，曲菌擴(kuò)培用水等，這些用水直 接參與發(fā)酵過程，統(tǒng)稱為工藝用水，其質(zhì)量要達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐 用水要達(dá)到鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行軟化處理，其他沖洗用 水也要達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；一個(gè)大中型乙醇企業(yè)用水量較大，應(yīng)有自己的獨(dú)立水源(地下水 或江河水)這些水均需經(jīng)過處理才能達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)； 一般處理過程先 軟化，然后再經(jīng)活性炭吸附過濾和進(jìn)行離子交換；(4) 原料的清洗 用清水或達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)水清洗原料表面附著的塵土，泥沙，都分微生物及其他沾污物，清洗干凈瀝干后備用；有的原料還要 進(jìn)行殺菌處理，如甘薯需用0. 2%的硫酸浸泡12小時(shí)殺滅原料表面菌;(5) 原料的粉碎及壓榨① 、水果的粉碎，鮮水果打成漿靜置保鮮貯存待用；② 、非糧作物粉碎鮮甘薯、鮮木薯、鮮馬鈴薯、鮮葛、鮮山藥、鮮腳板薯、鮮菊芋、鮮蓮藕、鮮焦芋、鮮芋頭、鮮馬蹄應(yīng)粉碎成2-4mm 的細(xì)粒，馬鈴薯粉碎后還應(yīng)立即用0. 1%-0. 3%亞硫酸溶液浸泡，可使已生成的黑色素變?yōu)闊o色；③ 、糖質(zhì)原料(甘蔗、甜高粱秸桿)的粉碎及壓榨將精選洗凈的糖質(zhì)原料，甘蔗和甜高粱秸桿先切成8-10chi的小 段，然后再進(jìn)行搗碎，壓榨，壓榨后的粗甘蔗汁含糖量在50%以上， 因有這樣的濃度，無須處理，便可減少微生物的污染，可以直接貯存 待發(fā)酵，甜高梁的秸桿粗汁同樣可以粗汁貯存待混合發(fā)酵；④、甜菜直接切絲及浸糖萃取糖液把洗滌的甜菜進(jìn)行切絲，切絲后用8(TC的熱水逆向連續(xù)萃取 10%-15% (體積)糖液，該糖汁可與淀粉質(zhì)鮮汁混合直接發(fā)酵；(6) 水果非糧原料的水解① 、鮮原料水解重量百分比12%的果膠酶，0.1%甜酒藥，3% 常溫專用糖化酶，5.3%的二氧化硫，0.1%-0.3%的植物保鮮劑，100% 的酒糟回用清液；② 、工藝流程水果漿、非糧粉漿一加果膠酶一殺菌一靜置一榨 汁 一 加果膠酶—加常溫專用糖化酶一稀釋 一靜置一 殺菌一加植物保 鮮劑一保鮮待發(fā)酵；③ 、將粉碎好的鮮水果漿或非糧原料的粉漿加入1056的果膠酶， 同時(shí)加入5%的二氧化硫攪拌均勻殺菌，靜置2-4小時(shí)后榨汁，將榨 出的果汁或淀粉汁，再加入2%的果膠酶，同時(shí)加入3%的常溫專用糖 化酶，再加入0.1%甜酒藥，并加入3(H32r的果汁或淀粉汁重量的 10Cm酒糟回用清液稀釋，靜置4小時(shí)以上使果膠充分水解；與此同時(shí) 再加入0. 3%的二氧化硫殺菌和0. 1%-0. 3%的植物保鮮劑進(jìn)行保鮮待 發(fā)酵(7) —次性投入鮮(生)水果汁非糧淀粉汁和糖質(zhì)鮮汁混合發(fā)酵① 、一次性投入鮮(生)原料混合發(fā)酵的重量百分比為10%-15% 的麩曲，10%果膠酶，0.05%活性干酵母，0.0D6甜酒藥，3%-5%常溫專 用糖化酶，2%傳統(tǒng)老曲② 、工藝流程調(diào)整鮮水果汁或非糧鮮淀粉汁濃度——加入發(fā)酵 罐——加入常溫專用糖化酶一加入麩曲——加入果膠酶——加糖質(zhì) 汁——加入活性干酵母——加甜酒藥——加傳統(tǒng)老曲——封罐——回收C02~"通壓縮無菌空氣——發(fā)酵結(jié)束——直接蒸餾無水乙醇；將榨好待用的鮮水果汁非糧淀粉汁和鮮糖汁一次性投料混合后 不經(jīng)高溫蒸煮，不糖化，使液化糖化，酵母繁殖和發(fā)酵同步進(jìn)行；③、將鮮水果汁或非糧淀粉汁的濃度用酒糟回用清液調(diào)整到 11-13° Bx，將調(diào)整好的水果汁或淀粉汁流加到發(fā)酵罐的40%后直接 加入3%-5%常溫專用糖化酶和10%-15%的麩曲及10%的果膠酶，4-6小 時(shí)后，當(dāng)發(fā)酵濃度下降到8—1(T Bx時(shí)，開始流加濃度為30"35° Bx 的糖質(zhì)汁，(同樣用酒糟回用清液調(diào)整)；流加的速度由小到大，控制 罐滿(80%)、時(shí)間10小時(shí)以內(nèi)，同時(shí)加入混合原料量的0.05%的活 性干酵母和0.01%的甜酒藥及2%傳統(tǒng)老曲，然后封罐發(fā)酵，同時(shí)回收C02;發(fā)酵20小時(shí)后，即進(jìn)入主發(fā)酵階段，罐外可聽到發(fā)酵聲，此時(shí) 的品溫已達(dá)到32'C—35X:,此后每隔2-4小時(shí)通一次壓縮無菌空氣， 促使醪液充分自動(dòng)上下翻騰，待封罐發(fā)酵40小時(shí)后品溫已逐步下降, 由35'C逐步下降到30'C-25'C,此時(shí)發(fā)酵已趨于平緩，以后每天早晚 各通一次壓縮無菌空氣；50小時(shí)后品溫降到25'C-20'C，可停止通氣，此時(shí)發(fā)酵基本停止， 可將醪液直接進(jìn)行蒸餾生產(chǎn)乙醇。
3、鮮(生)水果采用鮮菠蘿、鮮香蕉、鮮李、鮮梨、鮮柿子、 鮮瓜；非糧原料采用鮮甘薯、鮮木薯、鮮馬鈴薯、鮮葛、鮮山藥、鮮 腳板薯、鮮菊芋、鮮蓮藕、鮮焦芋、鮮芋頭、鮮馬蹄、鮮甘蔗；秸桿 原料采用鮮甜高梁秸桿，其中的一種單獨(dú)常溫發(fā)酵或兩種以上的水果 原料與非糧淀粉質(zhì)原料，秸桿糖質(zhì)原料與非糧淀粉質(zhì)原料，常溫混合 '發(fā)酵。
全文摘要
本發(fā)明公開鮮水果、非糧原料、秸桿常溫混合發(fā)酵乙醇及其工藝；本工藝是利用水果、非糧原料，秸桿發(fā)酵乙醇、無水乙醇、燃料乙醇的生產(chǎn)工藝。該水果、非糧原料、秸桿組成為水果、非糧原料、糖質(zhì)類、作物秸桿、常溫專用糖化酶，傳統(tǒng)老曲其生產(chǎn)工藝為原料選擇、榨汁、水解、前發(fā)酵、后發(fā)酵。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于以水果、非糧原料、秸桿發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，采用常溫一次性投料混合發(fā)酵的生產(chǎn)工藝。原料利用山荒地、鹽堿地、冬季農(nóng)閑地。采用常溫發(fā)酵，無污染，節(jié)約用水50％以上，節(jié)約煤炭60％以上，糟、渣、液100％的回用和綜合利用，達(dá)到零排放，乙醇得率可達(dá)15％以上。采用該工藝建設(shè)一個(gè)大型乙醇企業(yè)將給企業(yè)節(jié)約40％以上的投資。燃、汽、水、動(dòng)力、人工、維修等的消耗將給企業(yè)成本下降40％-50％。
文檔編號(hào)C12R1/645GK101418318SQ20081012636
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者雷菊花 申請(qǐng)人:雷菊花