專利名稱：一種木薯發(fā)酵制備乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種木薯發(fā)酵制備乙醇的方法。屬于發(fā)酵方法合成乙醇，具體涉及以木 薯為原料，發(fā)酵制備乙醇的方法。
背景技術(shù)：
石油、天然氣、煤炭等有限的化石資源的短缺，使合成乙醇的方法轉(zhuǎn)移到淀粉發(fā) 酵。但是淀粉來自玉米、高粱、小麥等糧食，使合成乙醇的原料淀粉來源出現(xiàn)了 “與糧爭地” 的問題。木薯Cassava是一種多年生亞灌木，又稱樹薯、木番薯，是與馬鈴薯、甘薯并列的 三大薯類之一。產(chǎn)于熱帶和亞熱帶的丘陵地帶，具有耐旱、耐澇適應(yīng)性強(qiáng)、單產(chǎn)高等特性。木 薯塊根干物質(zhì)含量30 40 %，鮮木薯中，淀粉含量32 35 %，蛋白質(zhì)含量1 2 %，脂肪含 量0. 3 4. 3，纖維素含量1 2%，灰分1%。木薯淀粉含量高，可以替代糧食用于發(fā)酵制 備乙醇的原料，是淀粉發(fā)酵制備乙醇最經(jīng)濟(jì)的原料之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，以木薯為原料制備乙醇的工藝，采用高溫糖化、液化、然后發(fā)酵、蒸餾 的方法。存在如下問題，有待解決。1.耗用大量蒸汽，其蒸汽用量是整個(gè)工藝過程蒸汽總消耗量的40%以上，能耗 高，產(chǎn)率低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。2.易感染雜菌，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種以木薯為原料， 能耗低、產(chǎn)率高，生產(chǎn)穩(wěn)定，成本較低的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法。本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達(dá)到本發(fā)明的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，其特征在于采用低溫蒸煮液化，濃醪發(fā)酵工 藝方法，包括如下操作步驟a.原料清洗、粉碎將木薯原料洗凈，采用一級(jí)粉碎，粒度1. 2 3mm，備用；b.預(yù)煮制備粉漿液步驟a清洗粉碎過的原料，投入預(yù)煮罐中，按照原料干基水=1 2. 0 3. 0的 比例，酌情適量加水并攪拌混勻，連續(xù)均勻滴加低溫淀粉酶，使其與粉漿充分接觸，控制預(yù) 煮溫度50 60°C，低溫淀粉酶添加量控制在按照原料干基計(jì)的5 10 μ /g,預(yù)煮時(shí)間20 30分鐘，并添加適量的CaSO4來調(diào)整Ca2+的濃度在0. 01 0. 02mol/L之間，制得粉漿液，備 用；c.低溫蒸煮液化將步驟b制備的粉漿液低溫蒸煮，蒸煮溫度控制在80 90°C，利用液化噴射器 對(duì)預(yù)煮粉漿進(jìn)行噴射液化，并在噴射液化器液化后，第二次添加按照原料干基計(jì)的0. 5
35 μ /g低溫淀粉酶，控制糊化率在80%以上，制得液化糊化液，備用；d.糖化、發(fā)酵、蒸餾將步驟c制備的液化糊化液，真空冷卻至60 63°C，連續(xù)流加糖化酶，糖化酶的 使用量控制在按照原料干基計(jì)的120 170μ /g，發(fā)酵、蒸餾按照現(xiàn)有技術(shù)中的酒精生產(chǎn)發(fā) 酵、蒸餾的方法進(jìn)行。發(fā)明人通過低溫蒸煮、濃醪發(fā)酵以及對(duì)原料配比、溫度、時(shí)間等諸多工藝條件的優(yōu) 化，成功的完成了本發(fā)明的任務(wù)。本發(fā)明下面提供更優(yōu)選的技術(shù)方案本發(fā)明的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，所述木薯原料是鮮木薯、木薯干或二者組合。本發(fā)明的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，所述步驟a中的原料粉碎粒度是1.2 1. 5mm0本發(fā)明的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，步驟b中所述原料干基與水的比例控制在原 料干基水=1 2. 5 3. 0之間，預(yù)煮溫度55 60°C，添加的CaSO4調(diào)整Ca2+的濃度是 0.02mol/L。本發(fā)明的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，步驟c中所述第二次添加按照原料干基計(jì)的 1 3y/g低溫淀粉酶。本發(fā)明的公開的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，相比現(xiàn)有技術(shù)有如下積極效果1.提供了一種以木薯為原料，能耗低、產(chǎn)率高，生產(chǎn)穩(wěn)定，成本較低的木薯發(fā)酵制 備乙醇的方法。2.低溫蒸煮液化，使液化糊化液中的總糖含量> 25%。3.濃醪發(fā)酵，發(fā)酵成熟醪中的乙醇含量達(dá)到18%，淀粉轉(zhuǎn)化率> 53%。4.蒸汽消耗量彡0.7噸/噸乙醇，節(jié)約蒸汽40%以上。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明下面將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述實(shí)施例1按照本發(fā)明的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，以木薯干和鮮木薯混合為原料制備乙 醇，包括如下操作步驟a.原料清洗、粉碎將木薯原料洗凈，采用一級(jí)粉碎，粒度1. 2 1. 5mm，備用；b.預(yù)煮制備粉漿液步驟a清洗粉碎過的原料，投入預(yù)煮罐中，按照原料干基水=1 2.0的比例， 酌情適量加水并攪拌混勻，連續(xù)均勻滴加諾維信(中國)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的利可富 低溫淀粉酶，，使其與粉漿充分接觸，控制預(yù)煮溫度55 60°C，淀粉酶添加量控制在按照 原料干基計(jì)的8 μ /g,預(yù)煮時(shí)間20 30分鐘，并添加適量的CaSO4來調(diào)整Ca2+的濃度在 0. 02mol/L，制得粉漿液，備用；c.低溫蒸煮液化將步驟b制備的粉漿液低溫蒸煮，蒸煮溫度控制在80 90°C，利用液化噴射器
4對(duì)預(yù)煮粉漿進(jìn)行噴射液化，并在噴射液化器液化后，第二次添加按照原料干基計(jì)的諾維信 (中國)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的利可富低溫淀粉酶3 μ /g,控制糊化率在80%以上，制得 液化糊化液，備用；d.糖化、發(fā)酵、蒸餾將步驟c制備的液化糊化液，真空冷卻至60 63°C，連續(xù)流加山東隆大生物工程 有限公司生產(chǎn)的糖化酶，糖化酶的使用量控制在按照原料干基計(jì)的1500 μ /g，發(fā)酵、蒸餾按 照現(xiàn)有技術(shù)中的酒精生產(chǎn)發(fā)酵、蒸餾的方法進(jìn)行。實(shí)施例2 實(shí)施例6按照實(shí)施例1的方法和步驟，按照表1的工藝條件以木薯為原料制備乙醇表 權(quán)利要求
一種木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，其特征在于采用低溫蒸煮液化，濃醪發(fā)酵工藝方法，包括如下操作步驟a.原料清洗、粉碎將木薯原料洗凈，采用一級(jí)粉碎，粒度1.2～3mm，備用；b.預(yù)煮制備粉漿液步驟a清洗粉碎過的原料，投入預(yù)煮罐中，按照原料干基∶水＝1∶2.0～3.0的比例，酌情適量加水并攪拌混勻，連續(xù)均勻滴加低溫淀粉酶，使其與粉漿充分接觸，控制預(yù)煮溫度50～60℃，低溫淀粉酶添加量控制在按照原料干基計(jì)的5～10μ/g，預(yù)煮時(shí)間20～30分鐘，并添加適量的CaSO4來調(diào)整Ca2+的濃度在0.01～0.02mol/L之間，制得粉漿液，備用；c.低溫蒸煮液化將步驟b制備的粉漿液低溫蒸煮，蒸煮溫度控制在80～90℃，利用液化噴射器對(duì)預(yù)煮粉漿進(jìn)行噴射液化，并在噴射液化器液化后，第二次添加按照原料干基計(jì)的0.5～5μ/g低溫淀粉酶，控制糊化率在80％以上，制得液化糊化液，備用；d.糖化、發(fā)酵、蒸餾將步驟c制備的液化糊化液，真空冷卻至60～63℃，連續(xù)流加糖化酶，糖化酶的使用量控制在按照原料干基計(jì)的120～170μ/g，發(fā)酵、蒸餾按照現(xiàn)有技術(shù)中的酒精生產(chǎn)發(fā)酵、蒸餾的方法進(jìn)行。
2.按照權(quán)利要求1的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，其特征在于所述木薯原料是鮮木薯、木薯干或二者組合。
3.按照權(quán)利要求1的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，其特征在于所述步驟a中的原料粉碎 粒度是1. 2 1. 5mmο
4.按照權(quán)利要求1的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，其特征在于步驟b中所述原料干基與 水的比例控制在原料干基水=1 2. 5 3. 0之間，預(yù)煮溫度55 60°C，添加的CaSO4 調(diào)整Ca2+的濃度是0. 02mol/L。
5.按照權(quán)利要求1的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法，其特征在于步驟c中所述第二次添加 按照原料干基計(jì)的1 3 μ /g低溫淀粉酶。全文摘要
本發(fā)明是一種木薯發(fā)酵制備乙醇的方法。屬于發(fā)酵方法合成乙醇，具體涉及以木薯為原料，發(fā)酵制備乙醇的方法。采用低溫蒸煮液化，濃醪發(fā)酵工藝方法，包括如下操作步驟a.原料清洗、粉碎，b.預(yù)煮制備粉漿液，c.低溫蒸煮液化，d.糖化、發(fā)酵、蒸餾。提供了一種以木薯為原料，能耗低、產(chǎn)率高，生產(chǎn)穩(wěn)定，成本較低的木薯發(fā)酵制備乙醇的方法。低溫蒸煮液化，使液化糊化液中的總糖含量≥25％。濃醪發(fā)酵，發(fā)酵成熟醪中的乙醇含量達(dá)到18％，淀粉轉(zhuǎn)化率≥53％。蒸汽消耗量≤0.7噸/噸乙醇，節(jié)約蒸汽40％以上。
文檔編號(hào)C12P7/06GK101948876SQ20101020984
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者張立省, 張超, 王懷利, 鄭啟 申請(qǐng)人:張超