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一种木薯发酵制备乙醇的方法技术

技术编号:4030530 阅读:457 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种木薯发酵制备乙醇的方法。属于发酵方法合成乙醇,具体涉及以木薯为原料,发酵制备乙醇的方法。采用低温蒸煮液化,浓醪发酵工艺方法,包括如下操作步骤:a.原料清洗、粉碎,b.预煮制备粉浆液,c.低温蒸煮液化,d.糖化、发酵、蒸馏。提供了一种以木薯为原料,能耗低、产率高,生产稳定,成本较低的木薯发酵制备乙醇的方法。低温蒸煮液化,使液化糊化液中的总糖含量≥25%。浓醪发酵,发酵成熟醪中的乙醇含量达到18%,淀粉转化率≥53%。蒸汽消耗量≤0.7吨/吨乙醇,节约蒸汽40%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是。属于发酵方法合成乙醇,具体涉及以木 薯为原料,发酵制备乙醇的方法。
技术介绍
石油、天然气、煤炭等有限的化石资源的短缺,使合成乙醇的方法转移到淀粉发 酵。但是淀粉来自玉米、高粱、小麦等粮食,使合成乙醇的原料淀粉来源出现了 “与粮争地” 的问题。木薯Cassava是一种多年生亚灌木,又称树薯、木番薯,是与马铃薯、甘薯并列的 三大薯类之一。产于热带和亚热带的丘陵地带,具有耐旱、耐涝适应性强、单产高等特性。木 薯块根干物质含量30 40 %,鲜木薯中,淀粉含量32 35 %,蛋白质含量1 2 %,脂肪含 量0. 3 4. 3,纤维素含量1 2%,灰分1%。木薯淀粉含量高,可以替代粮食用于发酵制 备乙醇的原料,是淀粉发酵制备乙醇最经济的原料之一。现有技术中,以木薯为原料制备乙醇的工艺,采用高温糖化、液化、然后发酵、蒸馏 的方法。存在如下问题,有待解决。1.耗用大量蒸汽,其蒸汽用量是整个工艺过程蒸汽总消耗量的40%以上,能耗 高,产率低,导致生产成本增加。2.易感染杂菌,导致生产不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处,而提供一种以木薯为原料, 能耗低、产率高,生产稳定,成本较低的木薯发酵制备乙醇的方法。本专利技术的目的可以通过如下措施来达到本专利技术的木薯发酵制备乙醇的方法,其特征在于采用低温蒸煮液化,浓醪发酵工 艺方法,包括如下操作步骤a.原料清洗、粉碎将木薯原料洗净,采用一级粉碎,粒度1. 2 3mm,备用;b.预煮制备粉浆液步骤a清洗粉碎过的原料,投入预煮罐中,按照原料干基水=1 2. 0 3. 0的 比例,酌情适量加水并搅拌混勻,连续均勻滴加低温淀粉酶,使其与粉浆充分接触,控制预 煮温度50 60°C,低温淀粉酶添加量控制在按照原料干基计的5 10 μ /g,预煮时间20 30分钟,并添加适量的CaSO4来调整Ca2+的浓度在0. 01 0. 02mol/L之间,制得粉浆液,备 用;c.低温蒸煮液化将步骤b制备的粉浆液低温蒸煮,蒸煮温度控制在80 90°C,利用液化喷射器 对预煮粉浆进行喷射液化,并在喷射液化器液化后,第二次添加按照原料干基计的0. 5 35 μ /g低温淀粉酶,控制糊化率在80%以上,制得液化糊化液,备用;d.糖化、发酵、蒸馏将步骤c制备的液化糊化液,真空冷却至60 63°C,连续流加糖化酶,糖化酶的 使用量控制在按照原料干基计的120 170μ /g,发酵、蒸馏按照现有技术中的酒精生产发 酵、蒸馏的方法进行。专利技术人通过低温蒸煮、浓醪发酵以及对原料配比、温度、时间等诸多工艺条件的优 化,成功的完成了本专利技术的任务。本专利技术下面提供更优选的技术方案本专利技术的木薯发酵制备乙醇的方法,所述木薯原料是鲜木薯、木薯干或二者组合。本专利技术的木薯发酵制备乙醇的方法,所述步骤a中的原料粉碎粒度是1.2 1. 5mm0本专利技术的木薯发酵制备乙醇的方法,步骤b中所述原料干基与水的比例控制在原 料干基水=1 2. 5 3. 0之间,预煮温度55 60°C,添加的CaSO4调整Ca2+的浓度是 0.02mol/L。本专利技术的木薯发酵制备乙醇的方法,步骤c中所述第二次添加按照原料干基计的 1 3y/g低温淀粉酶。本专利技术的公开的木薯发酵制备乙醇的方法,相比现有技术有如下积极效果1.提供了一种以木薯为原料,能耗低、产率高,生产稳定,成本较低的木薯发酵制 备乙醇的方法。2.低温蒸煮液化,使液化糊化液中的总糖含量> 25%。3.浓醪发酵,发酵成熟醪中的乙醇含量达到18%,淀粉转化率> 53%。4.蒸汽消耗量彡0.7吨/吨乙醇,节约蒸汽40%以上。具体实施例方式本专利技术下面将结合实施例作进一步详述实施例1按照本专利技术的木薯发酵制备乙醇的方法,以木薯干和鲜木薯混合为原料制备乙 醇,包括如下操作步骤a.原料清洗、粉碎将木薯原料洗净,采用一级粉碎,粒度1. 2 1. 5mm,备用;b.预煮制备粉浆液步骤a清洗粉碎过的原料,投入预煮罐中,按照原料干基水=1 2.0的比例, 酌情适量加水并搅拌混勻,连续均勻滴加诺维信(中国)生物技术有限公司生产的利可富 低温淀粉酶,,使其与粉浆充分接触,控制预煮温度55 60°C,淀粉酶添加量控制在按照 原料干基计的8 μ /g,预煮时间20 30分钟,并添加适量的CaSO4来调整Ca2+的浓度在 0. 02mol/L,制得粉浆液,备用;c.低温蒸煮液化将步骤b制备的粉浆液低温蒸煮,蒸煮温度控制在80 90°C,利用液化喷射器4对预煮粉浆进行喷射液化,并在喷射液化器液化后,第二次添加按照原料干基计的诺维信 (中国)生物技术有限公司生产的利可富低温淀粉酶3 μ /g,控制糊化率在80%以上,制得 液化糊化液,备用;d.糖化、发酵、蒸馏将步骤c制备的液化糊化液,真空冷却至60 63°C,连续流加山东隆大生物工程 有限公司生产的糖化酶,糖化酶的使用量控制在按照原料干基计的1500 μ /g,发酵、蒸馏按 照现有技术中的酒精生产发酵、蒸馏的方法进行。实施例2 实施例6按照实施例1的方法和步骤,按照表1的工艺条件以木薯为原料制备乙醇表 权利要求,其特征在于采用低温蒸煮液化,浓醪发酵工艺方法,包括如下操作步骤a.原料清洗、粉碎将木薯原料洗净,采用一级粉碎,粒度1.2~3mm,备用;b.预煮制备粉浆液步骤a清洗粉碎过的原料,投入预煮罐中,按照原料干基∶水=1∶2.0~3.0的比例,酌情适量加水并搅拌混匀,连续均匀滴加低温淀粉酶,使其与粉浆充分接触,控制预煮温度50~60℃,低温淀粉酶添加量控制在按照原料干基计的5~10μ/g,预煮时间20~30分钟,并添加适量的CaSO4来调整Ca2+的浓度在0.01~0.02mol/L之间,制得粉浆液,备用;c.低温蒸煮液化将步骤b制备的粉浆液低温蒸煮,蒸煮温度控制在80~90℃,利用液化喷射器对预煮粉浆进行喷射液化,并在喷射液化器液化后,第二次添加按照原料干基计的0.5~5μ/g低温淀粉酶,控制糊化率在80%以上,制得液化糊化液,备用;d.糖化、发酵、蒸馏将步骤c制备的液化糊化液,真空冷却至60~63℃,连续流加糖化酶,糖化酶的使用量控制在按照原料干基计的120~170μ/g,发酵、蒸馏按照现有技术中的酒精生产发酵、蒸馏的方法进行。2.按照权利要求1的木薯发酵制备乙醇的方法,其特征在于所述木薯原料是鲜木薯、木薯干或二者组合。3.按照权利要求1的木薯发酵制备乙醇的方法,其特征在于所述步骤a中的原料粉碎 粒度是1. 2 1. 5mmο4.按照权利要求1的木薯发酵制备乙醇的方法,其特征在于步骤b中所述原料干基与 水的比例控制在原料干基水=1 2. 5 3. 0之间,预煮温度55 60°C,添加的CaSO4 调整Ca2+的浓度是0. 02mol/L。5.按照权利要求1的木薯发酵制备乙醇的方法,其特征在于步骤c中所述第二次添加 按照原料干基计的1 3 μ /g低温淀粉酶。全文摘要本专利技术是。属于发酵方法合成乙醇,具体涉及以木薯为原料,发酵制备乙醇的方法。采用低温蒸煮液化,浓醪发酵工艺方法,包括如下操作步骤a.原料清洗、粉碎,b.预煮制备粉浆液,c.低温蒸煮液化,d.糖化、发酵、蒸馏。提供了一种以木薯为原料,能耗低、产率高,生产稳定,成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木薯发酵制备乙醇的方法,其特征在于采用低温蒸煮液化,浓醪发酵工艺方法,包括如下操作步骤:  a.原料清洗、粉碎  将木薯原料洗净,采用一级粉碎,粒度1.2~3mm,备用;  b.预煮制备粉浆液  步骤a清洗粉碎过的原料,投入预煮罐中,按照原料干基∶水=1∶2.0~3.0的比例,酌情适量加水并搅拌混匀,连续均匀滴加低温淀粉酶,使其与粉浆充分接触,控制预煮温度50~60℃,低温淀粉酶添加量控制在按照原料干基计的5~10μ/g,预煮时间20~30分钟,并添加适量的CaSO↓[4]来调整Ca↑[2+]的浓度在0.01~0.02mol/L之间,制得粉浆液,备用;  c.低温蒸煮液化  将步骤b制备的粉浆液低温蒸煮,蒸煮温度控制在80~90℃,利用液化喷射器对预煮粉浆进行喷射液化,并在喷射液化器液化后,第二次添加按照原料干基计的0.5~5μ/g低温淀粉酶,控制糊化率在80%以上,制得液化糊化液,备用;  d.糖化、发酵、蒸馏  将步骤c制备的液化糊化液,真空冷却至60~63℃,连续流加糖化酶,糖化酶的使用量控制在按照原料干基计的120~170μ/g,发酵、蒸馏按照现有技术中的酒精生产发酵、蒸馏的方法进行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张超张立省郑启王怀利
申请(专利权)人:张超
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]

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