专利名称：一种利用香蕉、芭蕉制备燃料乙醇的新方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料乙醇的制备方法，具体说，涉及一种采用非粮型作物 香蕉、芭蕉原料制备燃料乙醇的方法。
背景技术：
为了确保发展生物能源产业不与人畜争粮，不与粮食争土地，以保证国家 粮食安全，我国鼓励采用非粮型作物原料制备燃料乙醇。而从我国人多地少的 实际出发，比较理想的燃料乙醇生产方法是选择生物量大的高产作物作为原料。 现有的燃料乙醇生产方法主要以甜高粱、木薯、红薯、甘蔗、甜菜等非粮型作 物为原料，经过适当的发酵处理生产乙醇。上述方法虽然具有一定的可行性， 但由于所采用的原料存在以下缺点而导致这些生产方法存在生产成本偏高，产 率偏低，或是生产的稳定性较差等诸多局限性①甜高粱是高产作物，生长周 期短，但其收获的季节过于集中，在大规模产业化过程中，尤其在温暖潮湿和 台风多发的我国南方地区，不耐储存易腐烂。因此，迄今为止，以甜高粱为原 料制备燃料乙醇经多年努力尚未能在我国形成大产业；②木薯、红薯属于淀粉 质原料，主产区在我国南方，但大部分地区其亩产量不高，生长周期长，占用 耕地多，种植成本高，工艺复杂，耗能，耗水，污染严重；③甘蔗、甜菜是我 国食用糖的重要原料，食用糖是我国紧缺物质，为了确保食用糖的产量，我国 不鼓励采用糖原料生产燃料乙醇。
因此，需要提出一种新的制备燃料乙醇的方法，能够克服现有的生产方法 存在的缺陷，促进燃料乙醇的生产。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，为我国燃料乙醇产业提供一种 新的制备方法和生产途径，以达到提高产量、降低成本等目的。 为了达到本发明的目的，本发明提出以下技术方案
提供一种燃料乙醇的制备方法，用香蕉或芭蕉作为原料，经过常规的发酵 工艺获得燃料乙醇。
所述的用香蕉或芭蕉作为原料是选取香蕉或芭蕉的球茎或秆茎为原料。 所述的用香蕉或芭蕉作为原料也可以是选取香蕉或芭蕉的果实为原料。 所述的香蕉或芭蕉是香蕉或芭蕉鲜料。
用所述鲜料制备燃料乙醇的方法是用新鲜的香蕉或芭蕉球茎或秆茎为原 料，将其粉碎，打浆，加淀粉酶水解，过滤取糖汁，加酵母发酵，粗馏，精馏，
3脱水得到燃料乙醇。
所述的香蕉或芭蕉也可以是香蕉或芭蕉干料。
用所述干料制备燃料乙醇的方法是以香蕉或芭蕉干料为原料，加水，制浆， 加淀粉酶水解，过滤取糖汁，加酵母发酵，粗馏，精馏，脱水得到燃料乙醇。 所述的干料可以通过将新鲜的香蕉或芭蕉球茎或秆茎粉碎，干燥得到并储
存备用，其含水量一般不超过14%。
本发明生产燃料乙醇的方法同现有方法相比，有如下优势
① 香蕉和芭蕉是非粮食作物亦非糖料作物，本发明以其为原料生产燃料乙 醇，完全可符合不与人畜争粮，不与粮争地的政策；
② 香蕉、芭蕉球茎和秆在以往的农业生产中，都是废弃物， 一般用于沤肥， 本发明以此为原料生产燃料乙醇，能有效提高废弃物利用率，有利于发展循环 经济，延长产业链，提高土地产出率，增加农民收入；
③ 本发明的燃料乙醇生产方法获得原料的成本相对较低。
香蕉、芭蕉在我国热带、亚热带地区广泛种植，野生芭蕉在南方地区广泛 生长，以现有规模为基础，不需使用其他土地，就足够支持大型燃料乙醇产业 发展；在温带地区种植芭蕉，虽不能结果，但不影响球茎和秆的生产，能够成 为我国南方地区广泛种植的燃料乙醇原料；
与木薯、红薯等淀粉质原料比较，香蕉、芭蕉提取乙醇的主要物质为糖类， 发酵工艺比较简单，因此本发明制备乙醇的方法不需淀粉质原料的糖化处理设 备，设备投资成本可减少20%以上；而且由于原料富含的水分可以在实际生产 中被充分利用，因此可以做到节水生产；木薯、红薯在温带地区亩产一般不超 过2吨，亩产出燃料乙醇在300公斤以下，而香蕉、芭蕉产量可以高达木薯、 红薯的4到5倍以上，亩产出乙醇超过500公斤。
与甜高粱、甜菜等糖质原料比较，香蕉、芭蕉也是糖质原料，但更加适合 在南方种植，产量更高，种植成本低，生产不受台风影响，且芭蕉耐阴，在许 多林下地带可以种植。耐储存，收获不受季节影响，可以根据实际生产需要， 合理安排收获；而甜高粱怕台风、喜阳光，种植成本高，在林下地带种植产量 大幅度减少，收获季节性强，不耐储存易腐烂，在实际生产中极大地限制了生 产规模。甜高粱理论亩产燃料乙醇可以达到500公斤，但在实际生产过程中， 由于原料不耐储存经常造成损失，无法稳定生产等原因，实际亩产乙醇不超过 400公斤，而香蕉、芭蕉如果按乙醇原料种植，其乙醇实际亩产量可以稳定在 500公斤以上。
④ 本发明的燃料乙醇生产方法可以促进水土保持。香蕉、芭蕉号称植物水 库，具有耐旱、储水功能，在其茎秆中含水量可达90%,种植香蕉、芭蕉能够 有效保持水土，改善生态环境，这对于干旱、半干旱和水土流失地区，有特殊
4意义；
⑤本发明的燃料乙醇生产方法生产效率高。香蕉、芭蕉生物量巨大，是难 得的高产作物，球茎和秆中能够有效转化为乙醇的物质含量高，球茎中干物质 的淀粉和总糖含量超过50%，秆中的总糖高达25%;
⑦本发明采用的原料生长于地下，产量不受台风影响，因此即使是在台风 多发的南方也能够保证原料供应的稳定性。
具体实施例方式
实施例1:
采集香蕉球茎，去皮，粉碎晒干，储存，取干粉30kg，测定水分为14%。 加水50kg制浆，煮1小时，加ct淀粉酶，冷却，过滤，取得含糖量17.2°/。的糖 汁75kg，加酒精酵母，发酵18小时以上，直接蒸馏，获得80%酒精7.2kg，脱 水得99.8%无水乙醇6.2kg。
实施例2:
采集香蕉球茎，去皮，测定水分为89.5%，取100kg，打浆，煮1小时，加 a淀粉酶，水解10小时以上，过滤，取得含糖量9.1。/。的糖汁70kg，加酒精酵母， 发酵18小时以上，直接蒸馏，获得80%酒精3.2kg，脱水获得99.8%燃料乙醇 3.01kg。
实施例3:
采集芭蕉球茎，去皮，测定水分为87.5%，取100kg，打浆，煮1小时，加 a淀粉酶，水解IO小时以上，过滤，取得含糖量8.7%的糖汁74kg，加酒精酵母， 发酵18小时以上，直接蒸馏，获得80%酒精3.35kg，脱水获得99.8%燃料乙醇 3.1kg。
根据以上实例可知，香蕉、芭蕉球茎含水接近90%，绝大部分为水分。每 吨球茎，经加酶水解处理，可产乙醇30公斤。生产1吨乙醇，大约需要33吨 原料。如果控制收购价格为100元/吨，每吨乙醇的原料成本则可控制在3300之 内。在实际生产中，按水果栽培的香蕉、芭蕉球茎的亩产可达10吨以上，每亩 可产乙醇达300kg，种植户每亩可获得1000额外收入；如果按能源作物种植， 可成倍加密种植，亩产球茎可以达到20吨，亩产乙醇500kg以上，种植户每亩 收入可达2000元。
权利要求
1.一种燃料乙醇的制备方法，其特征在于用香蕉或芭蕉作为原料，经过常规的发酵工艺获得燃料乙醇。
2. 权利要求1所述的燃料乙醇的制备方法，其特征在于所述的用香蕉或 芭蕉作为原料是选取香蕉或芭蕉的球茎或杆茎为原料。
3. 权利要求1所述的燃料乙醇的制备方法，其特征在于所述的用香蕉或 芭蕉作为原料是选取香蕉或芭蕉的果实为原料。
4. 权利要求l、 2或3所述的任意一种燃料乙醇的制备方法，其特征在于 所述的香蕉或芭蕉是香蕉或芭蕉鲜料。
5. 权利要求4所述的燃料乙醇的制备方法，其特征在于用新鲜的香蕉或 芭蕉球茎或秆茎为原料，将其粉碎，打浆，加淀粉酶水解，过滤取糖汁，加酵 母发酵，粗馏，精馏，脱水得到燃料乙醇。
6. 权利要求l、 2或3所述的任意一种燃料乙醇的制备方法，其特征在于 所述的香蕉或芭蕉是香蕉或芭蕉干料。
7. 权利要求6所述的燃料乙醇的制备方法，其特征在于用香蕉或芭蕉的 球茎或秆茎干料为原料，加水，制浆，加淀粉酶水解，过滤取糖汁，加酵母发 酵，粗馏，精馏，脱水得到燃料乙醇。
8. 权利要求7所述的燃料乙醇的制备方法，其特征在于所述的香蕉或芭 蕉的球茎或秆茎干料是将新鲜的香蕉或芭蕉球茎或秆茎粉碎，干燥，使其含水量不超过14%，得到干料，储存备用。
全文摘要
本发明提供一种燃料乙醇的制备方法，即用香蕉或芭蕉作为原料，经过常规的发酵工艺获得燃料乙醇。本发明的方法可大规模拓展燃料乙醇的原料资源量、降低燃料乙醇的生产成本、提高生产效率，能够带来诸多良好的社会和经济效益。
文档编号C12P7/10GK101492699SQ20091011889
公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者张永北 申请人:张永北