本发明涉及乙醇制备技术领域,尤其涉及一种木薯制备乙醇的方法。
背景技术:
木薯是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物,适应性很强,耐旱、耐贫瘠、耐水,对土质要求不高,在各种土壤中都能生长。木薯淀粉含量较高,木薯的块根淀粉含量达25~30%,木薯干淀粉含量达70%左右,被誉为“淀粉之王”,是很有前途的酒精生产原料。以木薯为原料生产燃料酒精可以加速国家摆脱石油危机、减少环境污染,具有很大的战略意义和社会效益。
现有技术中,以木薯为原料生产乙醇的工艺,一般采用高温高压蒸煮法进行液化,这样会造成原料中可发酵性物质损失,且消耗大量蒸汽,产率低,导致生产成本增加。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种木薯制备乙醇的方法,减少制备过程中能量的消耗,且能提高乙醇的制备率。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种木薯制备乙醇的方法,包括以下步骤:
步骤一,将重量份为100份的木薯原料粉碎;
步骤二,将粉碎后的木薯原料加水,再加酸调至ph为3-7,加热至95-100℃,搅拌浸泡2-4h,过滤得溶液a;
步骤三,向溶液a中添加重量份为0.1-0.4份的淀粉酶,在85~95℃下液化35~45min,得溶液b;
步骤四,向溶液b中添加重量份为1-3份的糖化酶保温糖化30~45min,得溶液c;
步骤五,将溶液c装入发酵罐中,加入重量份为10-25份的固定化酵母菌,温度28-32℃,发酵3-5d,罐中产生气泡量减少及料液ph变化趋于稳定,发酵结束,得溶液d;
步骤六,将溶液d精馏提纯得乙醇。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述步骤一中,将木薯原料粉碎后过20目筛。
进一步,所述步骤二中,添加的水的重量份为250-300份。
进一步,所述步骤二中,添加的酸为盐酸、磷酸、硫酸、柠檬酸的一种或几种的组合。
进一步,所述步骤六中,精馏提纯的方法为:将发酵后的原料,在0.04-0.06mpa压力下真空抽滤,过滤得到的酵母再次活化后利用,滤液装入旋转蒸发仪中,真空减压蒸馏,保持温度45-50℃,维持真空度0.07-0.1mpa,蒸馏1.5-3h,收集蒸馏器冷凝管滴出的液体装入灭菌后的玻璃瓶中,密封,即为乙醇成品,常温下贮藏,蒸馏至料液体积约1/10可停止蒸馏。
本发明的有益效果是:本发明采用低温蒸煮液化,液化浆液中的总糖含量≥25%;能耗低、产率高,生产稳定;浓醪发酵,发酵成熟醪中的乙醇含量达到18%,淀粉转化率≥53%。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例一
本实施例木薯制备乙醇的方法包括以下步骤:
步骤一,将重量份为100份的木薯原料粉碎后过20目筛;
步骤二,将粉碎后的木薯原料加重量份为250-300份的水,再加酸调至ph为3,加热至95℃,搅拌浸泡2h,过滤得溶液a,添加的酸为盐酸、磷酸的组合;
步骤三,向溶液a中添加重量份为0.1份的淀粉酶,在85℃下液化35min,得溶液b;
步骤四,向溶液b中添加重量份为1份的糖化酶保温糖化30min,得溶液c;
步骤五,将溶液c装入发酵罐中,加入重量份为10-25份的固定化酵母菌,温度28℃,发酵3d,罐中产生气泡量减少及料液ph变化趋于稳定,发酵结束,得溶液d;
步骤六,将溶液d精馏提纯得乙醇,精馏提纯的方法为:将发酵后的原料,在0.04mpa压力下真空抽滤,过滤得到的酵母再次活化后利用,滤液装入旋转蒸发仪中,真空减压蒸馏,保持温度45℃,维持真空度0.07-0.1mpa,蒸馏1.5h,收集蒸馏器冷凝管滴出的液体装入灭菌后的玻璃瓶中,密封,即为乙醇成品,常温下贮藏,蒸馏至料液体积约1/10可停止蒸馏。
实施例二
本实施例木薯制备乙醇的方法包括以下步骤:
步骤一,将重量份为100份的木薯原料粉碎后过20目筛;
步骤二,将粉碎后的木薯原料加重量份为300份的水,再加酸调至ph为7,加热至100℃,搅拌浸泡4h,过滤得溶液a,,添加的酸为盐酸、磷酸、硫酸的组合;
步骤三,向溶液a中添加重量份为0.4份的淀粉酶,在95℃下液化45min,得溶液b;
步骤四,向溶液b中添加重量份为3份的糖化酶保温糖化45min,得溶液c;
步骤五,将溶液c装入发酵罐中,加入重量份为25份的固定化酵母菌,温度32℃,发酵5d,罐中产生气泡量减少及料液ph变化趋于稳定,发酵结束,得溶液d;
步骤六,将溶液d精馏提纯得乙醇,精馏提纯的方法为:将发酵后的原料,在0.06mpa压力下真空抽滤,过滤得到的酵母再次活化后利用,滤液装入旋转蒸发仪中,真空减压蒸馏,保持温度50℃,维持真空度0.1mpa,蒸馏3h,收集蒸馏器冷凝管滴出的液体装入灭菌后的玻璃瓶中,密封,即为乙醇成品,常温下贮藏,蒸馏至料液体积约1/10可停止蒸馏。
实施例三
本实施例木薯制备乙醇的方法包括以下步骤:
步骤一,将重量份为100份的木薯原料粉碎后过20目筛;
步骤二,将粉碎后的木薯原料加重量份为250-300份的水,再加酸调至ph为5,加热至98℃,搅拌浸泡3h,过滤得溶液a,,添加的酸为盐酸、磷酸、硫酸、柠檬酸的组合;
步骤三,向溶液a中添加重量份为0.3份的淀粉酶,在85~95℃下液化40min,得溶液b;
步骤四,向溶液b中添加重量份为2份的糖化酶保温糖化40min,得溶液c;
步骤五,将溶液c装入发酵罐中,加入重量份为20份的固定化酵母菌,温度30℃,发酵4d,罐中产生气泡量减少及料液ph变化趋于稳定,发酵结束,得溶液d;
步骤六,将溶液d精馏提纯得乙醇,精馏提纯的方法为:将发酵后的原料,在0.05mpa压力下真空抽滤,过滤得到的酵母再次活化后利用,滤液装入旋转蒸发仪中,真空减压蒸馏,保持温度48℃,维持真空度0.07-0.1mpa,蒸馏2h,收集蒸馏器冷凝管滴出的液体装入灭菌后的玻璃瓶中,密封,即为乙醇成品,常温下贮藏,蒸馏至料液体积约1/10可停止蒸馏。
本发明采用低温蒸煮液化,液化浆液中的总糖含量≥25%;能耗低、产率高,生产稳定;浓醪发酵,发酵成熟醪中的乙醇含量达到18%,淀粉转化率≥53%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。