[发明专利]一种利用甜高粱制备乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明是关于乙醇的制备方法，更具体地是关于利用甜高粱制备乙醇的方法。

背景技术

甜高粱也叫芦栗、甜杆或糖高粱，是一种具有较高生物产量和糖产量的作物品种。甜高粱的主要成分是糖类，以葡萄糖和蔗糖为主，含有少量的蛋白质和脂肪，是发酵工业的良好碳源，作为碳源可广泛应用于抗生素、有机酸、味精、酒精、酵母及核苷酸的发酵生产中，亦可作为添加剂直接用于食品工业中。由于甜高粱的茎杆中含糖量较高，而且较容易转化为酒精，因此从能源安全和经济发展方面来说，由甜高粱制取燃料乙醇具有较为广阔的前景。

现有技术的采用甜高粱制备乙醇的方法主要有两种：一种是液态发酵，即，将甜高粱秸秆榨汁后，对汁液进行发酵；另一种是固态发酵，即，将甜高粱秸秆直接粉碎后进行发酵。CN 1616666A公开了一种利用甜高粱秸秆制造乙醇液体发酵技术，所采用的技术方案是：将甜高粱秸秆粉碎(也称为“撕解”)后榨汁，均匀加入发酵酵母，发酵30-40小时，再进行蒸馏。

采用如上所述的方式进行液体发酵时，甜高粱秸秆的出汁率较低，压榨完之后还有相当一部分的糖分残留在秸秆撕解物中，因此原料的利用率比较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有的采用甜高粱制备乙醇的方法的原料利用率比较低的缺陷，提供一种能够有效提高原料利用率的利用甜高粱制备乙醇的方法。

本发明的发明人发现，现有技术的采用甜高粱制备燃料乙醇的方法中，将甜高粱秸秆撕解后直接进行压榨，甜高粱秸杆中所含的糖分渗透在秸秆的纤维中和/或纤维之间，从而在压榨的过程中难以将糖分压榨出，当甜高粱秸秆的含水量较低时(例如60重量％以下)，这个问题更加突出。本发明的发明人还发现，如果在压榨之前在秸秆撕解物中加入一定量的水，使渗透在秸秆的纤维中和/或纤维之间的糖分溶解在水中，那么在压榨时就能够将溶解在水中的糖分挤出，显著降低了糖分的残留量，有效提高原料的利用率。此外，由于甜高粱秸杆撕解物中的纤维主要是短纤维，秸秆撕解物容易造成粉尘，在秸秆撕解物中加入一定量的水可以减少粉尘，净化工作环境。

本发明提供了一种利用甜高粱制备乙醇的方法，该方法包括将甜高粱秸秆进行撕解，将得到的秸秆撕解物进行压榨，并发酵得到的甜高粱糖汁，其中，该方法还包括在将得到的秸秆撕解物进行压榨之前，在秸秆撕解物中加入水。

本发明的方法在秸秆撕解物中加入水，可以使渗透在秸秆的纤维中和/或纤维之间的糖分溶解在水中，在压榨时就能够将溶解在水中的糖分挤出，有效提高原料的利用率。例如，在其它条件都相同的情况下，实施例1的乙醇产率为6.74％，而对比例1的乙醇产率仅为5.55％。

具体实施方式

本发明提供的利用甜高粱制备乙醇的方法包括将甜高粱秸秆进行破碎，将得到的秸秆撕解物进行压榨，并发酵得到的甜高粱糖汁，其中，该方法还包括在将得到的秸秆撕解物进行压榨之前，在秸秆撕解物中加入水。

对水的加入量和温度没有特别的限定，优选情况下，水的加入量为所述秸秆撕解物的5-35重量％、更优选为10-30重量％；水的温度为40-70℃、更优选为50-60℃。采用该优选实施方式，可以更有效地使渗透在秸秆的纤维中和/或纤维之间的糖分溶解在水中，从而进一步提高原料利用率。

对于连续性生产，一般使用传送带将撕解物从撕解机输送到压榨机中，可以在传送带上传送时，将水加到撕解物中。

本发明仅涉及在秸秆撕解物中加入水，将甜高粱秸秆进行破碎、压榨，并发酵得到的甜高粱糖汁的方法可以采用本领域常规的各种方法进行。例如，所述将甜高粱秸秆进行破碎的方法可以采用本领域的各种常规的破碎甜高粱秸秆的方法，如利用各种破碎设备，例如撕解机，将甜高粱秸秆进行破碎，将甜高粱秸秆中的长纤维破碎成短纤维，以利于压榨步骤中糖汁被充分榨出。

对秸秆撕解物进行压榨的方法可以采用本领域的各种常规的压榨方法，如，利用压榨设备压榨秸秆撕解物得到甜高粱糖汁。所述压榨的条件、方法和设备为本领域技术人员所公知。

所述发酵得到的甜高粱糖汁的方法亦可以采用本领域技术人员公知的各种方法进行，例如，所述方法包括将酵母与甜高粱糖汁混合，并在最适条件下进行发酵，所述发酵用酵母的种类以及酵母的接种量没有特别限定。