[发明专利]一种基于水醇氧化法用甜高粱制备乙醇的方法

说明书

本发明公开了一种基于水醇氧化法用甜高粱制备乙醇的方法，本发明包括以下步骤：将甜高粱粉碎后加水浸泡，汁渣分离，将滤液浓缩成糖汁，将滤渣进行醇洗、氧化、酶解后得酶解液，将其与糖汁混合后发酵得乙醇。本发明流程简单，能耗低，能满足大规模化生产的需求。

技术领域

本发明涉及生物化工领域，特别涉及利用甜高粱制备乙醇的方法。

技术背景

随着石油、天然气煤炭等不可再生资源的过度开采与使用，能源危机与环境问题的日益突出，节能减排以及对可再生资源的综合利用成为目前为全世界所关注的问题。目前，我国主要以玉米等粮食类为原料制备乙醇，然而我国人口众多以玉米粮食类为原料成本太高，且存在与人争粮的情况。以甜高粱作为原料生产乙醇可以有很强的优势。甜高粱生产旺盛，产量很高，适应性强，耐寒、耐涝、耐盐碱。因此，选用甜高粱作为制备乙醇的原料是最为适宜的原料作物之一。

目前，我国通过甜高粱制备乙醇的技术已经成熟，但大多还是存在原材料即甜高粱储存不当，导致收率不高、制备过程中能耗过高、以及有害排放环境污染等问题。CN103773814A中提供了一种甜高粱制备乙醇的方法，该方法中是将甜高粱压榨分离成汁、渣，将汁浓缩，渣经烯酸蒸汽爆破处理后，加纤维素酶酶解，再将浓缩糖蜜与酶解液混合后发酵的乙醇。该方法的缺陷为压榨过程中需要压力达到30-60MPa，处理压榨后的杆渣过程涉及蒸汽爆破，均使得该方法能耗过高。CN102154380A中提供了一种甜高粱制备乙醇的方法，该方法通过将甜高粱压榨，汁渣分离，烯酸-超声波处理杆渣后过滤取甜高粱渣，酶解所得甜高粱渣得酶解液，再将汁液混合发酵得乙醇。该方法虽然没有采取蒸汽爆破等能耗高的方式，但由于需要用到超声波处理，工业化大规模生产中，超声波处理却不能适用。CN106222207A中也提供了一种新鲜甜高粱制备燃料乙醇的方法，其方法为直接将茎秆粉碎后酶解再发酵，通过蒸馏得乙醇。该方法虽然流程简单，条件温和，但其所得乙醇收率不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于水醇氧化法用甜高粱制备乙醇的方法，该方法能满足大规模化的生产的需求，绿色环保，且收率大大提高。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

基于水醇氧化法用甜高粱制备乙醇的方法，包括以下步骤：

(1)将甜高粱粉粹，浸泡在水中加热，得汁、渣混合物，固液分离得滤液、滤渣；

(2)将获得的滤液浓缩得糖汁；

(3)向步骤1)中所得滤渣中加入体积浓度为30％-80％的醇溶液，加入量相当于混合物的10-50倍，加热条件下反应至少30分钟，固液分离，取滤渣；

(4)滤渣进行氧化处理得纤维素混合液，稀酸调节pH值到4-5.5，固液分离取固体，加入混合酶酶酶解，酶解完成后得酶解液；

(5)将糖汁按比例加入到(4)中所得的酶解液中，加入酵母发酵得乙醇。

本发明中，采用水醇氧化法用甜高粱制备乙醇，直接将甜高粱粉碎后先用水浸泡，加热，可除去大量不利于后序发酵的细菌微生物，且粉碎的粒径小于10 目，浸泡在水中加热的时间为10-30分钟，得到汁、渣得混合物，真空抽滤得滤液、滤渣。

进一步的，将得到的滤液浓缩成糖汁，所述糖汁的体积浓度为10-30％。

进一步的，向滤渣中加入醇溶液，其体积浓度为30％-80％，加入量为为滤渣体积的10-50倍，加热条件下反应至少三十分钟以上，然后降至40-50℃，真空抽滤得滤液与滤渣，抽滤时间为5-30分钟。