一种用木薯制备乙醇的方法
【专利摘要】本发明公开了一种用木薯制备乙醇的方法，包括木薯液化、糖化、发酵、蒸馏提取乙醇的步骤，其中，所述木薯液化是将木薯粉碎后加水搅匀，按照5～10U/g木薯的比例添加淀粉酶，在96～98℃下液化20～30min，得到液化浆液；所述糖化是将木薯液化得到的浆液真空降温至58～62℃，采用注射方式加入硫酸调节pH4.5～5.0，再按照150～200U/g木薯的比例往木薯液化浆液中加入糖化酶保温糖化40～50min。本发明采用低温液化，液化浆液中总糖含量≥25%，淀粉转化率≥53%，而且不易染菌。蒸汽消耗量≤0.7吨/吨乙醇，大大节约了能耗，降低了生产成本。
【专利说明】—种用木薯制备乙醇的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备乙醇的方法，具体涉及一种用木薯制备乙醇的方法。
【背景技术】 [0002]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。
[0003]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。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种以木薯为原料制备乙醇的方法，该方法具有能耗低、产率高、不染杂菌、生产稳定的特点。
[0005]本发明提供的技术方案是一种用木薯制备乙醇的方法，包括木薯液化、糖化、发酵、蒸馏提取乙醇的步骤，所述木薯液化是将木薯粉碎后加水搅匀，按照5~10U/g木薯的比例添加淀粉酶，在96~98°C下液化20~30min，得到液化浆液；
[0006]所述糖化是将木薯液化得到的浆液真空降温至58~62°C，采用注射方式加入硫酸调节pH4.5~5.0，再按照150~200U/g木薯的比例往木薯液化浆液中加入糖化酶保温糖化40~50min,得到糖化醪。
[0007]在木薯液化步骤中，将木薯粉碎至粒度为1.2~1.5mm的细粉，水的加入量为木薯重量的2.5~3.0倍。
[0008]所述发酵是向糖化醪中接种活化的酵母菌，其用量为木薯重量的0.5%。~1%。，在31~33°C下前发酵5~10h，然后调节温度至38~40°C，进行主发酵18~24h，主发酵结束后进入后发酵，后发酵持续34~40h，发酵结束得到成熟醪液。
[0009]所述蒸馏，蒸馏成熟醪液，即为乙醇。
[0010]本发明具有以下有益效果:
[0011]I)本发明采用低温蒸煮液化，液化浆液中的总糖含量> 25%。
[0012]2)发酵成熟醪中的乙醇含量达18%，淀粉转化率> 53%。
[0013]3)本发明蒸汽消耗了≤0.7吨/吨乙醇，节约蒸汽40%以上。
【具体实施方式】
[0014]以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
[0015]实施例1
[0016]I)木薯粉碎至粒度为1.2mm的细粉，加入木薯重量2.5倍的水搅匀，按照5U/g木薯的比例添加淀粉酶，在96°C下液化20min，得到液化浆液；测定液化浆液中总糖含量为
25.1% ；
[0017]2)将木薯液化浆液真空降温至58°C，采用注射方式加入硫酸调节pH4.5，再按照150U/g木薯的比例往木薯液化浆液中加入糖化酶保温糖化40min，得到糖化醪；
[0018]3)向糖化醪中接种活化的酵母菌，其用量为木薯重量的0.5%。，在31°C下前发酵5h，然后调节温度至38°C，进行主发酵18h，主发酵结束后进入后发酵，后发酵持续34h，发酵结束得到成熟醪液；测定成熟醪液中乙醇含量18.2%，淀粉转化率为53.8% ；
[0019]4)蒸馏成熟醪液，即得乙醇。本方法蒸汽消耗量<0.7吨/吨乙醇。
[0020]实施例2
[0021]I)木薯粉碎至粒度为1.5mm的细粉，加入木薯重量3.0倍的水搅匀，按照10U/g木薯的比例添加淀粉酶，在98°C下液化30min，得到液化浆液；测定液化浆液中总糖含量为
26.6% ；
[0022]2)将木薯液化浆液真空降温至62°C，采用注射方式加入硫酸调节PH5.0,再按照200U/g木薯的比例往木薯液化浆液中加入糖化酶保温糖化50min，得到糖化醪；
[0023]3)向糖化醪中接种活化的酵母菌，其用量为木薯重量的1%。，在33°C下前发酵IOh,然后调节温度至40°C，进行主发酵24h，主发酵结束后进入后发酵，后发酵持续40h，发酵结束得到成熟醪液；测定成熟醪液中乙醇含量18.5%，淀粉转化率为54.7% ；
[0024]4)蒸馏成熟醪液，即得乙醇。本方法蒸汽消耗量< 0.7吨/吨乙醇。
[0025]实施例3
[0026]I)木薯粉碎至粒度为1.4mm的细粉，加入木薯重量2.8倍的水搅匀，按照8U/g木薯的比例添加淀粉酶，在97°C下液化25min，得到液化浆液；测定液化浆液中总糖含量为27.8% ；
[0027]2)将木薯液化浆液真空降温至60°C，采用注射方式加入硫酸调节pH4.8，再按照180U/g木薯的比例往木薯液化浆液中加入糖化酶保温糖化45min，得到糖化醪；
[0028]3)向糖化醪中接种活化的酵母菌，其用量为木薯重量的0.8%。，在32°C下前发酵8h，然后调节温度至39°C，进行主发酵22h，主发酵结束后进入后发酵，后发酵持续38h，发酵结束得到成熟醪液；测定成熟醪液中乙醇含量18.9%，淀粉转化率为55.4% ；
[0029]4)蒸馏成熟醪液，即得乙醇。本方法蒸汽消耗量< 0.7吨/吨乙醇。
[0030]实施例4
[0031]I)木薯粉碎至粒度为1.2mm的细粉，加入木薯重量3.0倍的水搅匀，按照5U/g木薯的比例添加淀粉酶，在98°C下液化20min，得到液化浆液；测定液化浆液中总糖含量为25.9% ；
[0032]2)将木薯液化浆液真空降温至62°C，采用注射方式加入硫酸调节PH4.5，再按照200U/g木薯的比例往木薯液化浆液中加入糖化酶保温糖化40min，得到糖化醪；
[0033]3)向糖化醪中接种活化的酵母菌，其用量为木薯重量的1%。，在31°C下前发酵IOh,然后调节温度至38°C，进行主发酵24h，主发酵结束后进入后发酵，后发酵持续34h，发酵结束得到成熟醪液；测定成熟醪液中乙醇含量18.3%，淀粉转化率为54.2% ；
[0034]4)蒸馏成熟醪液，即得乙醇。本方法蒸汽消耗量< 0.7吨/吨乙醇。
【权利要求】
1.一种用木薯制备乙醇的方法，包括木薯液化、糖化、发酵、蒸馏提取乙醇的步骤，其特征在于:所述木薯液化是将木薯粉碎后加水搅匀，按照5~10U/g木薯的比例添加淀粉酶，在96~98°C下液化20~30min，得到液化浆液；所述糖化是将木薯液化得到的浆液真空降温至58~62°C，采用注射方式加入硫酸调节pH4.5~5.0，再按照150~200U/g木薯的比例往木薯液化浆液中加入糖化酶保温糖化40~50min,得到糖化醪。
2.根据权利要求1所述的一种用木薯制备乙醇的方法，其特征在于:水的加入量为木薯重量的2.5~3.0倍。
3.根据权利要求1所述的一种用木薯制备乙醇的方法，其特征在于:所述粉碎是将木薯粉碎至粒度为1.2~1.5mm的细粉。
【文档编号】C12P7/06GK103468750SQ201310461943
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】徐大鹏, 冯英 申请人:徐大鹏