專利名稱：一種以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乙醇的制備方法，主要是一種以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法。
背景技術(shù)：
乙醇是一種重要的工業(yè)原料，其用途非常廣泛，目前其生產(chǎn)中大多以糧食為主要原料，但是糧食剩余只是暫時(shí)現(xiàn)象，且用目前剩余的糧食生產(chǎn)燃料乙醇，只相當(dāng)于一小部分的石油量。板栗(Castanea mollissima Blume)屬殼斗科栗屬堅(jiān)果類植物，是我國傳統(tǒng)的農(nóng)副產(chǎn)品。板栗果實(shí)含約40％～60％淀粉，還含有一定量的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素及多種礦質(zhì)元素，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，深受廣大消費(fèi)者歡迎。自1985年至今，我國板栗發(fā)展極為迅速，年產(chǎn)量增長速度達(dá)16.5％。開發(fā)板栗資源，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。但板栗不耐貯藏，每年腐爛變質(zhì)達(dá)30％以上，不僅給國內(nèi)貯藏加工、銷售帶來困難，也給出口造成巨大損失。因此在解決保鮮問題的同時(shí)，在世界能源短缺的今天，對(duì)板栗進(jìn)行深加工，大力推行板栗生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)已成為當(dāng)務(wù)之急。推行板栗生產(chǎn)燃料乙醇，可以綜合解決國家石油短缺、糧食過剩及環(huán)境惡化三大熱點(diǎn)問題。并且對(duì)我國的農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保、交通、財(cái)政諸方面將起到積極的推動(dòng)作用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常顯著。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法，適用于板栗采后的深加工，可以為生物質(zhì)能源利用提供新的途徑與方法，也有利于開拓板栗等木本糧食產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明的目的是以板栗為原料，提供一種生產(chǎn)燃料乙醇的新原料和新途徑，以替代常規(guī)的玉米、小麥和大米等農(nóng)作物原料。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案。這種以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法，具體步驟如下1)、以脫皮的板栗作為原料進(jìn)行粉碎處理，直至粉碎細(xì)度為20-80目的板栗粉；在板栗粉中加70℃熱水?dāng)嚢枧涑蓾鉂{，板栗粉與水的質(zhì)量比為1∶2.5-4.0；2)、將濃漿進(jìn)行蒸煮處理，加入不同水平用量(10-40單位/g板栗原料)的耐高溫α-淀粉酶在95℃下進(jìn)行液化形成液化醪，液化時(shí)間為1小時(shí)，加熱時(shí)需不斷補(bǔ)充水分；
3)、將煮沸的液化醪迅速降溫至60℃，加入濃硫酸調(diào)節(jié)至pH 3.5-5.0，再加入糖化酶(葡萄糖淀粉酶)進(jìn)行糖化，糖化酶的加入量為80-200單位/克板栗原料，糖化時(shí)間為30分鐘，糖化完畢用碘-碘化鉀指示劑檢驗(yàn)糖化是否完全，滅菌備用；4)、用38℃含糖5％的糖水作為活化液，按干酵母∶活化液＝1∶20的質(zhì)量百分比加入干酵母，攪拌溶解，30分鐘后冷卻至28-30℃即可使用；5)、將糖化醪冷卻降溫至30℃，將活化好的耐高溫釀酒高活性干酵母加入糖化醪中，耐高溫活性干酵母的接種量為0.05g-0.20g/100g板栗原料；在30℃下震蕩發(fā)酵72小時(shí)，取發(fā)酵液過濾、粗餾、精餾，可制得燃料乙醇。
所述的粗餾工序產(chǎn)生的酒精糟液經(jīng)沉淀、冷卻后加入粉碎原料中重復(fù)使用。
本發(fā)明有益的效果是本發(fā)明涉及使用一種新原料——板栗，通過發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的方法，運(yùn)用生物質(zhì)資源——板栗作為燃料乙醇的生產(chǎn)原料，符合我國的國情和資源狀況。本發(fā)明加工工藝簡單，易操作，生產(chǎn)效率高，無環(huán)境污染，避免了板栗資源的浪費(fèi)問題，同時(shí)也緩解了我國能源短缺的現(xiàn)實(shí)。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1本發(fā)明所述的這種以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法，具體步驟如下1)、將板栗去皮，洗凈，先用木棍敲成約0.5cm3的小塊，用粉碎機(jī)粉碎至細(xì)度為20-80目的板栗粉，混合攪拌后使用；再稱取一定量的板栗粉，按板栗粉和水質(zhì)量比1∶3.5比例往板栗粉中加70℃熱水配成濃漿；2)、將濃漿進(jìn)行蒸煮處理后，加入20單位/g板栗原料的耐高溫α-淀粉酶在95℃進(jìn)行液化形成液化醪，液化時(shí)間為1小時(shí)，加熱時(shí)需不斷補(bǔ)充水分；3)、將煮沸的液化醪迅速降溫至60℃，加入濃硫酸調(diào)節(jié)至糖化所需的pH值為4.0，再加入糖化酶進(jìn)行糖化，糖化酶加入量為160單位/g板栗原料，糖化時(shí)間為30分鐘，糖化完畢用碘-碘化鉀指示劑檢驗(yàn)糖化是否完全，滅菌備用；4)、用38℃含糖5％的糖水作為活化液，按干酵母∶活化液＝1∶20的質(zhì)量比加入干酵母，攪拌溶解，30分鐘后冷卻至28-30℃即可使用；5)、將糖化醪降溫冷卻至30℃，將活化好的耐高溫釀酒高活性干酵母加入糖化醪中，耐高溫活性干酵母的接種量0.05g/100g板栗原料；在30℃下震蕩發(fā)酵72小時(shí)，取發(fā)酵液過濾、粗餾、精餾，可制得燃料乙醇；其中粗餾工序產(chǎn)生的酒精糟液經(jīng)沉淀、冷卻后加入粉碎原料中重復(fù)使用。
本發(fā)明的工藝流程圖如圖1所示，板栗脫皮→粉碎→蒸煮→液化→冷卻糖化→發(fā)酵→過濾→蒸餾濃縮→燃料乙醇。
實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于所采用的具體工藝參數(shù)不同。在板栗粉中加水?dāng)嚢枧涑蓾鉂{，板栗粉與水的質(zhì)量比為1∶2.5；耐高溫α-淀粉酶添加量10單位/克；加入濃硫酸調(diào)節(jié)糖化醪至pH 3.5；糖化酶添加量80單位/克；耐高溫活性干酵母的接種量為干酵母∶板栗原料的質(zhì)量比為0.10％。
實(shí)施例3與實(shí)施例1的不同之處在于所采用的具體工藝參數(shù)不同。在板栗粉中加水?dāng)嚢枧涑蓾鉂{，板栗粉與水的質(zhì)量比為1∶3；耐高溫α-淀粉酶添加量30單位/克；加入濃硫酸調(diào)節(jié)糖化醪至pH 4.5；糖化酶添加量120單位/克；耐高溫活性干酵母的接種量為干酵母∶板栗原料的質(zhì)量比為0.15％。
實(shí)施例4與實(shí)施例1的不同之處在于所采用的具體工藝參數(shù)不同，在板栗粉中加水?dāng)嚢枧涑蓾鉂{，板栗粉與水的質(zhì)量比為1∶4；耐高溫α-淀粉酶添加量40單位/克；加入濃硫酸調(diào)節(jié)糖化醪至pH 5.0；糖化酶添加量200單位/克；耐高溫活性干酵母的接種量為干酵母∶板栗原料的質(zhì)量比為0.20％。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法，其特征在于具體步驟如下1)、以脫皮的板栗作為原料進(jìn)行粉碎處理，直至粉碎細(xì)度為20-80目的板栗粉；在板栗粉中加水?dāng)嚢枧涑蓾鉂{，板栗粉與水的質(zhì)量百分比為1∶2.5-4.0；2)、將濃漿進(jìn)行蒸煮處理，加熱升溫至90-95℃，加入不同水平用量(10-40單位/g板栗原料)的耐高溫α-淀粉酶進(jìn)行液化形成液化醪，液化時(shí)間為1小時(shí)，加熱時(shí)需不斷補(bǔ)充水分；3)、將煮沸的液化醪迅速降溫至60-62℃，加入濃硫酸調(diào)節(jié)至糖化的pH值3.5-5.0，再加入糖化酶進(jìn)行糖化，加入量為80-200單位/克板栗原料，糖化時(shí)間為30分鐘，糖化完畢用碘-碘化鉀指示劑檢驗(yàn)糖化是否完全，滅菌備用；4)、用38℃含糖5％的糖水作為活化液，按干酵母∶活化液＝1∶20的質(zhì)量百分比加入干酵母，攪拌溶解，30分鐘后冷卻至28-30℃即可使用；5)、將糖化醪降溫冷卻至30℃，將活化好的耐高溫釀酒高活性干酵母加入糖化醪，耐高溫活性干酵母的接種量0.05g-0.20g/100g板栗原料；在30℃下震蕩發(fā)酵72小時(shí)，取發(fā)酵液過濾、粗餾、精餾，可制得燃料乙醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法，其特征在于所述的粗餾工序產(chǎn)生的酒精糟液經(jīng)沉淀、冷卻后加入粉碎原料中重復(fù)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及乙醇的制備方法，主要是一種以板栗為原料生產(chǎn)燃料乙醇的方法，用可再生的生物質(zhì)能源—板栗作為生產(chǎn)燃料乙醇的原料。該工藝過程采用板栗原料經(jīng)脫皮、粉碎、加水拌料、液化、糖化、發(fā)酵、蒸餾、精餾，成燃料乙醇。粉碎的細(xì)度20－100目；加水比1∶2.5－4.0；液化溫度90℃，液化時(shí)間60min，液化酶耐高溫α－淀粉酶；糖化溫度60℃，糖化時(shí)間30min；發(fā)酵溫度30℃，使用酵母耐高溫釀酒高活性干酵母，發(fā)酵時(shí)間72h。本發(fā)明有益的效果是加工工藝簡單，易操作，生產(chǎn)效率高，無環(huán)境污染，避免了板栗資源的浪費(fèi)問題，同時(shí)緩解了國家能源短缺的現(xiàn)實(shí)，既開拓了板栗的利用途徑又為生物能源提供新的資源利用方法。
文檔編號(hào)C10L1/02GK101063154SQ200710068790
公開日2007年10月31日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者王亞萍, 姚小華, 王開良, 任華東, 李生 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所