[發明專利]一種以甜菜為原料生產乙醇的方法

無效

• 申請號: 200810010628.4
• 申請日: 2008-03-12
• 公開（公告）號: CN101240296A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 周廣麒
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12R1/85
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 畢進

技術領域

本發明涉及以非糧食作物為原料通過生物技術手段生產乙醇的工業方法，尤其涉及用甜菜直接生產乙醇的方法。

背景技術

甜菜屬于草本植物，是我國的主要糖料作物之一，我國甜菜主產于西北、華北和東北地區，容易種植，區域比較分散。甜菜根中積累豐富的糖類物質，含糖率統計數據為12％～17％，可做生物發酵法生產乙醇的原料。然而，由于甜菜產量和含糖率受到氣候、土壤和栽培技術的影響，差別比較大，直接用于乙醇生產不利于連續化生產作業，甜菜在貯藏時還容易被微生物侵染。因此通常的做法是先將甜菜制糖，再用廢糖蜜生產乙醇或者是將甜菜破碎后以固體發酵的方法直接發酵。

發明內容

本發明的目的在于提供一種及以甜菜為原料直接生產乙醇、并綜合利用甜菜殘渣的方法。

本發明所述的以甜菜為原料生產乙醇的方法，是將甜菜清洗破碎后，反復多次浸漬榨汁，合并汁液并經減壓濃縮得到濃度為26％～60％的濃縮糖汁；發酵時先將濃縮糖汁稀釋至濃度為18％～26％，加酸調節pH值至2.8～4.0，使用可凝集成團的酵母菌在28℃～36℃溫度條件下連續發酵20小時～45小時，蒸餾后得到乙醇。詳見附圖。

其中所述的可凝集的酵母菌是經過優選獲得的半子囊菌綱(Hemidscomycetes)酵母屬(Saccharmyces)中的菌株(《大連輕工業學院學報》1997(4)：32-35)。發酵生產過程中，菌密度可達到10^9～11個細胞/mL液體，并能自動凝集成直徑約為0.5mm～5mm的小團，懸浮于發酵原料液中，進行連續發酵生產。

若無特殊說明，本發明中所指的可凝集酵母菌培養物均采用《凝集性酵母的酒精發酵》(大連輕工業學院學報，1997(4)：32-35)一文中所描述的方法。其加入量通常為發酵糖汁質量的10％～20％。

此外，對溫度的控制也是使本發明的上述優選菌種成功應用于發酵生產乙醇的工業方法的條件之一，其特征在于該方法中所述的發酵過程的溫度分三段控制：第一階段為發酵初始階段，占發酵總時間的0.2～0.4倍，溫度28℃～30℃；第二階段為發酵中期，占據除第一階段和第三階段的所有時間，溫度32℃～36℃；第三階段為發酵終末階段，占發酵總時間的0.3～0.4倍，溫度30℃～33℃。

具體來看，本發明所述的以甜菜為原料生產乙醇的方法更優選的工藝流程包括如下步驟：

(1)制備濃縮糖汁：將甜菜清洗，切絲，壓榨出汁，并以蒸餾廢液反復浸提1次～3次后，合并含糖提取液，減壓濃縮得到濃度為26％～60％的濃縮糖汁；

(2)發酵準備：將上述濃縮糖汁稀釋成濃度為18％～26％的發酵原料液，并用酸調pH值至2.8～4.0，加入可凝集成團的酵母菌，所述的酵母菌為優選的半子囊菌綱(Hemids?comycetes)酵母屬(Saccharmyces)菌株；

(3)發酵：無菌發酵罐中連續發酵20小時～45小時，發酵過程的溫度分三段控制：第一階段為發酵初始階段，占發酵總時間的0.2～0.4，溫度28℃～30℃；第二階段為發酵中期，占據除第一階段和第三階段的所有時間，溫度32℃～36℃；第三階段為發酵終末階段，占發酵總時間的0.3～0.4，溫度30℃～33℃；

(4)發酵結束后將發酵液泵送入蒸餾塔，獲得乙醇產品；

(5)蒸餾廢液用作步驟(1)的浸提液，或者經過濃縮處理后與步驟(1)產生的甜菜渣混合用做飼料。