[發明專利]用石蒜屬植物生產燃料乙醇的方法

有效

• 申請號: 200810068676.9
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101250558A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 黃玉君;熊元;周玉;楊航;安旭東;王濤;倪澤明;陳光強
• 申請（專利權）人: 貴州芊芊園藝新技術發展公司
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12R1/865
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司
• 代理人: 徐逸心

技術領域：

本發明涉及一種生產燃料乙醇的方法，尤其是涉及一種從石蒜屬植物的球莖中直接工業化生產燃料乙醇的方法。

背景技術：

能源是人類生存和發展的基本需求。隨著社會經濟的持續高速發展，用以支撐社會進步的一次性能源的代表——石油，已成為現代文明賴以生存的“血液”。然而，地球上的一次資源是有限的，并且已呈逐漸枯竭之勢。據聯合國能源組織多次評估，地球上的石油儲量再有五十年左右大工業化開采將趨結束。我國的時間將更短，據專家預計只有三十年左右。能源短缺已是現代社會面臨的一個重大問題。如果沒有能源，人類生活就無從談起，現代社會文明就無法繼續。為了尋求替代能源，幾十年來，人們做了不懈的努力。通過大量的研究、對比和實踐，來尋找可方便制取并使用的可再生能源。近些年來，許多人都把目光又集中在傳統產品乙醇上來。二十一世紀，燃料乙醇將會成為主要的新興能源之一，將會逐步發展成為新能源的亮點，煥發出朝陽產業的無限生機。

燃料乙醇通常由谷類、甘蔗和任何含淀粉或糖類的農作物及其廢棄物為原料采用生物發酵方法制成，隨著石油等不可再生能源貯量日漸減少，以及國際市場原油價格不斷上漲，尋求不與人爭糧、不與糧爭地的可再生能源成為人們關注的焦點。

正是在這樣的背景下，選擇野生植物石蒜為原料，開發自然界難得的一種永遠可再生的無限閉路循環的石蒜燃料乙醇清潔物質能源，走石蒜屬植物清潔能源無限循環，可持續開發的工業化生產道路。

石蒜又名毒蒜，烏蒜，蟑螂花等，多生長于堤塘、墳地等樹陰間，不與糧食作物爭耕地面積，廣泛適宜于林下套種的大面積栽培方式，分布面廣，我國各地均有。它有地下球形鱗莖，好似水仙，外皮為灰黑色。其化學成分含有蛋白質4.4％，灰分9.75％，纖維0.85％，淀粉40％和少量的生物堿(石蒜堿、去痰堿和類石蒜堿等)。利用石蒜堿生產藥物的專利申請有《氫溴酸加蘭他敏生產方法》，申請號200510003319.0；《從石蒜屬植物中提取力可粒敏的工藝方法》，申請號200610110225.8；《從石蒜屬植物中提取石蒜堿的工藝方法》，申請號200610051215.1。但利用石蒜屬植物生產燃料乙醇的工藝方法尚未見報導。石蒜莖含淀粉約40％，是生產燃料乙醇的好原料，如何根據石蒜屬植物的特點，提出合理的利用石蒜屬植生產乙醇的工藝方法和條件，在生產乙醇的同時，也獲得寶貴的石蒜堿副產品，為此本公司進行了充分的實驗研究。

發明內容：

本發明的目的是提供一種以石蒜屬植物球莖為原料，根據石蒜屬植物球莖的化學成分含量特性，通過充分的實驗研究，從小試、中試，放大生產等得出了利用石蒜屬植物生產燃料乙醇最佳工藝步驟和工藝條件，同時能分離出多種石蒜藥用價值較高的生物堿。

雖然利用糧食生產乙醇和利用石蒜生產石蒜堿都有成熟的技術，但不能照搬現有技術，必須根據石蒜屬植物的特點，研究出合理的生產步驟，試驗出最佳工藝條件。它既不是傳統的利用糧食生產酒精的方法，也不同于用石蒜單獨生產石蒜堿的方法。

本發明研究出的以石蒜屬植物的球莖為原料的合理的生產燃料乙醇，并同時生產副產品石蒜堿的生產步驟和生產條件依次為：(1)原料石蒜球莖的篩選清洗：選用淀粉含量高，無霉爛，無病蟲害的石蒜屬植物球形鱗莖，經清洗、除雜、稱量得物料；

(2)粉碎：在物料中加入2.6～3.0倍物料重的水，用切割粉碎機將石蒜球粉碎，并在70℃預熱30～40分鐘；

(3)酶酸液化：將粉碎的物料攪入裝有稀硫酸的反應釜中，加入α-淀粉酶，硫酸濃度0.4～0.7％，物料與硫酸水的質量比1∶3～1∶2，α-淀粉酶加入量為物料重的1～3％，保持溫度90～93℃，液化時間4～6小時，制得液化醪；

(4)過濾：過濾去渣，留濾液；

(5)真空濃縮：濾液用氨水調PH＝6～7，真空濃縮到比重1.1～1.2，再用1∶1氨水調PH＝9～11；

(6)除生物堿：用3～6倍濃縮液體積的乙酸乙酯進行動態逆流萃取，有機相留作生產生物堿，水相用鹽酸或硫酸調PH＝5.1～5.6，再濃縮至原體積的1/4～1/5，得濃縮調酸液；

(7)糖化：在濃縮調酸液中加入輔助原料米糠，加入重量為濃縮調酸液的30～35％，再加入米糠與濃縮調酸液重量和的2％的糖化酶，PH控制5.0～5.5，在65～70℃糖化8～10小時，得糖化醪；

(8)發酵：在糖化醪中加入糖化醪重量1～3％的活化的酵母液，發酵溫度33～35℃，發酵時間72～80小時；