[發(fā)明專利]利用無患子果皮發(fā)酵生產(chǎn)生物質(zhì)能源酒精的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210539016.0
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN102994570A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁震;伍恒;郭有枝;孫志勇;姚衛(wèi)蓉;汪何雅;徐德平;肖剛;王娜
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省源容生物科技有限公司
• 主分類號: C12P7/08
• 分類號: C12P7/08;C12R1/865
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用無患子果皮發(fā)酵生產(chǎn)酒精的方法，特別是一種利用無患子果皮中的糖和糖苷生產(chǎn)酒精的方法。

背景技術(shù)

在石油資源日益枯竭，環(huán)境保護意識加強的形勢下，人們更看重從資源、能源和經(jīng)濟一體化協(xié)調(diào)考慮的社會可持續(xù)發(fā)展模式。在這一形勢下人們開始關(guān)注生物能源，如燃料酒精、生物柴油、生物質(zhì)氣化及液化燃料等能源物質(zhì)的生產(chǎn)研究。無患子(Sapindus?mukorossi?Gaerth.)是一種民間植物，自古以來為人們所熟悉，別名：圓皂角、木患子、菩提子、皮皂子等。在江浙一代，栽培無患子樹大多作為綠化帶，每年有大量的無患子果被丟棄或堆積于路邊，造成了資源的浪費。其實無患子渾身都是寶：無患子的果皮含有豐富的糖類和皂苷類成分，果仁則含油豐富。無患子果皮中的糖類主要是果糖、鼠李糖、阿拉伯糖等一些單糖和少量的寡糖和多糖；無患子果皮中的皂苷則由皂苷元和糖基構(gòu)成，這些糖類和糖基可為微生物的生長提供良好的碳源。此外，無患子果皮中還含有少量的尼克酸、有機酸、酚酸等十多種氨基酸和鐵、鈣、鎂、鉀、鈉、磷等成分，可為微生物的生長繁殖提供氮源和礦物質(zhì)。但是有文獻表明，從無患子果皮中的粗皂苷對啤釀酒糖酵母菌和產(chǎn)脘假絲酵母菌有明顯的抗菌活性，對酵母菌抑制較強，所以利用酵母菌來發(fā)酵無患子生產(chǎn)酒精有一定的風(fēng)險與難度。????

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用無患子果制造生物質(zhì)能源酒精的方法，提高廢棄無患子果的附加值，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排的目的。本發(fā)明提供了利用無患子生產(chǎn)生物乙醇最有效的酵母菌株以及通過使酵母菌株發(fā)酵來最大化生產(chǎn)生物乙醇的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種利用無患子果皮發(fā)酵生產(chǎn)生物質(zhì)能源酒精的方法，該方法包括以下步驟：?1）將干無患子果進行預(yù)處理，用水浸泡，待果皮泡軟后用振動篩將浸泡液與無患子果分離；2）用脫殼機將無患子果的果核與果皮分離，并用濕法粉碎機粉碎果皮，將粉碎后的果皮并入步驟1）的浸泡液中，在20℃-70℃的恒溫常壓狀態(tài)下再攪拌提取2-7h，用振動篩將提取液與粉碎后的果皮渣分離，并用壓榨機對濕果皮進行壓榨，合并浸泡液和壓榨液；3）將上述所得的提取液泵入滅菌罐中，滅菌罐夾套中通蒸汽，將提取液加熱到80-90℃，維持1-2h，然后通循環(huán)水冷卻至28-40℃后保溫，得到無患子滅菌提取液T公斤；4）取10%-60%?T公斤的無患子滅菌提取液加入重量為此部分無患子滅菌提取液3%-10%的干酵母，在32-40℃溫度常壓狀態(tài)下活化15-40min，得到活化液；5）將活化液冷卻至32℃±1℃，加入15%-60%T公斤的無患子滅菌提取液進行接種，于28-37℃發(fā)酵，轉(zhuǎn)速0-150r/min；6）當(dāng)出現(xiàn)發(fā)酵停滯，將剩余無患子滅菌提取液按步驟4）進行活化后，加入，繼續(xù)在28-37℃常壓條件下發(fā)酵，轉(zhuǎn)速0-150r/min，總發(fā)酵時間為4-10天；7）將發(fā)酵醪液經(jīng)預(yù)熱到30-60℃進入塔壓為0.2-0.5atm的減壓粗餾塔，進行乙醇初步分離，餾出物經(jīng)60-100℃預(yù)熱后進入塔壓為1.2-1.8atm的精餾塔，進一步獲得乙醇較高質(zhì)量濃度的氣相產(chǎn)物，再進入分子篩吸附塔即得到燃料乙醇。

所述的將干無患子果進行預(yù)處理是指在干無患子果中加入是其1-5倍重量的水，在20℃-70℃的恒溫常壓狀態(tài)下以20-60r/min轉(zhuǎn)速攪拌提取10-15h。

當(dāng)然也可使用新鮮的無患子果進行制作，浸泡所使用的水可適當(dāng)減少，由于無患子果為季節(jié)性果實，所以以干無患子果為整個制作過程的用量依據(jù)。

用于乙醇發(fā)酵的干酵母為高活性干酵母、耐高溫酵母、黃酒酵母、啤酒酵母、葡萄酒酵母中的一種或幾種。

所述的活化時所用的無患子滅菌提取液為無患子滅菌上清液或?qū)o患子滅菌上清液稀釋1-3倍后的液體。

所述的發(fā)酵停滯是指發(fā)酵液中不再有氣泡產(chǎn)生，菌種全部沉降至罐底。

所述的酒精蒸餾方法為第一步粗餾，第二步精餾；粗餾至蒸餾液中乙醇含量小于0.5%（v/v），餾分進入精餾塔進行精餾。

本發(fā)明與現(xiàn)有研究相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益效果：1.本方法工藝簡單，采用干酵母，可在短時間內(nèi)完成活化，節(jié)省了鮮酵母連續(xù)活化時所用的大量培養(yǎng)基和滅菌等工序；2.本方法提取的無患子液體本身pH適宜菌種生長與發(fā)酵，不需另外添加酸類來調(diào)節(jié)PH；且發(fā)酵開始時不必添加發(fā)酵營養(yǎng)物質(zhì)，是一種節(jié)能環(huán)保的方法。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。