[發明專利]一種木薯渣發酵生產乙醇的方法

在審

• 申請號: 201611227114.5
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108239662A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 徐友海;岳軍;劉海軍;王繼艷;胡世洋;惠繼星;呂繼萍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12R1/865
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發明提供了一種木薯渣發酵生產乙醇的方法，包括以下步驟：將木薯渣粉碎，加水調成木薯渣漿料，調節pH，加入硫酸銨，高壓蒸汽滅菌，冷卻；在無菌操作條件下加入纖維素酶，同時加入釀酒活性干酵母，依次進行好氧發酵和厭氧發酵，發酵時分批添加木薯渣；加入木薯粉，加入α?淀粉酶后，加水后，蒸煮之后冷卻，得到木薯粉液化液；木薯渣漿料發酵至一段時間后，在無菌操作條件下加入糖化酶和木薯粉液化液，采用常規乙醇發酵工藝，得到乙醇發酵醪。本發明是以木薯渣為原料生產乙醇的新工藝，能夠提高木薯燃料乙醇裝置的整體經濟效益。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，涉及一種由木薯酒精廠經厭氧處理后產生的廢渣為原料同步糖化發酵生產乙醇的方法。

背景技術

近年來，燃料乙醇作為新的可再生燃料替代品日益受到各國的重視，其中非糧乙醇是今后產業發展的基本方向，作為從糧食乙醇到纖維素乙醇的過渡，木薯乙醇是目前的發展重點之一。這類項目的特點之一是相應產生大量廢渣，每生產1噸木薯乙醇大約產生0.33噸木薯渣(干基)，因此，如何提高木薯渣的綜合利用價值，變廢為寶，是木薯酒精行業亟待解決的問題。

目前木薯渣主要用于酒精生產的原料的公開文獻報道如下：

1.“木薯渣的發酵工藝研究”(蘇小建，謝麗霞等，廣西師范大學環境與資環學院，《糧油加工》，2010，10：127-129)研究了利用木薯制取淀粉過程中所產生的廢棄固體物發酵制取乙醇的最優條件，結果表明：在料水比1∶4，溫度35℃，酵母種類為高活性干酵母，纖維素酶用量為0.15g的條件下乙醇的最高產率為27.3％。

2.“木薯渣酒精生產新工藝”(廣西明陽生物科技股份有限公司，專利號：CN101195836A將生產淀粉后的木薯渣與生木薯或木薯干片分開，分別進行蒸煮和糖化，木薯渣經糖化后進行渣水分離，固渣直接作為飼料或肥料，分離的木薯渣糖化濾液用于作生木薯或木薯干片的調漿用液，進一步發酵生產乙醇。采用此工藝后，噸乙醇的木薯干片消耗由2.7噸降至2.2噸。但該方法中木薯渣的利用率不高，因此，乙醇的產率受到限制。

3.“采用含木薯渣的原料制備乙醇的方法”(中糧集團有限公司，專利號：CN101423849A涉及的是將含木薯渣的原料與酶混合，酶解含木薯渣的原料中的纖維素，得到酶解產物，并發酵該酶解產物，其中，將含木薯渣的原料與酶混合的方法包括將含木薯渣的原料分批與酶混合，所述分批次數至少為2次，每批加入的含木薯渣的原料的量至多為全部含木薯渣的原料質量的60％，該法雖然能夠提高含木薯渣原料的利用率，但采用了先糖化后發酵的方式，設備利用率低，生產周期長，同時乙醇濃度偏低，使后續產品精制過程能耗較高。

可見，目前所用的木薯渣原料大多是淀粉廠的廢渣，少數利用木薯酒精廠廢渣生產乙醇的工藝存在木薯渣的利用率不高，乙醇濃度偏低及設備利用率低的問題，隨著木薯乙醇產業的發展，迫切需要尋找一種以木薯渣為原料生產乙醇的新工藝，以提高木薯燃料乙醇裝置的整體經濟效益。

發明內容

本發明的主要目的是為木薯酒精廠經厭氧發酵后產生的廢渣提供一種利用率高，發酵液中乙醇濃度高的方法，提高木薯燃料乙醇裝置的經濟效益。

為達到上述目的，本發明提供一種木薯渣發酵生產乙醇的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將木薯渣粉碎，加水調成木薯渣漿料，pH調至4.0～5.0，然后加入0.5g/L～0.75g/L的硫酸銨，高壓蒸汽滅菌，冷卻；

(2)步驟(1)中滅菌后的木薯渣漿料在無菌操作條件下加入纖維素酶，同時加入釀酒活性干酵母，先好氧發酵4h～6h，再厭氧發酵，發酵的20h內分批添加木薯渣，使最終木薯渣與水的質量比為1:2～1:3；

(3)稱取步驟(2)所加入木薯渣質量的3～4倍的木薯粉，加入α-淀粉酶后，與水以1:2～1:2.5的比例混合均勻，放入90℃～97℃水浴中，蒸煮20min～40min之后冷卻，得到木薯粉液化液；