[發明專利]一種利用改性瓊脂制備生物乙醇的方法

有效

• 申請號: 201910330249.1
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN109913504B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 肖安風;焦超;楊秋明;張永輝;肖瓊;翁惠芬
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12P19/14;C12R1/865
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明屬于生物乙醇制備技術領域，具體涉及一種利用改性瓊脂制備生物乙醇的方法。將乙醇溶液加入瓊脂粉，調節pH，加入H₂O₂，再調節pH，加熱攪拌反應后過濾，濾渣加水常溫下攪拌，再過濾，洗滌得到瓊脂液體，向液體中加入HCl調節pH，加入瓊膠酶和纖維二糖酶，酶解；再次加入HCl調節pH，加入果膠酶酶解得到改性瓊脂的糖化液，將糖化液進行離心后，收集上清液，并進行高溫滅菌，將活化后的釀酒酵母菌株接入所得到的上清液中，發酵完的發酵液采用減壓蒸餾的方法蒸出乙醇。該方法簡單易行，方便操作，可行性高。

技術領域

本發明屬于生物乙醇制備技術領域，具體涉及一種利用改性瓊脂制備生物乙醇的方法。

背景技術

隨著石油儲備的逐漸減少和其消耗所帶來的諸多環境問題，發展可循環利用的清潔能源己經成為世界各國的重中之重。纖維素和半纖維素作為地球上最豐富、廉價的可再生的能源，僅陸生植物即可到達600億噸纖維素年產量，通過生物技術將其轉化為生物乙醇，可降低對石油燃料的依賴。生物乙醇是一種新型的生物質能源，鑒于其可再生性和環境友好性等特點，受到了各個國家的廣泛關注，并被認為是可通過相應技術手段轉變為高品質的現代能源之一。目前，工業化生產的燃料乙醇絕大多數是以糧食作物為原料的，從長遠來看具有規模限制和不可持續性，為了緩解這一問題，能源多元化和開發新型的可再生能源迫在眉睫。

生物質海洋植物是海洋世界的能源庫，而海洋藻類是海洋植物的主體，是一種分布極為廣泛的海洋生物，可將水、光和二氧化碳轉變成為藻類富含生產生物能源的基本原料—碳水化合物。海洋占地面積達71%，其中海洋藻類資源含量豐富，包括紅藻、綠藻、褐藻和藍藻四類，紅藻及綠藻等一般經濟藻類可為生物能源產業化提供取之不盡、用之不竭的物質來源。然而，當前的研究主要集中于海洋藻類(如紅藻、褐藻等)的化學成分分析、海藻多糖的提取及海藻多糖生物活性方面的應用，而儲量豐厚、種類繁多的海洋藻類多糖在能源方面的探索研究較少。

乙醇（英語：Ethanol，結構簡式：CH₃CH₂OH）是醇類的一種，是酒的主要成份，所以又稱酒精，具有易燃、而且燃燒后幾乎沒有污染物質排放的優勢，被認為是最有發展前景的新型可持續染料。瓊脂(Agar)又稱瓊膠，俗稱洋菜、凍粉或凍膠，就是由紅海藻綱中提取的親水性膠體。利用瓊脂制備生物乙醇不僅能夠引入新的能源原料刺激經濟發展，甚至對全球氣候變暖也有一定的影響。

發明內容

為了解決現有技術中生物乙醇制備方法的不足之處，本發明提供了一種利用改性瓊脂和多種酶結合制備生物乙醇的方法。該方法簡單易行，方便操作，可行性高。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種利用改性瓊脂制備生物乙醇的方法，包括以下步驟：

（1）原料預處理：稱取25g的瓊脂粉于1L的燒杯中，配制一定濃度的乙醇溶液加入，加入H₂O₂，調節pH，加熱至30℃攪拌反應2h后過濾，濾渣加水常溫下攪拌10min，然后再過濾，反復洗滌數次，得到低硫酸根高品質瓊脂液體。

（2）改性瓊脂的糖化：向液體中加入HCl調節pH至6-8，加入瓊膠酶和纖維二糖酶，30-50℃酶解12-15h；再次加入HCl調節pH至4-6，加入果膠酶40-60℃酶解50-70h即可得到改性瓊脂的糖化液。

（3）將糖化液進行離心后，收集上清液，并進行高溫滅菌。

（4）將活化后的釀酒酵母菌株接入步驟（3）中所得到的上清液中，進行厭氧發酵，發酵完的發酵液采用減壓蒸餾的方法蒸出乙醇。

其中，步驟（1） 的乙醇濃度為45%（v/v）；加入H₂O₂，調pH為9；攪拌時間為10min。