专利名称：一种以板栗为原料生产燃料乙醇的方法
技术领域：
本发明涉及乙醇的制备方法，主要是一种以板栗为原料生产燃料乙醇的方法。
背景技术：
乙醇是一种重要的工业原料，其用途非常广泛，目前其生产中大多以粮食为主要原料，但是粮食剩余只是暂时现象，且用目前剩余的粮食生产燃料乙醇，只相当于一小部分的石油量。板栗(Castanea mollissima Blume)属壳斗科栗属坚果类植物，是我国传统的农副产品。板栗果实含约40％～60％淀粉，还含有一定量的蛋白质、脂肪、维生素及多种矿质元素，具有较高的营养价值，深受广大消费者欢迎。自1985年至今，我国板栗发展极为迅速，年产量增长速度达16.5％。开发板栗资源，具有重要的经济价值和社会意义。但板栗不耐贮藏，每年腐烂变质达30％以上，不仅给国内贮藏加工、销售带来困难，也给出口造成巨大损失。因此在解决保鲜问题的同时，在世界能源短缺的今天，对板栗进行深加工，大力推行板栗生产燃料乙醇技术已成为当务之急。推行板栗生产燃料乙醇，可以综合解决国家石油短缺、粮食过剩及环境恶化三大热点问题。并且对我国的农业、能源、环保、交通、财政诸方面将起到积极的推动作用，经济效益和社会效益非常显著。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺陷，提供一种以板栗为原料生产燃料乙醇的方法，适用于板栗采后的深加工，可以为生物质能源利用提供新的途径与方法，也有利于开拓板栗等木本粮食产品的应用范围。
本发明的目的是以板栗为原料，提供一种生产燃料乙醇的新原料和新途径，以替代常规的玉米、小麦和大米等农作物原料。
本发明解决其技术问题采用的技术方案。这种以板栗为原料生产燃料乙醇的方法，具体步骤如下1)、以脱皮的板栗作为原料进行粉碎处理，直至粉碎细度为20-80目的板栗粉；在板栗粉中加70℃热水搅拌配成浓浆，板栗粉与水的质量比为1∶2.5-4.0；2)、将浓浆进行蒸煮处理，加入不同水平用量(10-40单位/g板栗原料)的耐高温α-淀粉酶在95℃下进行液化形成液化醪，液化时间为1小时，加热时需不断补充水分；
3)、将煮沸的液化醪迅速降温至60℃，加入浓硫酸调节至pH 3.5-5.0，再加入糖化酶(葡萄糖淀粉酶)进行糖化，糖化酶的加入量为80-200单位/克板栗原料，糖化时间为30分钟，糖化完毕用碘-碘化钾指示剂检验糖化是否完全，灭菌备用；4)、用38℃含糖5％的糖水作为活化液，按干酵母∶活化液＝1∶20的质量百分比加入干酵母，搅拌溶解，30分钟后冷却至28-30℃即可使用；5)、将糖化醪冷却降温至30℃，将活化好的耐高温酿酒高活性干酵母加入糖化醪中，耐高温活性干酵母的接种量为0.05g-0.20g/100g板栗原料；在30℃下震荡发酵72小时，取发酵液过滤、粗馏、精馏，可制得燃料乙醇。
所述的粗馏工序产生的酒精糟液经沉淀、冷却后加入粉碎原料中重复使用。
本发明有益的效果是本发明涉及使用一种新原料——板栗，通过发酵生产燃料乙醇的方法，运用生物质资源——板栗作为燃料乙醇的生产原料，符合我国的国情和资源状况。本发明加工工艺简单，易操作，生产效率高，无环境污染，避免了板栗资源的浪费问题，同时也缓解了我国能源短缺的现实。
图1为本发明的工艺流程示意图；具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1本发明所述的这种以板栗为原料生产燃料乙醇的方法，具体步骤如下1)、将板栗去皮，洗净，先用木棍敲成约0.5cm3的小块，用粉碎机粉碎至细度为20-80目的板栗粉，混合搅拌后使用；再称取一定量的板栗粉，按板栗粉和水质量比1∶3.5比例往板栗粉中加70℃热水配成浓浆；2)、将浓浆进行蒸煮处理后，加入20单位/g板栗原料的耐高温α-淀粉酶在95℃进行液化形成液化醪，液化时间为1小时，加热时需不断补充水分；3)、将煮沸的液化醪迅速降温至60℃，加入浓硫酸调节至糖化所需的pH值为4.0，再加入糖化酶进行糖化，糖化酶加入量为160单位/g板栗原料，糖化时间为30分钟，糖化完毕用碘-碘化钾指示剂检验糖化是否完全，灭菌备用；4)、用38℃含糖5％的糖水作为活化液，按干酵母∶活化液＝1∶20的质量比加入干酵母，搅拌溶解，30分钟后冷却至28-30℃即可使用；5)、将糖化醪降温冷却至30℃，将活化好的耐高温酿酒高活性干酵母加入糖化醪中，耐高温活性干酵母的接种量0.05g/100g板栗原料；在30℃下震荡发酵72小时，取发酵液过滤、粗馏、精馏，可制得燃料乙醇；其中粗馏工序产生的酒精糟液经沉淀、冷却后加入粉碎原料中重复使用。
本发明的工艺流程图如图1所示，板栗脱皮→粉碎→蒸煮→液化→冷却糖化→发酵→过滤→蒸馏浓缩→燃料乙醇。
实施例2与实施例1的不同之处在于所采用的具体工艺参数不同。在板栗粉中加水搅拌配成浓浆，板栗粉与水的质量比为1∶2.5；耐高温α-淀粉酶添加量10单位/克；加入浓硫酸调节糖化醪至pH 3.5；糖化酶添加量80单位/克；耐高温活性干酵母的接种量为干酵母∶板栗原料的质量比为0.10％。
实施例3与实施例1的不同之处在于所采用的具体工艺参数不同。在板栗粉中加水搅拌配成浓浆，板栗粉与水的质量比为1∶3；耐高温α-淀粉酶添加量30单位/克；加入浓硫酸调节糖化醪至pH 4.5；糖化酶添加量120单位/克；耐高温活性干酵母的接种量为干酵母∶板栗原料的质量比为0.15％。
实施例4与实施例1的不同之处在于所采用的具体工艺参数不同，在板栗粉中加水搅拌配成浓浆，板栗粉与水的质量比为1∶4；耐高温α-淀粉酶添加量40单位/克；加入浓硫酸调节糖化醪至pH 5.0；糖化酶添加量200单位/克；耐高温活性干酵母的接种量为干酵母∶板栗原料的质量比为0.20％。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种以板栗为原料生产燃料乙醇的方法，其特征在于具体步骤如下1)、以脱皮的板栗作为原料进行粉碎处理，直至粉碎细度为20-80目的板栗粉；在板栗粉中加水搅拌配成浓浆，板栗粉与水的质量百分比为1∶2.5-4.0；2)、将浓浆进行蒸煮处理，加热升温至90-95℃，加入不同水平用量(10-40单位/g板栗原料)的耐高温α-淀粉酶进行液化形成液化醪，液化时间为1小时，加热时需不断补充水分；3)、将煮沸的液化醪迅速降温至60-62℃，加入浓硫酸调节至糖化的pH值3.5-5.0，再加入糖化酶进行糖化，加入量为80-200单位/克板栗原料，糖化时间为30分钟，糖化完毕用碘-碘化钾指示剂检验糖化是否完全，灭菌备用；4)、用38℃含糖5％的糖水作为活化液，按干酵母∶活化液＝1∶20的质量百分比加入干酵母，搅拌溶解，30分钟后冷却至28-30℃即可使用；5)、将糖化醪降温冷却至30℃，将活化好的耐高温酿酒高活性干酵母加入糖化醪，耐高温活性干酵母的接种量0.05g-0.20g/100g板栗原料；在30℃下震荡发酵72小时，取发酵液过滤、粗馏、精馏，可制得燃料乙醇。
2.根据权利要求1所述的以板栗为原料生产燃料乙醇的方法，其特征在于所述的粗馏工序产生的酒精糟液经沉淀、冷却后加入粉碎原料中重复使用。
全文摘要
本发明涉及乙醇的制备方法，主要是一种以板栗为原料生产燃料乙醇的方法，用可再生的生物质能源—板栗作为生产燃料乙醇的原料。该工艺过程采用板栗原料经脱皮、粉碎、加水拌料、液化、糖化、发酵、蒸馏、精馏，成燃料乙醇。粉碎的细度20－100目；加水比1∶2.5－4.0；液化温度90℃，液化时间60min，液化酶耐高温α－淀粉酶；糖化温度60℃，糖化时间30min；发酵温度30℃，使用酵母耐高温酿酒高活性干酵母，发酵时间72h。本发明有益的效果是加工工艺简单，易操作，生产效率高，无环境污染，避免了板栗资源的浪费问题，同时缓解了国家能源短缺的现实，既开拓了板栗的利用途径又为生物能源提供新的资源利用方法。
文档编号C10L1/02GK101063154SQ200710068790
公开日2007年10月31日 申请日期2007年5月23日 优先权日2007年5月23日
发明者王亚萍, 姚小华, 王开良, 任华东, 李生 申请人:中国林业科学研究院亚热带林业研究所