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，包括以下步驟：將干無患子果用水浸泡，果皮泡軟后，浸泡液與無患子果分離；果核與果皮分離，粉碎果皮，并入浸泡液中，攪拌提取2-7h，分離果皮渣，壓榨濕果皮，合并浸泡液和壓榨液；將提取液高溫滅菌，冷卻至28-40℃后保溫；取部分提取液加入干酵母活化；將活化液加入部分提取液中進(jìn)行接種，于28-37℃發(fā)酵；當(dāng)發(fā)酵停滯，將剩余提取液進(jìn)行活化后，加入，繼續(xù)發(fā)酵，總發(fā)酵時間為4-10天；將發(fā)酵醪液經(jīng)預(yù)熱進(jìn)入粗餾塔，進(jìn)行乙醇初步分離，再進(jìn)入精餾塔，進(jìn)一步獲得乙醇較高質(zhì)量濃度的氣相產(chǎn)物，再進(jìn)入分子篩吸附塔即得到燃料乙醇。本方法工藝簡單，活化時間短，不必添加發(fā)酵營養(yǎng)物質(zhì)，節(jié)能環(huán)保。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)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。
技術(shù)介紹
在石油資源日益枯竭，環(huán)境保護(hù)意識加強(qiáng)的形勢下，人們更看重從資源、能源和經(jīng)濟(jì)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，別名圓阜角、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(fèi)。其實(shí)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(jī)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(xiàn)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(qiáng)，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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)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(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排的目的。本專利技術(shù)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。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為一種，該方法包括以下步驟I)將干無·患子果進(jìn)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(jī)將無患子果的果核與果皮分離，并用濕法粉碎機(jī)粉碎果皮，將粉碎后的果皮并入步驟I)的浸泡液中，在20°C _70°C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(jī)對濕果皮進(jìn)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°C，維持l_2h，然后通循環(huán)水冷卻至28-40°C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°C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°C 土TC，加入15%-60%T公斤的無患子滅菌提取液進(jìn)行接種，于28_37°C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(jìn)行活化后，力口入，繼續(xù)在28-37°C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°C進(jìn)入塔壓為O. 2-0. 5atm的減壓粗餾塔，進(jìn)行乙醇初步分離，餾出物經(jīng)60-100°C預(yù)熱后進(jìn)入塔壓為1. 2-1. 8atm的精餾塔，進(jìn)一步獲得乙醇較高質(zhì)量濃度的氣相產(chǎn)物，再進(jìn)入分子篩吸附塔即得到燃料乙醇。所述的將干無患子果進(jìn)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°C _70°C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(jìn)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(shí)，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(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾。本專利技術(shù)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(shí)施方式下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更理解本專利技術(shù)，但不以任何形式限制本發(fā) 明。實(shí)施例1:于I號提取罐中加入16kg干無患子果及48kg自來水，在70°C，以50r/ min的轉(zhuǎn)速攪拌提取8h，用振動篩將浸泡液與無患子果分離，并用脫殼機(jī)將果核與果皮分離，然后用濕法粉碎機(jī)粉碎果皮，將粉碎后的果皮并入浸泡液中，在70°C，以50r/min的轉(zhuǎn)速再攪拌提取3h，用振動篩將此浸泡液與無患子果分離，得到40kg浸泡液，壓榨機(jī)壓榨后得到壓榨液5kg，合并浸泡液與壓榨液，得到提取液45kg。將此45kg提取液泵入滅菌罐，滅菌罐夾套中通蒸汽(蒸汽壓力O. 2-0. 3MPa)加熱到80_90°C，維持lh，然后通循環(huán)水冷卻至 32°C后保溫。之后將35kg此滅菌提取液打入2號發(fā)酵罐中。將5kg滅菌提取液泵入I號發(fā)酵罐中，加無菌水稀釋至10kg，于I號發(fā)酵罐中取黃酒酵母360g添加于此IOkg稀釋過的滅菌提取液中，32°C活化15min后循環(huán)水冷卻至28°C，之后將此活化液全部加入2號發(fā)酵罐中，28°C靜置發(fā)酵。發(fā)酵第2天出現(xiàn)發(fā)酵停滯(通常在發(fā)酵第2-5天左右會出現(xiàn)發(fā)酵停滯的現(xiàn)象)，則再取5kg滅菌提取液加入黃酒酵母360g于I號發(fā)酵罐中進(jìn)行活化，活化之后將此活化液全部打入2號發(fā)酵罐中繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵5天，得到的無患子發(fā)酵醪中乙醇的體積分?jǐn)?shù)為7. 5%。將發(fā)酵醪液經(jīng)預(yù)熱到30°C進(jìn)入塔壓為O. 4atm的減壓粗餾塔，進(jìn)行乙醇初步分離，餾出物經(jīng)預(yù)熱到60°C后泵入進(jìn)入塔壓為1. 52的精餾塔，進(jìn)一步獲得乙醇較高質(zhì)量濃度的氣相產(chǎn)物，再進(jìn)入4A分子篩吸附塔即得到高純度燃料乙醇(通常可選擇天鷹、安琪或其它牌子的干酵母)。實(shí)施例2 :于I號提取罐中加入16kg干無患子果及32kg自來水，在30°C，以43r/ min的轉(zhuǎn)速攪拌提取12h，用振動篩將此浸泡液與無患子果分離，并用脫殼機(jī)將果核與果皮分離，然后用濕法粉碎機(jī)粉碎果皮，將粉碎后的果皮并入浸泡液中，在30°C，以43r/min的轉(zhuǎn)速再攪拌提取5h，用振動篩將此浸泡液與無患子果分離，得到22kg浸泡液，壓榨機(jī)壓榨后得到壓榨液6kg，合并浸泡液與壓榨液，得到提取液28kg。將此28kg提取液泵入滅菌罐， 滅菌罐夾套中通蒸汽(蒸汽壓力O. 2-0. 3MPa)加熱到80-90°C，維持lh，然后通循環(huán)水冷卻至28°C后保溫。之后將4kg此滅菌提取液泵入2號發(fā)酵罐中。于I號發(fā)酵罐中取天鷹高活性干酵母、安琪葡萄酒酵母(天鷹高活性干酵母110g，安琪葡萄酒酵母250g)共360g添加于 12kg滅菌提取液中，32°C活化15min后循環(huán)水冷卻至28°C。之后將此活化液全部加入2號發(fā)酵罐中，28°C靜置發(fā)酵。發(fā)酵第三天出現(xiàn)發(fā)酵停滯，則再取12kg滅菌提取液加入天鷹高活性干酵母、安琪葡萄酒酵母(天鷹高活性干酵母110g，安琪葡萄酒酵母250g)共360g于I 號發(fā)酵罐中進(jìn)行活化，活化之后將此活化液全本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
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，其特征在于：?1）將干無患子果進(jìn)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(jī)將無患子果的果核與果皮分離，并用濕法粉碎機(jī)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(jī)對濕果皮進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入塔壓為0.2?0.5atm的減壓粗餾塔，進(jìn)行乙醇初步分離，餾出物經(jīng)60?100℃預(yù)熱后進(jìn)入塔壓為1.2?1.8atm的精餾塔，進(jìn)一步獲得乙醇較高質(zhì)量濃度的氣相產(chǎn)物，再進(jìn)入分子篩吸附塔即得到燃料乙醇。...
【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：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，
類型：發(fā)明
國別省市：
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