[发明专利]用海带提取乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及提取乙醇的方法，尤其涉及一种用海带提取乙醇的方法。

背景技术

人类进入二十世纪以来，随着世界经济的飞速发展和人口的不断增加，化石燃料消耗量与日俱增，这一方面导致化石燃料储存量的逐渐枯竭，另一方面化石燃料燃烧引起二氧化碳过量排放导致的温室效应，给人类生存环境带来威胁，因此，以石油、煤、天然气为代表的一次性能源最终将被其它能源所取代。面对各种不可再生能源的日益减少和二氧化碳等温室气体过量排放而产生的气候变暖，寻找新的再生能源势在必行，其中可再生液体燃料如生物质乙醇和生物柴油等，被认为是能够抑制温室效应的最理想的替代燃料。由于像玉米、甘蔗等农作物主要由碳水化合物所组成，因此，从这类农作物中提取乙醇是目前生物能源主要的来源。然而，农作物生产受到土地资源的约束，加上生产成本很高，即使不考虑生产成本，仅仅通过种植那怕是最高产的农作物，再由该农作物来转化为乙醇，仍然无法满足人类对能源的需求量，开辟可持续发展的生物质能源成为世人共同努力的目标。

海藻通过光合作用，将阳光、水和二氧化碳转变成为藻类的生物质，因此，海藻富含碳水化合物，而碳水化合物是提取乙醇和沼气等生物能源的基本原料。海带(Laminaria japonica)属于褐藻类的一种，生长在海底的岩石上，藻体褐色，长带状，革质，一般长2～6米，宽20～30厘米。藻体明显地区分为固着器、柄部和叶片，固着器假根状起到固着作用，柄部粗短圆柱形，柄上部宽大长带状象叶的部分叫叶状体，在叶片的中央有两条平行的浅沟，中间为中带部，厚2～5毫米，中带部两缘较薄有波状皱褶。野生海带在低潮线下2～3米深度岩石上均有。我国辽宁、山东、江苏、浙江、福建及广东省北部沿海均有海带养殖，由于从北到南受气温、光照等诸因素差异的影响，使海带的生长成熟期有早有迟，在同一海区或同一苗绳上的海带，其成熟期也有先后，所以，收获期从5月中旬延续到7月上旬。海带养殖只要人工控制育苗室海水温度，海带孢子便能在育苗室发芽成海带幼苗。把海带苗夹入麻绳的缝里，然后把许多这种带有几条海带苗的麻绳系在海带养殖场的浮筏上，便形成了养殖着千千万万株海带的海带田，就像种庄稼一样，从“插秧”(系海带苗绳)到收获也需要进行繁忙的“田间管理”，包括施肥、倒苗(倒换海带苗的水深)、除去苗上附着物等。从育苗出来时仅1～2厘米长的幼苗，当年秋天便长成近10米长的大海带。目前，我国的海带年产量居世界第一位，中国已成为世界第一的海带养殖国家。

表1新鲜海带的基本组分

表1给出了新鲜海带的基本组分，从表中可以看到，在海带基本组分中，碳水化合物是最主要的组分，占43.23％，这些碳水化合物中含有大量的糖分，糖分水解之后生成的葡萄糖能被微生物利用进行发酵作用来生产乙醇。本发明以海带为提取乙醇的原料，在温度、pH值和发酵时间等关键技术参数的控制下，通过微生物发酵工艺，将海带中的部分碳水化合物成功地转化为乙醇。这为利用海藻生产生物能源开辟了新的途径，用海带提取乙醇不仅克服了利用农作物生产乙醇所带来的土地压力，而且通过海带的综合利用，使生产成本大大降低，因此，对发展海藻生物能源具有深远的意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用海带提取乙醇的方法。方法的步骤如下：

1)将干海带表面杂质去除后，粉碎；

2)将粉碎后的海带与相当于海带质量10～12倍的清洁水混合，在80～85℃的温度下蒸煮30～35分钟；

3)待蒸煮后的海带冷却，加入工业发酵酵母提取液，充分搅拌，并使酵母菌大量繁殖后，密封；

4)在30～35℃的温度下，控制pH值为6～7，发酵6～8天，海带发酵期间，不时地增加清洁水，以保持恒定的水分，并将发酵过程中产生的气体，用导管排出；

5)发酵后通过离心机或压滤机，将固液分离；

6)分离液体通过蒸馏，获得乙醇和其他有用组分；

7)分离固体物在pH为7.8～8.5和温度在40～45℃下，进行再次发酵生产甲烷；

8)生产甲烷后的残留物中含有高浓度的碘和丰富的有机质及矿物质，与低品位硅藻土混合，制成有机碘肥。

所述的工业发酵酵母提取液是由工业发酵酵母在含1.9～2.2％葡萄糖溶液中活化2～4小时而成，提取液的质量百分比主要含量为：氮9％、氨基酸3.5％、氯化钠≤3.5％、其余是水。