[发明专利]一种乙醇等多产品联产工艺

说明书

本发明公开了一种乙醇等多产品联产工艺，其特征在于，所需原料包括：玉米、甜高粱和秸秆；它以玉米、甜高粱为原料，生产燃料乙醇；对生产乙醇同步产生的合格醪液做有效处理，加工成DDGS，不合格酒糟则与部分牛羊粪便、残留秸秆混合，用于沼气发电；甜高粱榨汁时产生的高粱渣经发酵，制成青贮饲料，用于饲喂牛羊；沼渣、以及部分牛羊粪便、残留秸秆制成有机肥，施用于农田；对生产乙醇同步产生的CO2，经净化、精馏后制成食品级CO2；与传统技术相比，其缩短了产品生产用时、提高了生产效率。以乙醇生产为例：本工艺发酵醪液糖度和成熟醪酒份，较传统的玉米发酵工艺高3～5％。有效缩短发酵时间，提高酒精产率。

技术领域

本发明涉及能源、轻工、医药、饲料等技术领域，更具体的说是涉及一种乙醇等多产品联产工艺。

背景技术

近年来，生物燃料乙醇经历了快速发展过程。第1代燃料乙醇以玉米、甘蔗为主要原料。其生产过程包括预处理、脱胚制浆、液化、糖化、发酵、蒸馏步骤。目前，美国大部分乙醇企业的淀粉转化率已经达到90～95％，生产1亿加仑燃料乙醇，需要90万吨玉米，可同时副产30万吨动物饲料和8500吨玉米油。粮食乙醇的酶制剂的成本也经历了从高到低的下降过程，酶制剂在成本中所占比例从30％～40％下降到了5％～10％。以甜高粱茎秆和木薯等非粮作物为原料的1.5代燃料乙醇，主要是利用作物中的糖类物质，采用生化工艺，通过糖发酵生产燃料乙醇。以纤维素和其他废弃物为原料的第2代燃料乙醇生产技术，包括预处理、纤维素水解和单糖发酵3个关键步骤。但由于存在成本高、设备可靠性低等问题，尚未大规模工业化生产。

果糖属于己酮糖，是葡萄糖的同分异构体，具有低热量、高甜度、低GI值(血糖生成指数)、吸潮、保水、降冰点等特点。果糖的用途，除了众所周知在作食品甜味剂和其吸湿、保湿、渗透、溶解物理性能对食品加工有利外，有高附加值的结晶果糖主要是用于医药原料方面和糖尿病人的代糖甜味剂。医药用途有：①氢化制甘露醇(治疗脑损伤)；②制果糖注射液(用于肝病、糖尿病患者)；③制甘油果糖注射液(治疗高颅压、肾功能不全、老人动脉硬化)；④制果糖维生素E片；⑤解酒制品(减少酒精对肝的缺氧损伤，保肝、护肝、维持血糖正常水平)；⑥代替生产糖浆和糖胞衣的葡萄糖，用于糖尿病人和肝病人。因此，果糖已成为现在投资的“热糖”。工业上大规模生产果糖的原料主要是蔗糖和淀粉。由于蔗糖水解物中不含低聚糖，产品纯度高，口感佳，质量好，更适用于高端食品和医药行业。蔗糖主要来自甘蔗、甜菜和甜高粱，故甜高粱是工业化生产优质结晶果糖理想的原料之一。结晶果糖的生产工序包括水解、分离、浓缩、结晶4个主要步骤。目前，我国果糖工业化生产刚刚兴起，还存在生产成本高、效率低等问题。

DDGS是酒糟蛋白饲料的商品名，即含有可溶固形物的干酒糟，其蛋白质含量26～28％。它是一种很有价值的饲料，因为在发酵制取乙醇的过程中，除了原料中的淀粉、蔗糖被转化成乙醇和二氧化碳以外，其他营养成分(如蛋白质、脂肪和纤维等)均得以保留；并且还融入了糖化曲和酵母的营养成分和活性因子。加之价格低廉，而受到饲料市场的青睐，拥有广阔前景。其工艺过程为：酒精废醪固、液分离，先将液态部分(清液)蒸发浓缩，再将固态部分(湿糟)与浓缩的液态部分(浓浆)混合干燥，制得成品。

青贮饲料是将含水率为65％～75％的青绿饲料经切碎后，在密闭缺氧的条件下，通过厌氧乳酸菌的发酵作用，抑制各种杂菌的繁殖，而得到的一种粗饲料。它气味酸香、柔软多汁、适口性好、营养丰富、利于长期保存，是牛羊等家畜的日粮组成部分，既能提供营养来源，还能促进牛羊等动物胃肠道蠕动、增强消化率。玉米、稻草和甘薯蔓是目前反刍动物养殖业中集中常用的粗饲料。随着我国牛羊等养殖规模增加，加上人口、耕地、水资源、草场退化等条件限制，常规饲料如谷物、豆饼和牧草等资源越来越紧缺，制约了畜牧业的可持续发展，因此，科学合理、充分利用现有饲料资源，扩大和发掘新的饲料资源是解决饲料短缺的重要途径，另外还能降低饲料成本。