[发明专利]一种木薯生料发酵产酒精的新工艺

说明书

本发明提供一种木薯生料发酵产酒精的新工艺，通过负载离子液体生物炭处理木薯粉，提高木薯淀粉溶出率，再利用反胶束‑酶进行淀粉水解，然后接种酵母进行发酵产酒精；生物炭负载离子液体提高了其反应效率，降低了成本，同时降低了浓醪对酵母的抑制作用，反胶束能提高酶活性和酶稳定性，同时反胶束能提高离子液体的回收率。本发明的酒精生产工艺革新了传统的高温蒸煮，降低了能耗，提高了酒精产量，具有很好发展前景。

技术领域

本发明属于酒精生产技术领域，特别涉及一种木薯生料发酵产酒精的新工艺。

背景技术

随着能源危机的到来，利用可再生资源(粮食或植物纤维)发酵生产乙醇，作为生物能源来代替或部分代替石油被提上了日程。燃料乙醇作为清洁能源，在日益重视环保的今天，更是倍受关注。木薯是世界三大薯类之一，全球年产量在1.3亿吨以上。干木薯的淀粉含量超过80%，是酒精生产的理想原料。随着全球能源危机的加剧，以木薯为原料发酵生产酒精的行业正逐步扩大。

目前，以淀粉质原料作为底物，美国的酒精厂可以达到12％(V/V，下同)。而我国的燃料乙醇生产技术主要是以淀粉质为原料的酒精生产技术，发酵液中乙醇含量为8％～10％，低于世界水平，乙醇发酵效率为88％～90％。该生产技术能耗高，废水多，COD负荷大。高浓度酒精发酵(Very High Gravity，简称VHG)，可以降低能耗、提高产率，降低蒸馏费用，从而有效降低成本。高浓度酒精发酵技术将是酒精发酵工艺的重大技术进步之一。

发明专利CN200610022209.3，一种高浓度酒精发酵的方法，该方法克服了现有酒精发酵中存在的发酵效率低、发酵时间长等缺点。采用前期通入无菌空气，发酵至8～30h时补料和添加发酵促进剂，经25～35℃、振荡或搅拌转速为10～500r/min、时间50～66h发酵，得到高浓度乙醇，发酵液中乙醇的体积比浓度达16％～18％。本发明能快速、高效地生产高浓度酒精。

发明专利CN200810073402.9，利用木薯渣的酒精生产方法，木薯渣经蒸煮和糖化后进行渣水分离，固渣直接作为饲料或肥料，分离的木薯渣糖化滤液用作生木薯或木薯干片的调浆用液，调浆后经蒸煮，糖化，进入发酵罐发酵生产酒精。本方法生产周期短，能耗低，操作简便，产品稳定性高，有效地解决了生产木薯渣酒精的能耗高，污染严重的问题，提高了木薯渣的经济效益，解决目前木薯渣废弃物的利用问题，提高了木薯酒精厂的经济效益。

发明专利CN201010197893.5，酶制剂生产发酵废液应用于木薯原料生产酒精的方法，利用木薯为原料，通过添加淀粉酶和糖化酶的生产发酵废液生产酒精的方法。酶制剂生产发酵废液应用于木薯原料生产酒精的方法，包括木薯粉粉浆、液化、糖化和发酵，其特征在于，在液化过程中不添加淀粉酶只单独添加淀粉酶发酵废液，或在添加淀粉酶的同时添加淀粉酶发酵废液；和/或在糖化过程中不添加糖化酶只单独添加糖化酶发酵废液，或在添加糖化酶的同时添加糖化酶发酵废液。经实际生产表明，本方法可提高木薯原料出酒精率，减少淀粉酶用量，减少糖化酶用量，减少营养盐用量，降低了酶制剂生产的废液处理成本，提高了酒精生产效益。

现有技术中，酒精发酵多以同步糖化发酵法进行酒精生产，耗能大，设备要求高，同时原料利用率低，不符合国际节能减排的要求。

发明内容

针对现有技术中酒精发酵生产能耗大，酒精产率和原料利用率低的现状，本发明提供一种木薯生料发酵产酒精的新工艺。

本发明的新工艺是通过以下技术方案实现的：

一种木薯生料发酵产酒精的新工艺，包括以下步骤：

A.将无病害的木薯干片进行粉碎，过40~100目，得到木薯粉，然后将木薯粉与0.4~0.6g/L酵母膏、0.10~0.14g/L尿素、1.4~1.6g/L蛋白胨、20~30mg/L硫酸钙在60~80℃温水中混合，配置成25~35%（W/V）的木薯粉溶液；