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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酒精发酵,具体涉及一种酒精发酵的纤维素预处理方法。
技术介绍
1、发酵法生产乙醇的原料一般有三类,分别为糖类、淀粉类和木质纤维素类。一些糖类物质可直接经微生物发酵生成乙醇,而淀粉类和木质纤维素类物质最好首先水解生成单糖,而后再由微生物转化生成乙醇。
2、近年来,可利用耕地面积不断减少,使得酒精生产成本日趋增高。因此,为有效提高原材料的利用率,降低酒精的生产成本,在不对生产设备进行较大改动的情况下,对酒精原料玉米中的纤维素类物质进行预处理是最直接有效的方案。
3、纤维素是玉米皮的主要成分之一,是地球上最丰富的可再生的生物质资源,玉米中纤维素含量相对较高,占干重的10%左右。纤维素内部结构极其紧密,化学性质比较稳定,要将其转化成酒精须先经过预处理,使纤维素降解为糖类物质。
4、目前,对纤维素预处理技术的研究较多,纤维素预处理方法主要有物理法、化学法、生物法和综合法。机械粉碎可以是生化处理的前处理工艺。而由于木质纤维素结构紧致,抗逆性强,不容易达到理想的降解利用效果。随着对木质纤维素降解的深入研究,人们可结合多种预处理工艺降解木质纤维素,如盐和稀酸的组合处理方式、稀酸和蒸汽爆破的组合处理方式、超声波和碱组合处理方式等,以提高木质纤维素的降解效率。采用组合式预处理工艺将是未来木质纤维素降解利用的发展趋势,其中生物法为核心的组合处理可降低处理木质纤维素的成本,实现无污染、规模化及产物易回收等目标,具有巨大的应用前景。
5、在现有的乙醇生产工艺中,通常先利用纤维素酶将纤维素降解为
6、本专利技术旨在探索利用玉米预处理工艺,使得木质纤维素被部分降解,从而转化成可进一步发酵的单糖,再经发酵转化为酒精,有利于资源的充分利用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的不足,提供一种酒精发酵的纤维素预处理方法,以使木质纤维素被部分降解转化为糖类,简化玉米纤维素的降解过程,提高酒精生产率,提高原料玉米的利用率,降低酒精的生产成本。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种酒精发酵的纤维素预处理方法,包括如下步骤:
3、1)玉米粉碎;
4、2)液化;
5、3)糖化;
6、4)降解纤维素
7、糖化后,向糖化醪中加入硫酸锌粉末,硫酸锌粉末的重量为玉米重量的1-3%,并加入硫酸溶液调节ph值至3.3-3.5;
8、5)蒸煮
9、温度上升至95℃,充分搅拌5-15分钟,将糖化醪中的纤维素降解为糖类,进行灭菌处理,之后进入发酵工序。
10、所述步骤1)玉米粉碎为玉米经过干燥后,水份降至12-14%,之后粉碎成玉米粉。
11、所述步骤2)液化为在玉米粉中加入水,玉米粉与水的重量比为1:2-2.6,同时加入淀粉酶,淀粉酶的重量相对玉米粉的重量为0.4-0.6kg/吨,升温到90-98℃液化。
12、所述步骤3)糖化为在液化醪中加入糖化酶,糖化酶重量占玉米重量的0.04%,加入硫酸调节ph至3.8-4.2,将玉米中的淀粉转化为糖类。
13、本专利技术的有益效果是:本专利技术采用化学法对玉米中的纤维素进行处理,将纤维素转化为糖类,简化玉米纤维素的降解过程,为后续发酵提供较为优质的反应原料,从而提高酒精生产率,提高玉米的利用率,降低酒精的生产成本。
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1.一种酒精发酵的纤维素预处理方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种酒精发酵的纤维素预处理方法,其特征在于:所述步骤1)玉米粉碎为玉米经过干燥后,水份降至12-14%,之后粉碎成玉米粉。
3.根据权利要求1所述的一种酒精发酵的纤维素预处理方法,其特征在于:所述步骤2)液化为在玉米粉中加入水,玉米粉与水的重量比为1:2-2.6,同时加入淀粉酶,淀粉酶的重量相对玉米粉的重量为0.4-0.6kg/吨,升温到90-98℃液化。
4.根据权利要求1所述的一种酒精发酵的纤维素预处理方法,其特征在于:所述步骤3)糖化为在液化醪中加入糖化酶,糖化酶重量占玉米重量的0.04%,加入硫酸调节PH至3.8-4.2,将玉米中的淀粉转化为糖类。
【技术特征摘要】
1.一种酒精发酵的纤维素预处理方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种酒精发酵的纤维素预处理方法,其特征在于:所述步骤1)玉米粉碎为玉米经过干燥后,水份降至12-14%,之后粉碎成玉米粉。
3.根据权利要求1所述的一种酒精发酵的纤维素预处理方法,其特征在于:所述步骤2)液化为在玉米粉中加入水,玉米...
【专利技术属性】
技术研发人员:李权,全宏冬,叶陆仟,李小鹤,李鸿雁,赵晓明,孙二刚,袁佳程,徐玖辰,
申请(专利权)人:赤峰瑞阳化工有限公司,
类型:发明
国别省市:
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