利用西瓜籽生产生物乙醇的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用西瓜籽生产生物乙醇的方法。更具体地涉及一种利用西瓜籽来以高产量生产生物乙醇的方法，所述方法包括：在厌氧条件下的121℃下对西瓜籽灭菌10到20分钟，西瓜籽通常被作为居住房屋、超市、农家院等的食物废物而丢弃；精细研磨灭菌后的西瓜籽；将冰醋酸添加到研磨后的籽中以除去其中的亚麻油酸；以及用用于乙醇发酵的菌株(比如啤酒酵母菌)对制备的移除了亚麻油酸的籽进行接种，之后在25℃到35℃下以及100转/分到300转/分下搅拌5到15天以进行发酵。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从西瓜籽获得生物燃料的方法。
技术介绍
生物乙醇是经植物中的糖类或纤维素部分发酵而提取出的环保的可替代燃料。与目前用作柴油产品的添加剂的生物甲醇相比，这样的生物乙醇越来越使人关注到其可用作汽油产品的添加剂。自1970年以来，美国和巴西已作为主要生产国来实施研制生物乙醇的大多数研究。在巴西，利用甘蔗生产生物乙醇已上升为国家政策项目，并且在2004年已成功地利用生物乙醇代替了车辆的总燃油消耗量的30%。在美国，2008年向国会发表的总统年度国情咨文中阐明了燃油消耗量会减少20%，而提高可替代能源的使用，比如生物乙醇油。此外， 其他国家(包括例如日本、中国、其他亚洲国家等)也正在推行加大生物乙醇生产的政策。 就这一点而论，随着全世界对生物乙醇的需求及关注的加强，生物乙醇产量在逐渐增大。20世纪70年代的石油危机之后，对生物乙醇的研究和开发开始作为可替代能源开发的一部分，且大多数利用从玉米和甘蔗中获得的作物生物质和/或从木材资源获得木质生物质作为原材料进行。实际上，巴西基于大量种植和供应甘蔗而在生物乙醇的燃料商业化方面获得成功。同时，美国也已积累了利用大量玉米和/或木材资源生产生物乙醇的许多商业技术。然而，就作物生物质而论，近来已产生了利用宝贵的食品资源作为燃料的道德问题，而且，由于2008年初国际粮价快速增长，利用这样的作物生物质生产生物乙醇还遭遇了原材料供应和需求和/或价格竞争方面的缺点。由于木质生物质在自然界很充足且获得的生物质中的纤维素和半纤维素的含量至少为75%，因此木质生物质的资源具有提高乙醇产量的优点，但是与作物生物质相比，木质生物质具有物理和化学刚性结构，因此对用于使纤维素和/或半纤维素糖化的化学和/ 或酶处理方法造成困难。而且，由于木质生物质包括约15%到25%的由许多疏水性芳香化合物构成的木质素，可能需要高成本且复杂的预处理来除去这样的木质素部分。而且，生物质生产中遇到的森林退化还加速了全球变暖并对环境造成破坏，相应地产生环境道德方面的问题，比如违反了环保燃料生产的责任。因此，为了解决这样的道德问题同时克服人类正面临的能源(燃料)危机或枯竭， 强烈需要确保有能够替代当前作物生物质或木质生物质的新型且高效的生物质
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面是提供一种用于利用通常被作为食物废物丢弃的西瓜籽生产生物乙醇的环保方法。本专利技术的另一方面是提供一种通过在西瓜籽的乙醇发酵之前从其中除去亚麻油酸来高效生产生物乙醇的方法。本专利技术的再一方面是提供一种与现有的利用作物生物质或木质生物质相比而没有道德问题(比如浪费食品资源)的生产生物乙醇的方法。本专利技术的又一方面是提供对利用西瓜籽生产生物乙醇最有效的酵母菌株以及通过使上述酵母菌株发酵来最大化生产生物乙醇的方法。本专利技术的实施方式提供了一种用于生产生物乙醇的方法，所述方法包括在厌氧条件的121°C下对西瓜籽灭菌10到20分钟；精细研磨灭菌后的西瓜籽；将冰醋酸添加到研磨后的籽中以除去其中的亚麻油酸；以及向经过处理的除去亚麻油酸的籽中接种用于乙醇发酵的菌株。根据上述生产方法，在向所述准备好的除去亚麻油酸的籽中接种用于乙醇发酵的所述菌株之后，可以对被接种的籽进行发酵，同时在25°C到35°C下以及以100转/分到300 转/分对所述籽搅拌5到15天。根据上述生产方法，本文中使用的用于乙醇发酵的所述菌株可以选自啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)KCCM 1129、啤酒酵母 KFCC 11352 或米酒酵母 (Saccharomyces sache)KFCC 11513。根据上述生产方法，本文使用的用于乙醇发酵的所述菌株通过以下来以培养基形式制备摇瓶培养IOOOml蒸馏水中包括5g蛋白胨、5g酵母提取物以及5g葡萄糖的液体培养基中的啤酒酵母KCCM 1129。根据上述生产方法，所述制备的除去亚麻油酸的籽与用于乙醇发酵的所述菌株的相对重量比可以从1 8到1 12。根据上述生产方法，所述灭菌后的西瓜籽与冰醋酸的相对重量比从1 1到 1 3。根据上述生产方法，在向所述制备的除去亚麻油酸的籽中接种用于乙醇发酵的所述菌株之后的搅拌期间，可以将1升水中包括1. Og(NH4)2SO4U. OgKH2PO4U. Og K2HP04、0. 2g MgSO4 ·Η20、0· Ig 酵母提取物、10. Omg FeSO4,2. Omg CaCl2,2. Omg MgSO4 以及 2. Omg ZnSO4 的矿物溶液添加到所述被接种的西瓜籽中。具体实施例方式本专利技术提供了一种，该方法包括在厌氧条件的 121°C下对西瓜籽灭菌10到20分钟，西瓜籽通常被作为居住房屋、超市、农家院等的食物废物而丢弃；精细研磨灭菌后的西瓜籽；将冰醋酸添加到研磨后的籽中以除去其中的亚麻油酸；以及用用于乙醇发酵的菌株(比如啤酒酵母菌)对制备的除去亚麻油酸的籽进行接种， 之后在25°C到35°C下以及100转/分到300转/分下搅拌5到15天以进行发酵，以便使生物乙醇的生产产量高并大大降低有害物质的释放，比如二氧化碳、甲醛等，由此以有利于环保及经济的方式完成生物乙醇的生产，而不浪费比如玉米、甘蔗等的食品资源。下文将详细描述本专利技术的实施方式。本专利技术可以利用被作为食物废物丢弃的西瓜籽来生产生物乙醇。尽管西瓜的起源不同，但西瓜籽基本上包括41. 6%的糖类(比如蔗糖、葡萄糖、果糖等)、27. 4%的脂肪酸、 18. 9%的蛋白质以及剩余物质，该剩余物质是比如为矿物质、维生素等的其他部分。在这些部分中，糖类部分通过具有乙醇发酵性能的酵母菌的厌氧呼吸来转化为乙醇。首先，西瓜籽在厌氧条件下的121°C下经受灭菌10到20分钟。如果所述籽在这样的厌氧条件下下未被适当灭菌，则当在后续步骤期间将用于乙醇发酵的酵母菌接种在西瓜籽中时，可产生大量真菌且可能降低乙醇产量。接着，利用研磨机等精细研磨灭菌后的西瓜籽。如果西瓜籽没有被精细研磨，西瓜籽中包含的糖类可能不与酵母菌充分反应，或者在利用冰醋酸除去亚麻油酸期间，可能不能充分进行反应。可以适当地采用传统技术中的研磨过程和/或条件，但不特定地局限于所述传统技术。接着，将亚麻油酸从研磨后的西瓜籽中除去。例如，可以利用冰醋酸处理研磨后的西瓜籽，接着研磨后的西瓜籽经受提取出亚麻油酸。由于亚麻油酸分子因其中存在大量碳原子而稳定，酵母菌不能将亚麻油酸分子有效地用作碳源，因此抑制了生物乙醇的生产。尽管亚麻油酸可以通过乙醇提取而除去，但冰醋酸优选地用来除去亚麻油酸。更优选地，将研磨后的西瓜籽的总重量的1到3倍的冰醋酸添加到西瓜籽中。在除去亚麻油酸之后，可以用用于乙醇发酵的菌株对处理过的西瓜籽进行接种。 所述菌株包括具有乙醇发酵性能的酵母菌，但不特定地局限于该酵母菌。在西瓜籽用作生物质的情况下，酵母菌可以选自啤酒酵母KCCM 1129、啤酒酵母KFCC 11352或米酒酵母 KFCC 11513。考虑到产量，可以使用啤酒酵母KCCM 1129。在接种用于乙醇发酵的菌株之后，将被接种的西瓜籽在25°C到35°C下保持5到15 天，同时以100转/分到300转/分进行轻轻地搅拌。如果发酵温度在上述范围以外，则菌株的增殖速率可能发生不理想的降低。有利的是，菌株本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于生产生物乙醇的方法，所述方法包括：在厌氧条件下在１２１℃对西瓜籽灭菌１０到２０分钟；研磨灭菌后的西瓜籽；将冰醋酸添加到研磨后的西瓜籽中以从西瓜籽中移除亚麻油酸；以及向制备的移除了亚麻油酸的西瓜籽中接种用于乙醇发酵的菌株。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋百永，
申请(专利权)人：宋百永，
类型：发明
国别省市：KR