[发明专利]橡子果汽爆处理发酵燃料乙醇及其综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于淀粉质原料发酵酒精领域，涉及一种以蒸汽爆破法预处理橡子实 现其综合利用的方法。

背景技术

随着经济的发展以及石油资源的不断枯竭，用生物质原料生产生物能源和生 物化工产品替代石化产品已成为当前发展的必然趋势。以生物质为原料生产生物 能源和生物化工产品(特别是替代石油化工产品)是目前国内外的热门话题，已经 成为许多国家研究开发的重点。淀粉质原料作为生物质原料的重要组成部分，其 利用日益受到关注。

在我国，淀粉作为商品和生物技术产品的原料，产量占世界第二位，资源非 常丰富(粮食产量5亿吨/年，未包括木薯等含淀粉质资源、秸秆7亿吨/年)。橡子 是壳斗科植物的通称，橡子果是其种子，坚果类，外被壳斗，壳斗又称橡碗，世 界上有六个属600余种，我国有五个属，301种，其中栎属世界上肓300种，我国 占有栓皮栎、蒙古栎等120个树种。全国30个省、市、自治区除青海、新疆各省、 市、自治区均有自然分布，我国栎属品种最多，多产于山区，分布极广，我国是 橡子资源主要产地。也是世界的分布中心。橡子作为淀粉质原料，其淀粉含量高 达50-60％。

利用含淀粉质原料生产酒精，主要是通过生物方法转化淀粉生成糖，然后用 微生物发酵技术制备生物燃料和生物化工产品。目前淀粉质原料的预处理方法主 要是粉碎。通过粉碎，有利于原料中淀粉的释出，有利于淀粉大面积地、均衡地 与糖化水解酶作用，加速了蒸煮、糖化、发酵的反应速度，缩短了生产周期。但 是采用粉碎处理，能耗高，噪音大，粉尘大，易磨损，此外，利用传统的方法发 酵橡子，需要在发酵前进行单宁的去除，而采用汽爆法处理橡子，橡子中的大部 分单宁经汽爆处理后溶于水中，为下一步直接用汽爆后滤液分离提纯单宁提供了 条件。

发明内容

本发明旨在提供一种清洁的橡子预处理方法，即蒸汽爆破预处理，并通过微 生物发酵实现汽爆橡子发酵生产酒精及其合利用。

本发明中所用的橡子包括新鲜橡子和干橡子，经实验分析，橡子淀粉含量为 43.70％～84.15％，单宁含量10.16％～13.96％，蛋白质含量2.7％～3.72％。

本发明是通过如下步骤得以实现的：

(1)取橡子，放入蒸汽爆破罐中，以饱和水蒸气进行处理，处理压力为 0.9～2.2Mpa，处理时间为30s～10min；

(2)将步骤(1)处理后的产物经过振动筛处理，去掉橡子壳；

(3)将步骤(2)所得产物过滤，分成滤渣和滤液两部分；

(4)步骤(3)的滤渣用于发酵生产酒精；

(5)步骤(3)的滤液用于生产单宁。

本发明包括一种利用汽爆预处理的橡子发酵生产酒精的方法：

汽爆后的橡子，经淀粉酶、糖化酶酶解，接入酵母进行发酵。

本发明还包括一种制备橡子单宁的方法：

汽爆后的滤液经浓缩，用大孔树脂吸附，分离纯化，得到单宁产品。

本发明的优点在于：

(1)采用蒸汽爆破法预处理橡子，克服了传统粉碎方法能耗高，噪音大， 粉尘大，易磨损的缺点。

(2)汽爆后滤液可直接经吸附等方法提取单宁，省去了加水提单宁的步 骤，使汽爆用水得以充分利用，节省了生产成本。

(3)实现了橡子的综合利用。

具体实施方式

实施例1

取100g新鲜橡子，投入蒸汽爆破器，在0.9MPa条件下处理3分钟，爆破。 将汽爆料过滤，分离成滤液和滤渣两部分，滤渣中未进行酶解处理，直接接入酵 母，在35℃发酵72h，实际出酒率0.88％(酒精g/干汽爆料g)蒸馏法收集酒精。

实施例2

取100g新鲜橡子，投入蒸汽爆破器，在1.5MPa条件下处理3分钟，爆破。 将汽爆料过滤，分离成滤液和滤渣两部分，按照汽爆料∶水1∶2的比例加入水， 按10u/g加入淀粉酶，90℃高温蒸煮30min，冷却后，按200u/g接入糖化酶， 60℃水浴1小时，35℃发酵72h，蒸馏法收集酒精。

实施利3

取100g新鲜橡子，投入蒸汽爆破器，在2.2MPa条件下处理3分钟，爆破。 将汽爆料过滤，分离成滤液和滤渣两部分，按照干汽爆料∶水1∶2.3的比例加 入水，按10u/g加入淀粉酶，90℃高温蒸煮30min，冷却后，按200u/g接入糖 化酶，60℃水浴1小时，35℃发酵72h，蒸馏法收集酒精。