[发明专利]利用薯类原料制备乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明是关于乙醇的制备方法，更具体地是关于利用薯类原料制备乙醇的方法。

背景技术

薯类，例如红薯、马铃薯、木薯等，富含淀粉，因此广泛用于发酵制糖、制淀粉等领域。

木薯是热带和亚热带多年生、温带一年生薯属灌木，原产于南美洲，适宜在平均温度为25-29℃、年均降水量1000-1500毫米的低纬度地区生长。大约在1820年前，木薯传到中国南方，主要在广东、广西和海南种植，现在逐渐扩大到云南、福建、贵州等省。木薯分为两类：苦味木薯(有毒木薯)和甜味木薯(无毒木薯)。新鲜的木薯块根的主要化学成分是水，其次是碳水化合物，还有一些含量较少的蛋白质、脂肪和果胶。鲜木薯淀粉含量达到25-30重量％。

成熟的木薯一般粗4-8厘米，长20-30厘米，薯形粗短，呈短圆柱状，木薯由内及外的结构依次为薯肉和表皮，表皮包括内表皮和外表皮，外表皮为深褐色，间有白色环状条纹，内表皮和薯肉为白色。

木薯的表皮特别是内表皮中含有氰化物以及一种能引起食物中毒的氰甙——亚麻苦甙。亚麻苦甙被水解后产生氢氰酸。氢氰酸和氰化物都有剧毒，而且中毒非常迅速。氰化物毒素若不除去会导致酶解过程中酶的失活以及发酵过程中酵母中毒失效，从而影响后续的酶解和发酵过程。因此，现有的利用薯类原料特别是木薯制备乙醇的方法一般包括先将薯类原料去皮，然后再粉碎、酶解和发酵。

现在一般采用人工去皮或简单的机械去皮，通过摩擦作用将木薯的表皮蹭掉、或者将木薯的表皮削掉。由于木薯的表皮特别是内表皮紧贴在薯肉上，因此，当通过摩擦作用去皮时，去皮效果不好，还有相当一部分表皮残留在木薯表面，从而使木薯中的氰化物残留较大(氰化物去除率约为40-50％)，导致酶解过程中酶的失活以及发酵过程中酵母中毒失效，进而影响乙醇产率；或者，将木薯的表皮削掉时，很容易将薯肉去除掉，从而损失大量的原料，也不可避免地降低乙醇产率。现有的利用薯类原料特别是木薯制备乙醇的方法的乙醇产率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有的利用薯类原料制备乙醇的方法的乙醇产率较低的缺点，提供一种能够有效地提高乙醇产率的利用薯类原料制备乙醇的方法。

本发明提供了一种利用薯类原料制备乙醇的方法，该方法包括将薯类原料去皮，将去皮后的薯类原料粉碎，将粉碎后的产物与酶混合、酶解，得到酶解产物；发酵该酶解产物，其中，所述薯类原料去皮的方法使用一种薯类去皮设备，该薯类去皮设备包括机座1、滚筒2、螺旋式进给器3和驱动装置，滚筒2可转动地安装在机座1上，滚筒2具有进料口4和出料口5，所述螺旋进给器3位于滚筒2中并与滚筒的内壁固定连接，所述驱动装置用于驱动滚筒2和螺旋进给器3一起转动；该薯类原料去皮的方法包括将薯类原料通过所述进料口4放入到所述滚筒2中，利用所述驱动装置驱动滚筒2和螺旋进给器3一起转动。

按照本发明的去皮方法对木薯原料进行去皮，氰化物的去除率能够达到75％以上，原料损失率能够保持在5重量％以下，因而有利于提高乙醇的产率。

附图说明

图1为本发明的薯类原料去皮方法所用的薯类去皮设备的正视图；

图2为所述薯类去皮设备的纵剖示意图；

图3为表示链轮与滚筒的连接关系的横剖示意图。

具体实施方式

本发明提供的利用薯类原料制备乙醇的方法，该方法包括将薯类原料去皮，将去皮后的薯类原料粉碎，将粉碎后的产物与酶混合、酶解，得到酶解产物；发酵该酶解产物，其中，所述薯类原料去皮的方法使用一种薯类去皮设备。

如图1和图2所示，该去皮设备包括机座1、滚筒2、螺旋式进给器3和驱动装置(图中未示出)，滚筒2可转动地、倾斜地安装在机座1上，滚筒2具有进料口4和出料口5，所述螺旋进给器3位于滚筒2中并与滚筒的内壁固定连接，所述驱动装置用于驱动滚筒2和螺旋进给器3一起转动。将薯类原料去皮的方法包括薯类原料通过所述进料口4放入到所述滚筒2中，利用所述驱动装置驱动滚筒2和螺旋进给器3一起转动。驱动滚筒2和螺旋进给器3的转动速度可以为2-50转/分钟，优选为5-25转/分钟。在螺旋进给器3的推动作用下，薯类原料不断向前移动；同时薯类原料随着滚筒2和螺旋进给器3转动，在转动过程中，薯类原料之间发生摩擦，薯类原料与滚筒壁和螺旋进给器之间也发生摩擦，从而将薯类的表皮去除掉，去皮后的薯类从出料口5排出。