[发明专利]一种马铃薯渣生产乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种马铃薯渣生产乙醇方法，具体地说是涉及一种植物(含纤维素、淀粉等 成分)的生产乙醇方法，属于生物资源的重复利用范畴。

背景技术

我国发酵酒精(乙醇)大多是用淀粉类原料生产，淀粉质原料生产酒精分为原料预处理 、原料蒸煮、糖化剂制备、糖化、酒母制备、乙醇发酵和蒸馏等工艺。目前我国各酒精厂广 泛采用连续蒸煮的工艺，常用有罐式(锅式)连续蒸煮、塔式(柱式)连续蒸煮等方法。淀粉质 原料吸水后在高温高压(温度126～130℃、压力2.74～3.43万帕斯卡)下连续蒸煮，蒸煮时 间薯干90～100min。蒸料需要消耗蒸汽185.9～247.86kg/t，根据国内的情况，蒸煮工段所 消耗的蒸汽占整个生产过程蒸汽消耗的25～30％。

目前我国乙醇生产中采用的方法及不足如下：

①连续蒸煮的方法。1)锅式连续蒸煮其工艺为：原料经斗式提升机运至料斗，通过锤 式粉碎机进行粉碎，粉料经螺旋拌料器，加入1∶3.5或1∶4.0的水，水温40℃左右，在混合 桶内充分混和，预热至70～80℃，然后送入1号蒸煮锅，打满醪液，通入蒸汽，升压至2.45 万帕斯卡，维持10min，再启开流入2号蒸煮锅的阀门，装满醪液后，开启3号，将醪液送至 3号蒸煮锅，待3号锅顶部出来的醪液从切线方向进后熟器分离汽液，回收二次蒸气以供加热 用，在后熟器上腰部引出醪管(插入下部)，与真空冷却器联结，其真空度经常保持400毫 米汞柱，使醪液瞬间冷却到糖化所需要的温度，送入糖化锅。锅式连续蒸煮的工艺条件：从 料浆预热至蒸煮后熟时间为90～120min，料浆温度70～80℃，进口温度为125～128℃，1号 锅出口温度为126～130℃，压力为2.74～3.43万帕斯卡，2号锅压力为1.96～2.74万帕斯卡 ，3号锅压力为1.27～1.96万帕斯卡，汽液分离器压力为0.78～1.96万帕斯卡。此方法的不 足在于：蒸煮时间较长，温度高，蒸煮过程中有糖损失。蒸煮锅压力高。2)柱式连续蒸煮 其工艺为：干原料经斗式提升机，提升到料斗，经过粉碎，在混合桶中以60～65℃热水配成 粉浆，加水比为1∶4，并可添加0.07～0.1％淀粉液化酶，使淀粉浆更好的液化。粉浆用离心 泵送至柱式连续蒸煮的加热器，同时通入2.45～2.65万帕斯卡表压的蒸汽，粉浆被蒸汽直接 加热，瞬时加热到130℃左右，经缓冲器进入蒸煮柱，在蒸煮柱1和3内设有六个收缩口，粉 浆经收缩区部位时，由于蒸汽的绝热膨胀，从而达到快速蒸煮的目的。在蒸煮柱2和柱区内 共有12块挡板，使粉浆与蒸汽接触更好，粉浆在蒸煮柱内停留的时间为15min，粉浆在蒸煮 器进口压力为2.65万帕斯卡(表压)，出口压力为1.57～1.76万帕斯卡，蒸煮醪自蒸煮柱区 出来后进入后熟器的低部，向上停留时间约为60min，则完全蒸熟。后熟压力为0.88万帕斯 卡(表压)，醪液温度为118℃，醪液自后熟器中部出来沿切线方向进入汽液分离器，排除 大量二次蒸汽，压力才降至常压。上述方法的不足在于：传统酒精生产采用120～130℃的 高温和高压蒸煮，使淀粉粒溶解并释放出来，该过程由于耗用大量水蒸气因而其能耗占整个 生产总能耗的30％左右；另一方面，高温蒸煮易使原料中果糖转化为焦糖，焦糖不仅不能使 酵母发酵，还会阻碍糖化酶对淀粉的作用，影响酵母生长和酒精产量，淀粉损失可达1.2％～ 1.5％。

②淀粉的液化和糖化