[发明专利]一种利用改性琼脂制备生物乙醇的方法

说明书

本发明属于生物乙醇制备技术领域，具体涉及一种利用改性琼脂制备生物乙醇的方法。将乙醇溶液加入琼脂粉，调节pH，加入H₂O₂，再调节pH，加热搅拌反应后过滤，滤渣加水常温下搅拌，再过滤，洗涤得到琼脂液体，向液体中加入HCl调节pH，加入琼胶酶和纤维二糖酶，酶解；再次加入HCl调节pH，加入果胶酶酶解得到改性琼脂的糖化液，将糖化液进行离心后，收集上清液，并进行高温灭菌，将活化后的酿酒酵母菌株接入所得到的上清液中，发酵完的发酵液采用减压蒸馏的方法蒸出乙醇。该方法简单易行，方便操作，可行性高。

技术领域

本发明属于生物乙醇制备技术领域，具体涉及一种利用改性琼脂制备生物乙醇的方法。

背景技术

随着石油储备的逐渐减少和其消耗所带来的诸多环境问题，发展可循环利用的清洁能源己经成为世界各国的重中之重。纤维素和半纤维素作为地球上最丰富、廉价的可再生的能源，仅陆生植物即可到达600亿吨纤维素年产量，通过生物技术将其转化为生物乙醇，可降低对石油燃料的依赖。生物乙醇是一种新型的生物质能源，鉴于其可再生性和环境友好性等特点，受到了各个国家的广泛关注，并被认为是可通过相应技术手段转变为高品质的现代能源之一。目前，工业化生产的燃料乙醇绝大多数是以粮食作物为原料的，从长远来看具有规模限制和不可持续性，为了缓解这一问题，能源多元化和开发新型的可再生能源迫在眉睫。

生物质海洋植物是海洋世界的能源库，而海洋藻类是海洋植物的主体，是一种分布极为广泛的海洋生物，可将水、光和二氧化碳转变成为藻类富含生产生物能源的基本原料—碳水化合物。海洋占地面积达71%，其中海洋藻类资源含量丰富，包括红藻、绿藻、褐藻和蓝藻四类，红藻及绿藻等一般经济藻类可为生物能源产业化提供取之不尽、用之不竭的物质来源。然而，当前的研究主要集中于海洋藻类(如红藻、褐藻等)的化学成分分析、海藻多糖的提取及海藻多糖生物活性方面的应用，而储量丰厚、种类繁多的海洋藻类多糖在能源方面的探索研究较少。

乙醇（英语：Ethanol，结构简式：CH₃CH₂OH）是醇类的一种，是酒的主要成份，所以又称酒精，具有易燃、而且燃烧后几乎没有污染物质排放的优势，被认为是最有发展前景的新型可持续染料。琼脂(Agar)又称琼胶，俗称洋菜、冻粉或冻胶，就是由红海藻纲中提取的亲水性胶体。利用琼脂制备生物乙醇不仅能够引入新的能源原料刺激经济发展，甚至对全球气候变暖也有一定的影响。

发明内容

为了解决现有技术中生物乙醇制备方法的不足之处，本发明提供了一种利用改性琼脂和多种酶结合制备生物乙醇的方法。该方法简单易行，方便操作，可行性高。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用改性琼脂制备生物乙醇的方法，包括以下步骤：

（1）原料预处理：称取25g的琼脂粉于1L的烧杯中，配制一定浓度的乙醇溶液加入，加入H₂O₂，调节pH，加热至30℃搅拌反应2h后过滤，滤渣加水常温下搅拌10min，然后再过滤，反复洗涤数次，得到低硫酸根高品质琼脂液体。

（2）改性琼脂的糖化：向液体中加入HCl调节pH至6-8，加入琼胶酶和纤维二糖酶，30-50℃酶解12-15h；再次加入HCl调节pH至4-6，加入果胶酶40-60℃酶解50-70h即可得到改性琼脂的糖化液。

（3）将糖化液进行离心后，收集上清液，并进行高温灭菌。

（4）将活化后的酿酒酵母菌株接入步骤（3）中所得到的上清液中，进行厌氧发酵，发酵完的发酵液采用减压蒸馏的方法蒸出乙醇。

其中，步骤（1） 的乙醇浓度为45%（v/v）；加入H₂O₂，调pH为9；搅拌时间为10min。