專利名稱：一種利用香蕉、芭蕉制備燃料乙醇的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料乙醇的制備方法，具體說，涉及一種采用非糧型作物 香蕉、芭蕉原料制備燃料乙醇的方法。
背景技術(shù)：
為了確保發(fā)展生物能源產(chǎn)業(yè)不與人畜爭糧，不與糧食爭土地，以保證國家 糧食安全，我國鼓勵(lì)采用非糧型作物原料制備燃料乙醇。而從我國人多地少的 實(shí)際出發(fā)，比較理想的燃料乙醇生產(chǎn)方法是選擇生物量大的高產(chǎn)作物作為原料。 現(xiàn)有的燃料乙醇生產(chǎn)方法主要以甜高粱、木薯、紅薯、甘蔗、甜菜等非糧型作 物為原料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵處理生產(chǎn)乙醇。上述方法雖然具有一定的可行性， 但由于所采用的原料存在以下缺點(diǎn)而導(dǎo)致這些生產(chǎn)方法存在生產(chǎn)成本偏高，產(chǎn) 率偏低，或是生產(chǎn)的穩(wěn)定性較差等諸多局限性①甜高粱是高產(chǎn)作物，生長周 期短，但其收獲的季節(jié)過于集中，在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化過程中，尤其在溫暖潮濕和 臺(tái)風(fēng)多發(fā)的我國南方地區(qū)，不耐儲(chǔ)存易腐爛。因此，迄今為止，以甜高粱為原 料制備燃料乙醇經(jīng)多年努力尚未能在我國形成大產(chǎn)業(yè)；②木薯、紅薯屬于淀粉
質(zhì)原料，主產(chǎn)區(qū)在我國南方，但大部分地區(qū)其畝產(chǎn)量不高，生長周期長，占用
耕地多，種植成本高，工藝復(fù)雜，耗能，耗水，污染嚴(yán)重；③甘蔗、甜菜是我 國食用糖的重要原料，食用糖是我國緊缺物質(zhì)，為了確保食用糖的產(chǎn)量，我國 不鼓勵(lì)采用糖原料生產(chǎn)燃料乙醇。
因此，需要提出一種新的制備燃料乙醇的方法，能夠克服現(xiàn)有的生產(chǎn)方法 存在的缺陷，促進(jìn)燃料乙醇的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)提供一種 新的制備方法和生產(chǎn)途徑，以達(dá)到提高產(chǎn)量、降低成本等目的。 為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案
提供一種燃料乙醇的制備方法，用香蕉或芭蕉作為原料，經(jīng)過常規(guī)的發(fā)酵 工藝獲得燃料乙醇。
所述的用香蕉或芭蕉作為原料是選取香蕉或芭蕉的球莖或稈莖為原料。 所述的用香蕉或芭蕉作為原料也可以是選取香蕉或芭蕉的果實(shí)為原料。 所述的香蕉或芭蕉是香蕉或芭蕉鮮料。
用所述鮮料制備燃料乙醇的方法是用新鮮的香蕉或芭蕉球莖或稈莖為原 料，將其粉碎，打漿，加淀粉酶水解，過濾取糖汁，加酵母發(fā)酵，粗餾，精餾，脫水得到燃料乙醇。
所述的香蕉或芭蕉也可以是香蕉或芭蕉干料。
用所述干料制備燃料乙醇的方法是以香蕉或芭蕉干料為原料，加水，制漿， 加淀粉酶水解，過濾取糖汁，加酵母發(fā)酵，粗餾，精餾，脫水得到燃料乙醇。 所述的干料可以通過將新鮮的香蕉或芭蕉球莖或稈莖粉碎，干燥得到并儲(chǔ)
存?zhèn)溆?，其含水量一般不超過14%。
本發(fā)明生產(chǎn)燃料乙醇的方法同現(xiàn)有方法相比，有如下優(yōu)勢
① 香蕉和芭蕉是非糧食作物亦非糖料作物，本發(fā)明以其為原料生產(chǎn)燃料乙 醇，完全可符合不與人畜爭糧，不與糧爭地的政策；
② 香蕉、芭蕉球莖和稈在以往的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，都是廢棄物， 一般用于漚肥， 本發(fā)明以此為原料生產(chǎn)燃料乙醇，能有效提高廢棄物利用率，有利于發(fā)展循環(huán) 經(jīng)濟(jì)，延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高土地產(chǎn)出率，增加農(nóng)民收入；
③ 本發(fā)明的燃料乙醇生產(chǎn)方法獲得原料的成本相對(duì)較低。
香蕉、芭蕉在我國熱帶、亞熱帶地區(qū)廣泛種植，野生芭蕉在南方地區(qū)廣泛 生長，以現(xiàn)有規(guī)模為基礎(chǔ)，不需使用其他土地，就足夠支持大型燃料乙醇產(chǎn)業(yè) 發(fā)展；在溫帶地區(qū)種植芭蕉，雖不能結(jié)果，但不影響球莖和桿的生產(chǎn)，能夠成 為我國南方地區(qū)廣泛種植的燃料乙醇原料；
與木薯、紅薯等淀粉質(zhì)原料比較，香蕉、芭蕉提取乙醇的主要物質(zhì)為糖-低 聚糖類，發(fā)酵過程的生產(chǎn)成本相對(duì)較低；而且若用鮮原料生產(chǎn)，由于富含的水 分可以在實(shí)際生產(chǎn)中被充分利用，因此可以做到節(jié)水生產(chǎn)；木薯、紅薯在溫帶 地區(qū)畝產(chǎn)一般不超過2噸，畝產(chǎn)出燃料乙醇在300公斤以下，而香蕉、芭蕉莖 稈產(chǎn)量可以高達(dá)木薯、紅薯的4到5倍以上，畝產(chǎn)出乙醇超過500公斤。
與甜高粱、甜菜等糖質(zhì)原料比較，香蕉、芭蕉也是糖質(zhì)原料，但更加適合 在南方種植，產(chǎn)量更高，種植成本低，生產(chǎn)不受臺(tái)風(fēng)影響，且芭蕉耐陰，在許 多林下地帶可以種植。耐儲(chǔ)存，收獲不受季節(jié)影響，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要， 合理安排收獲；而甜高粱怕臺(tái)風(fēng)、喜陽光，種植成本高，在林下地帶種植產(chǎn)量 大幅度減少，收獲季節(jié)性強(qiáng)，不耐儲(chǔ)存易腐爛，在實(shí)際生產(chǎn)中極大地限制了生 產(chǎn)規(guī)模。甜高粱理論畝產(chǎn)燃料乙醇可以達(dá)到500公斤，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中， 由于原料不耐儲(chǔ)存經(jīng)常造成損失，無法穩(wěn)定生產(chǎn)等原因，實(shí)際畝產(chǎn)乙醇不超過 400公斤，而香蕉、芭蕉如果按能源作物種植，其乙醇實(shí)際畝產(chǎn)量可以穩(wěn)定在 500公斤以上。
④ 本發(fā)明的燃料乙醇生產(chǎn)方法可以促進(jìn)水土保持。香蕉、芭蕉號(hào)稱植物水 庫，具有耐旱、儲(chǔ)水功能，在其莖稈中含水量可達(dá)90%，種植香蕉、芭蕉能夠 有效保持水土，改善生態(tài)環(huán)境，這對(duì)于干旱、半干旱和水土流失地區(qū)，有特殊 意義；⑤本發(fā)明的燃料乙醇生產(chǎn)方法生產(chǎn)效率高。香蕉、芭蕉生物量巨大，是難 得的高產(chǎn)作物，球莖和稈中能夠有效轉(zhuǎn)化為乙醇的物質(zhì)含量高，嫩球莖中干物
質(zhì)的淀粉和總糖含量超過50%，成熟莖、稈中的總糖高達(dá)25%;
⑦本發(fā)明采用的原料生長于地下，產(chǎn)量不受臺(tái)風(fēng)影響，因此即使是在臺(tái)風(fēng) 多發(fā)的南方也能夠保證原料供應(yīng)的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
采集香蕉球莖，去皮，粉碎曬干，儲(chǔ)存，取干粉30kg，測定水分為14%， 糖分和淀粉為44.2%。加水80kg制漿，煮1小時(shí)，加a淀粉酶，水解10小時(shí)以 上，過濾除含水量45%渣32公斤，取得含糖量25%的糖汁67kg，加酒精酵母， 發(fā)酵36小時(shí)以上，直接蒸餾，獲得80%酒精8.29kg，脫水得99.8%無水乙醇6.1kg。
實(shí)施例2:
采集新鮮的香蕉球莖，去皮，測定水分為89.5%，取100kg，打漿，煮1小 時(shí)，加a淀粉酶，水解10小時(shí)以上，過濾除含水45%的渣11.2公斤，取得含糖 量9.1。/。的糖汁60kg，加酒精酵母，發(fā)酵36小時(shí)以上，直接蒸餾，獲得80%酒 精3.2kg，脫水獲得99.8。/。燃料乙醇2.54kg。
實(shí)施例3:
采集新鮮的芭蕉球莖，去皮，測定水分為87.5%，取100kg，打漿，煮1小 時(shí)，加a淀粉酶，水解10小時(shí)以上，過濾除含水45%渣13.3公斤，取得含糖量 8.7%的糖汁62.76kg，加酒精酵母，發(fā)酵36小時(shí)以上，直接蒸餾，獲得80%酒 精3.41kg，脫水獲得99.8。/。燃料乙醇2.54kg。
根據(jù)以上實(shí)例可知，香蕉、芭蕉球莖干粉中糖分接近45%,每噸干粉(水分 為14%)可產(chǎn)燃料乙醇203公斤，每噸燃料乙醇需要4.9噸干粉。新鮮香蕉、芭 蕉球莖含水接近90%，絕大部分為水分。每噸球莖，經(jīng)加酶水解處理，可產(chǎn)乙 醇25.4公斤。生產(chǎn)1噸乙醇，大約需要39.37噸原料。建議原料在產(chǎn)地干燥， 然后集中加工。如果控制收購價(jià)格為100元/噸，每噸乙醇的原料成本則可控制 在3937之內(nèi)。在實(shí)際生產(chǎn)中，按水果栽培的香蕉、芭蕉球莖的畝產(chǎn)可達(dá)10噸 以上，每畝可產(chǎn)乙醇達(dá)254kg，種植戶每畝可獲得1000額外收入；如果按能源 作物種植，可成倍加密種植，畝產(chǎn)球莖可以達(dá)到20噸，畝產(chǎn)乙醇500kg以上， 種植戶每畝收入可達(dá)2000元。
權(quán)利要求
1. 一種燃料乙醇的制備方法，其特征在于用香蕉或芭蕉作為原料，經(jīng)過常規(guī)的發(fā)酵工藝獲得燃料乙醇。
2. 權(quán)利要求1所述的燃料乙醇的制備方法，其特征在于所述的用香蕉或 芭蕉作為原料是選取香蕉或芭蕉的球莖或稈莖為原料。
3. 權(quán)利要求1所述的燃料乙醇的制備方法，其特征在于所述的用香蕉或 芭蕉作為原料是選取香蕉或芭蕉的果實(shí)為原料。
4. 權(quán)利要求l、 2或3所述的任意一種燃料乙醇的制備方法，其特征在于 所述的香蕉或芭蕉是香蕉或芭蕉鮮料。
5. 權(quán)利要求4所述的燃料乙醇的制備方法，其特征在于用新鮮的香蕉或 芭蕉球莖或稈莖為原料，將其粉碎，打漿，加淀粉酶水解，過濾取糖汁，加酵 母發(fā)酵，粗餾，精餾，脫水得到燃料乙醇。
6. 權(quán)利要求l、 2或3所述的任意一種燃料乙醇的制備方法，其特征在于 所述的香蕉或芭蕉是香蕉或芭蕉干料。
7. 權(quán)利要求6所述的燃料乙醇的制備方法，其特征在于用香蕉或芭蕉的 球莖或稈莖干料為原料，加水，制漿，加淀粉酶水解，過濾取糖汁，加酵母發(fā) 酵，粗餾，精餾，脫水得到燃料乙醇。
8. 權(quán)利要求7所述的燃料乙醇的制備方法，其特征在于所述的香蕉或芭 蕉的球莖或稈莖干料是將新鮮的香蕉或芭蕉球莖或稈莖粉碎，干燥，使其含水量不超過14%，得到干料，儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種燃料乙醇的制備方法，即用香蕉或芭蕉作為原料，經(jīng)過常規(guī)的發(fā)酵工藝獲得燃料乙醇。本發(fā)明的方法可大規(guī)模拓展燃料乙醇的原料資源量、降低燃料乙醇的生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，能夠帶來諸多良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C10L1/02GK101532034SQ200910136128
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者冀春花, 張永北, 靖 羅, 兵 陳 申請(qǐng)人:張永北