去除生物質(zhì)糖化液的檸檬烯的方法、檸檬烯去除裝置及利用所述去除方法的生物乙醇的 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種去除生物質(zhì)的檸檬烯的方法，更具體地，涉及一種去除生物質(zhì)糖 化液的檸檬烯的方法、檸檬烯去除裝置，以及利用所述去除方法的生物乙醇的制備方法。通 過所述去除方法能夠有效地去除柑橘皮、橙皮、柚皮、檸檬皮及酸橙皮等的生物質(zhì)中存在的 檸檬烯，并且能夠提高生物乙醇的生產(chǎn)收率。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近，為了解決由急劇進(jìn)行的全球變暖導(dǎo)致的溫室效應(yīng)和石油耗盡問題，利用糖 化液的生物乙醇的生產(chǎn)受到諸多關(guān)注，并且，對(duì)其集中進(jìn)行研究。甘蔗或淀粉一直作為用于 生產(chǎn)生物乙醇的生物質(zhì)來使用。
[0003] 這種用于生產(chǎn)第一代生物乙醇的原料遇到了與食品及家畜飼料的競(jìng)爭(zhēng)、栽培面積 的飽和等諸多問題。為了克服這些，正在進(jìn)行利用廢資源來生產(chǎn)生物乙醇的研究。
[0004]通常，為了從包含廢資源的生物質(zhì)中生產(chǎn)生物乙醇，將經(jīng)過糖化工序及發(fā)酵工序。 糖化工序是對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行酸及酶處理，從而轉(zhuǎn)換為糖成分的工序，發(fā)酵工序是指，利用通過 糖化工序生成的糖化液，并利用酵母、大腸桿菌等微生物，從而轉(zhuǎn)換成乙醇和二氧化碳的過 程。此時(shí)，在發(fā)酵工序中，如果存在抑制微生物發(fā)酵的發(fā)酵抑制劑，則糖成分轉(zhuǎn)換成乙醇的 效率將大幅度降低。柑橘皮、橙皮、柚皮、檸檬皮及酸橙皮等的生物質(zhì)因含有高的糖成分而 作為生物乙醇生產(chǎn)原料備受矚目，但是由于含有被稱為檸檬烯的發(fā)酵阻礙物質(zhì)，因此在轉(zhuǎn) 換成生物乙醇時(shí)存在困難。因此，為了生物乙醇的生產(chǎn)，有效去除檸檬烯被認(rèn)為是重要的問 題。
[0005] 作為現(xiàn)有的去除梓檬稀的方法，開發(fā)并利用了蒸汽爆破(steam explosion)方法， 但是，當(dāng)利用蒸汽爆破時(shí)，需要其它的工序裝置和用于誘發(fā)蒸汽的高能量，并且無法將檸檬 烯去除至一定水平以下，因此，在進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，使轉(zhuǎn)換成乙醇的效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 要解決的技術(shù)問題
[0007] 本發(fā)明人為了解決這些問題而努力進(jìn)行研究的結(jié)果，解決了現(xiàn)有的利用蒸汽爆破 的去除檸檬烯的方法及裝置所具有的問題，從而完成了本發(fā)明。
[0008] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種去除生物質(zhì)糖化液的檸檬烯的方法，所述去除 方法能夠利用活性碳和纖維素纖維來去除已知為發(fā)酵抑制劑的檸檬烯，直到不影響到發(fā)酵 工序的水平為止，從而能夠提高轉(zhuǎn)換成乙醇的發(fā)酵效率。
[0009] 本發(fā)明的另一目的在于，提供一種去除生物質(zhì)糖化液的檸檬烯的方法，所述去除 方法由于不需要諸如蒸汽爆破裝置等的額外的工序裝置和用于產(chǎn)生蒸汽的高能量，因此可 以被有效利用。
[0010] 本發(fā)明的又一目的在于，提供一種去除生物質(zhì)糖化液的檸檬烯的方法，通過所述 去除方法，能夠在檸檬烯去除工序之后從活性碳及纖維素纖維中分離檸檬烯，從而能夠減 少資源浪費(fèi)，并且容易重復(fù)使用活性碳及纖維素纖維，因此可以顯著減少處理費(fèi)用。
[0011]本發(fā)明的目的并不限定于上述提及的目的，而沒有提及的其它目的可以通過下述 記載，被本領(lǐng)域技術(shù)人員明確理解。
[0012]技術(shù)方案
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)上述本發(fā)明的目的，首先，本發(fā)明提供一種去除生物質(zhì)糖化液的檸檬烯 的方法，所述去除生物質(zhì)糖化液的檸檬烯的方法包括以下步驟:準(zhǔn)備從含有檸檬烯的生物 質(zhì)中得到的糖化液;以及將所述糖化液與活性碳及纖維素纖維中的任一種以上接觸。
[0014] 作為優(yōu)選的實(shí)施例，在所述接觸步驟中，當(dāng)利用活性碳時(shí)，以0.841 lg/cm3的所述 糖化液的檸檬烯含量計(jì)，使用〇. 3至0.5g的所述活性碳。
[0015] 作為優(yōu)選的實(shí)施例，在所述接觸步驟中，當(dāng)利用纖維素纖維時(shí)，以0.8411g/cm3的 所述糖化液的檸檬烯含量計(jì)，使用〇. 125至0.2g的所述纖維素纖維。
[0016] 另外，本發(fā)明提供一種從含有檸檬烯的生物質(zhì)中得到的糖化液，其特征為，所述糖 化液中的檸檬烯含量少于0.025重量％。
[0017] 另外，本發(fā)明提供一種檸檬烯去除裝置，所述檸檬烯去除裝置包括內(nèi)部形成有中 空的外殼；以及以一定厚度插入在所述中空中的活性碳及纖維素纖維中的任一種以上。
[0018] 作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述活性碳及纖維素纖維中的任一種以上與從含有檸檬烯的 生物質(zhì)中得到的糖化液接觸，從而去除檸檬烯。
[0019] 另外，本發(fā)明提供一種生物乙醇的制備方法，其特征為，所述生物乙醇的制備方法 包括以下步驟:準(zhǔn)備實(shí)施了去除檸檬烯的方法的糖化液；以及利用酵母及大腸桿菌中的任 一種以上來發(fā)酵所述糖化液。
[0020] 有益效果
[0021] 本發(fā)明具有以下優(yōu)異的效果。
[0022] 首先，本發(fā)明利用活性碳和纖維素纖維來去除已知為發(fā)酵抑制劑的檸檬烯，直到 不影響到發(fā)酵工序的水平為止，從而能夠提高轉(zhuǎn)換成乙醇的發(fā)酵效率。
[0023] 另外，本發(fā)明由于不需要諸如蒸汽爆破裝置等的額外的工序裝置和用于產(chǎn)生蒸汽 的尚能量，因此可以被有效利用。
[0024] 另外，本發(fā)明能夠在檸檬烯去除工序之后從活性碳及纖維素纖維中分離檸檬烯， 從而能夠減少資源浪費(fèi)，并且容易重復(fù)利用活性碳及纖維素纖維，因此可以顯著減少處理 費(fèi)用。
【附圖說明】
[0025]圖1中的（a)為利用氣相色譜分析法(GC，Gas Chromatograp hy)來分析去除梓檬 烯之前的檸檬烯含量的圖表，（b)為利用氣相色譜分析法來分析通過利用檸檬烯去除方法 來去除檸檬烯之后的結(jié)果的圖表。
[0026] 圖2中的(a)為本發(fā)明一實(shí)施例的檸檬烯去除裝置的模擬圖，（b)為本發(fā)明另一實(shí) 施例的檸檬烯去除裝置的模擬圖，（c)為本發(fā)明又一實(shí)施例的檸檬烯去除裝置的模擬圖。
[0027] 圖3為示出利用本發(fā)明的去除檸檬烯的方法的去除檸檬烯前和去除檸檬烯后的發(fā) 酵效率的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明中使用的術(shù)語盡量選擇了目前廣泛使用的一般的術(shù)語，但是在特定情況 下，使用了申請(qǐng)人任意選擇的術(shù)語。在這種情況下，應(yīng)通過考慮本發(fā)明的詳細(xì)說明部分中記 載或使用的意義來理解其意義，而不能理解為單純的術(shù)語名稱上的意義。
[0029]下面，參考附圖及優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030] 然而，本發(fā)明并不限定于下述說明的實(shí)施例，而可以被具體化為其它形態(tài)。
[0031] 本發(fā)明的技術(shù)特征為，一種新型的去除檸檬烯的方法，所述去除檸檬烯的方法能 夠利用活性碳和纖維素纖維來去除已知為發(fā)酵抑制劑的檸檬烯，直到不影響到發(fā)酵工序的 程度為止，從而能夠提高轉(zhuǎn)換成乙醇的發(fā)酵效率。
[0032] 因此，本發(fā)明的去除生物質(zhì)糖化液的檸檬烯的方法包括以下步驟:準(zhǔn)備從含有檸 檬烯的生物質(zhì)中得到的糖化液；以及將所述糖化液與活性碳及纖維素纖維中的任一種以上 接觸。此時(shí)，所述生物質(zhì)只要是含有檸檬烯的生物質(zhì)，則不受限定，但是，優(yōu)選利用選自使用 后作為廢棄物丟棄的柑橘、橙、柚、檸檬及酸橙的皮及它們的混合物中的任一種以上。通過 將被丟棄的廢資源作為生物質(zhì)來利用，從而能夠減少?gòu)U資源的處理費(fèi)用，并且還能夠從丟 棄的廢資源中生產(chǎn)生物乙醇、檸檬烯等的額外價(jià)值的資源。另外，分泌所述糖化液的步驟通 ?？梢酝ㄟ^酸水解及酶水解的糖化工序來從生物質(zhì)中獲得糖化液。此時(shí)，所述糖化液只要 包含可發(fā)酵的糖成分，則所述水解的方法不受限定。
[0033] 圖1中的（a)為用氣相色譜分析法來分析糖化液的圖表，示出糖化液中含有檸檬 烯。圖1中的(b)為利用氣相色譜分析法來分析利用本發(fā)明的檸檬烯去除方法來去除檸檬烯 之后的糖化液的結(jié)果。如圖1的(a)及(b)中所示，包含在所述糖化液中的檸檬烯可以通過與 活性碳接觸的步驟、與纖維素纖維接觸的步驟，以及與混合所述活性碳和纖維素纖維