CN104830915A - 利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法 - Google Patents

利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法。包括：粉碎秸秆；秸秆碎料中加入水和糖蜜，得到料醅，料醅的含水量为40％～60％，料醅的糖度为12％～18％；料醅可加热后降温发酵，或直接发酵，料醅中加入酵母菌，发酵，至料醅糖度低于1％，停止发酵，发酵温度为26～40℃；将料醅蒸馏，得到酒精和酒糟；酒糟施用于盐碱地，以降低盐碱地的pH值。本发明利用秸秆和糖蜜制备酒精，解决糖厂糖蜜处理和农民秸秆焚烧污染空气的问题，使其得以充分利用，实现循环经济，减少了对环境污染，且酒精产率高；制备得到酒糟能有效减低盐碱地的pH值，酒糟中富含大量的氮磷钾以及多种维生素和矿物质，是良好的天然腐殖质和肥料，能有效改善土地的肥力，促进农作物的生长。

Description

利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法
技术领域
本发明涉及一种秸秆混合糖蜜固体发酵生产酒精和治理盐碱地的方法，特别涉及一种利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法。
背景技术
目前我国酒精生产的原料主要来自玉米、薯类、高粱等粮食作物，随着酒精需求量的日益增加和燃料乙醇的逐步普及，作为人口大国，我国的粮食原料越来越呈现出前所未有的紧张形势，特别是玉米的价格爆涨严重。利用工业废糖蜜与秸秆生产酒精，不但节约粮食、变废为宝，而且还解决了农民燃烧秸秆污染环境的问题。
目前国内治理盐碱地的方法主要有以下几种，即换土法、灌溉法、施用酸性化学剂中和PH值的方法，无论哪种方法都具有成本高、难度大、牺牲资源的缺点。而用酒精生产废弃物固态酒糟与盐碱地土壤混合，又能使盐碱地得到有效的改良，改良后的盐碱地可以正常种植甜高粱等粮食作物或蔬菜、树木等，成本低、效果好。
发明内容
本发明设计开发了一种利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，本发明采用秸秆和糖蜜制备酒精，同时利用制备酒精过程中产生的酒糟治理盐碱地，其不仅酒精产率高，盐碱地治理效果明显，而且变废为宝，减低生产成本。
本发明提供的技术方案为：
利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，包括：
步骤1、选取秸秆，将选取的秸秆粉碎成秸秆碎料；进入步骤2，
步骤2、边搅拌边向由步骤1制备得到的秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，料醅的含水量为40％～60％，料醅的糖度为12％～18％；进入步骤3，
步骤3、向步骤2制备得到的料醅中加入酵母菌，发酵料醅，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为26～40℃(温度控制在这个范围内，有利于酵母菌的接种)；进入步骤4，
步骤4、将经步骤3处理后的料醅蒸馏，得到酒精和酒糟；
其中，酒糟撒入盐碱地，耕犁盐碱地，酒糟用于降低盐碱地的pH值。(制备得到酒糟的pH值为4.8～5.2，将其置于盐碱地中，能有效的中和盐碱地中过多盐分和碱分，减低盐碱地的pH值，同时酒糟中富含大量的氮磷钾以及多种维生素和矿物质，是良好的天然腐殖质和肥料，能有效改善土地的肥力，促进农作物的生长，同时不会对土地造成任何副作用)
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤1中，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。(控制该尺寸的秸秆长度，不仅有利于与糖蜜和水的充分混合，而且有利与后续酵母菌的发酵)
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤2中，糖蜜的含糖量为51％～53％，锤度为80％。
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤3中，将经步骤2制备的料醅加热至100～120℃后(通过高温杀灭秸秆和糖蜜中的有害微生物，防止秸秆和糖蜜变质或腐败，从而影响后续酒精发酵过程；但也可以生料发酵直接添加酵母菌发酵，这样虽然节约蒸汽但发酵酸高出酒率低)，对料醅降温，当料醅的温度降至20～34℃时，向料醅中加入酵母菌，发酵料醅，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为26～40℃。
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤3中，对料醅的降温具体为：将料醅置于温度低于30℃环境中(根据季节设定)，直至料醅的温度降至20～34℃。(该温度下对料醅降温，不仅可以提高料醅的降温速度，而且可以防止料醅在降温过程中变质)
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤3中，对料醅的降温，具体为：将料醅置于温度低于30℃环境中(根据季节设定)，同时采用通风晾渣装置对料醅降温，直至料醅的温度降至20～34℃。(该温度下对料醅降温，通风晾渣机可以提高料醅的降温速度，防止其在降温过程中滋生其他有害微生物，同时可以防止料醅在降温过程中变质)
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤3中，向料醅中加入料醅质量0.5～1.5‰的酵母菌。
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤4中，将经步骤3处理后的料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒和酒糟；
将淡酒置于精馏装置中蒸馏，得到酒精。
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤1中，选取的秸秆的含水量为12％～16％。
优选的是，利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法中，所述步骤4中，按照2～20吨/亩的量，将酒糟撒入盐碱地。(每亩盐碱地用该数量的酒糟，不仅可以起到减低盐碱地的pH值、增加土地肥力的功效，而且使得酒糟的效率达到最高)
本发明公开了一种利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法。第一、本发明利用秸秆和糖蜜制备酒精，解决糖厂糖蜜处理和农民秸秆焚烧污染空气的问题，使其得以充分利用，实现循环经济，减少了对环境污染；第二、利用工业副产品替代粮食原料，缓解了粮食原料的紧张局面，也降低了酒精生产成本；第三、该工艺产生的废渣固态酒糟可用作治理盐碱地，成本低、效果好；第四、本发明的原料(秸秆和糖蜜)来源广，工艺简单，适宜广泛推广和规模化生产；第五、糖蜜中含有较高的糖分、矿物质和少量的粗蛋白，混入土壤中可以为作物等提供营养成分；第六、经济效益可观，每5吨糖蜜按上述配料方法可产95度酒精1吨左右，2～20吨固态酒糟可以改良一亩盐碱地。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1、
如图1所示，一种利用秸秆糖蜜混合物制备酒精的方法，包括：
步骤1、选取新鲜秸秆，通过晾晒使其含水量在12％，或直接购买含水量为12％的秸秆，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。
步骤2、边搅拌边向秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，糖蜜的含糖量为51％，锤度为80％；料醅的含水量为40％，糖度为12％。
步骤3、将料醅加热到100℃后，将料醅置于温度为30℃的环境中降温，(根据季节尽量低)，同时使用通风晾渣机对料醅降温，当料醅的温度降至25℃时，关闭通风晾渣机，或者将加热后的料醅仅放置在温度低于30℃的环境中降温，当料醅温度降至25℃时，向料醅中加入料醅质量0.5‰的酵母菌，或者不对料醅加热，直接向步骤2制备得到的料醅中加入料醅质量0.5‰的酵母菌，发酵料醅(发酵30～60h)，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为26℃。
步骤4、将料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒和酒糟；将淡酒置于精馏塔中蒸馏、脱水和除杂，得到成品酒精。酒糟用于改良盐碱地。
其中，由本实施例公开的方法，5吨糖蜜可制备得到1吨左右的成品酒精。
实施例2、
如图1所示，一种利用秸秆糖蜜混合物制备酒精的方法，包括：
步骤1、选取新鲜秸秆，通过晾晒使其含水量在14％，或直接购买含水量为14％的秸秆，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。
步骤2、边搅拌边向秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，糖蜜的含糖量为52％，锤度为80％；料醅的含水量为50％，糖度为14％。
步骤3、将料醅加热到110℃后，将料醅置于温度为28℃的环境中降温，或是将料醅置于温度为28℃的环境中，同时使用通风晾渣机对料醅降温，当料醅的温度降至27℃时，关闭通风晾渣机，或者将加热后的料醅仅放置在温度低于28℃的环境中降温，当料醅温度降至29℃时，向料醅中加入料醅质量1.0‰的酵母菌，或者不对料醅加热，直接向步骤2制备得到的料醅中加入料醅质量1.0‰的酵母菌，发酵料醅(发酵30～60h)，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为33℃。
步骤4、将料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒和酒糟；将淡酒置于精馏塔中蒸馏、脱水和除杂，得到成品酒精。酒糟用于改良盐碱地。
其中，由本实施例公开的方法，5吨糖蜜可制备得到1.4吨左右的成品酒精。
实施例3、
如图1所示，一种利用秸秆糖蜜混合物制备酒精的方法，包括：
步骤1、选取新鲜秸秆，通过晾晒使其含水量在16％，或直接购买含水量为16％的秸秆，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。
步骤2、边搅拌边向秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，糖蜜的含糖量为53％，锤度为80％；料醅的含水量为60％，糖度为18％。
步骤3、将料醅加热到120℃后，将料醅置于温度为29℃的环境中降温，或是将料醅置于温度为29℃的环境中，同时使用通风晾渣机对料醅降温，当料醅的温度降至34℃时，关闭通风晾渣机，或者将加热后的料醅仅放置在温度低于29℃的环境中降温，当料醅温度降至34℃时，向料醅中加入料醅质量1.5‰的酵母菌，或者不对料醅加热，直接向步骤2制备得到的料醅中加入料醅质量1.5‰的酵母菌，发酵料醅(发酵30～60h)，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为40℃。
步骤4、将料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒和酒糟；将淡酒置于精馏塔中蒸馏、脱水和除杂，得到成品酒精。酒糟用于改良盐碱地。
其中，由本实施例公开的方法，5吨糖蜜可制备得到1.4吨左右的成品酒精。
实施例4、
如图1所示，一种利用秸秆糖蜜混合物制备酒精的方法，包括：
步骤1、选取新鲜秸秆，通过晾晒使其含水量在13.5％，或直接购买含水量为13.5％的秸秆，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。
步骤2、边搅拌边向秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，糖蜜的含糖量为52％，锤度为80％；料醅的含水量为56％，糖度为14.5％。
步骤3、将料醅加热到110℃后，将料醅置于温度为25℃的环境中降温，或是将料醅置于温度为25℃的环境中，同时使用通风晾渣机对料醅降温，当料醅的温度降至27℃时，关闭通风晾渣机，或者将加热后的料醅仅放置在温度低于25℃的环境中降温，当料醅温度降至27℃时，向料醅中加入料醅质量1.0‰的酵母菌，或者不对料醅加热，直接向步骤2制备得到的料醅中加入料醅质量1.0‰的酵母菌，发酵料醅(发酵46h)，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为40℃。
步骤4、将料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒(42％)和酒糟；将淡酒置于精馏塔中蒸馏、脱水和除杂，得到成品酒精。酒糟用于改良盐碱地。
其中，由本实施例公开的方法，5吨糖蜜可制备得到1.2吨左右的成品酒精。
实施例5、
如图1所示，一种利用秸秆和糖蜜混合物制备酒精的方法，包括：
步骤1、选取新鲜秸秆，通过晾晒使其含水量在13.8％，或直接购买含水量为13.8％的秸秆，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。
步骤2、边搅拌边向秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，糖蜜的含糖量为52％，锤度为80％；料醅的含水量为55％，糖度为15.5％。
步骤3、将料醅加热到110℃后，将料醅置于温度为25℃的环境中降温，或是将料醅置于温度为25℃的环境中，同时使用通风晾渣机对料醅降温，当料醅的温度降至31℃时，关闭通风晾渣机，或者将加热后的料醅仅放置在温度低于25℃的环境中降温，当料醅温度降至31℃时，向料醅中加入料醅质量1.2‰的酵母菌，或者不对料醅加热，直接向步骤2制备得到的料醅中加入料醅质量1.2‰的酵母菌，发酵料醅(发酵52h)，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为28～37℃。
步骤4、将料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒(47％)和酒糟；将淡酒置于精馏塔中蒸馏、脱水和除杂，得到成品酒精。酒糟用于改良盐碱地。
其中，由本实施例公开的方法，5吨糖蜜可制备得到1.1吨左右的成品酒精。
实施例6、
如图1所示，一种利用秸秆和糖蜜混合物制备酒精的方法，包括：
步骤1、选取新鲜秸秆，通过晾晒使其含水量在14％，或直接购买含水量为14％的秸秆，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。
步骤2、边搅拌边向秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，糖蜜的含糖量为52％，锤度为80％；料醅的含水量为55％，糖度为14％。
步骤3、将料醅加热到117℃后，将料醅置于温度为30℃的环境中降温，或是将料醅置于温度为30℃的环境中，同时使用通风晾渣机对料醅降温，当料醅的温度降至29.5℃时，关闭通风晾渣机，或者将加热后的料醅仅放置在温度低于30℃的环境中降温，当料醅温度降至29.5℃时，向料醅中加入料醅质量1.3‰的酵母菌，或者不对料醅加热，直接向步骤2制备得到的料醅中加入料醅质量1.3‰的酵母菌，发酵料醅(发酵61h)，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为26～36℃。
步骤4、将料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒(50％)和酒糟；将淡酒置于精馏塔中蒸馏、脱水和除杂，得到成品酒精。残渣用于改良盐碱地。
其中，由本实施例公开的方法，5吨糖蜜可制备得到1.3吨左右的成品酒精。
实施例7、
一种利用酒糟改良盐碱地的方法，包括：
将由实施例1～6中任意一个实施例制备得到的酒糟运输至盐碱地。
先按照2吨/亩的量，将酒糟(其pH值4.8～5.2)均匀撒入盐碱地，然后犁耕盐碱地，使其与土壤充分接触均匀。
使用一段时间后，盐碱地表层1～10cm左右土壤的pH值明显减少，在经处理后的盐碱地上种植甜高粱、蔬菜和甜菜等，甜高粱、蔬菜和甜菜等长势良好，且产率明显提高。
实施例8、
一种利用酒糟改良盐碱地的方法，包括：
将由实施例1～6中任意一个实施例制备得到的酒糟运输至盐碱地。
先按照11吨/亩的量，将酒糟(其pH值4.8～5.2)均匀撒入盐碱地，然后犁耕盐碱地，使其与土壤充分接触均匀。
使用一段时间后，盐碱地表层1～15cm左右土壤的pH值明显减少，在经处理后的盐碱地上种植甜高粱、蔬菜和甜菜等，甜高粱、蔬菜和甜菜等长势良好，且产率明显提高。
实施例9、
一种利用酒糟改良盐碱地的方法，包括：
将由实施例1～6中任意一个实施例制备得到的酒糟运输至盐碱地。
先按照16吨/亩的量，将酒糟(其pH值4.8～5.2)均匀撒入盐碱地，然后犁耕盐碱地，使其与土壤充分接触均匀。
使用一段时间后，盐碱地表层1～20cm左右土壤的pH值明显减少，在经处理后的盐碱地上种植甜高粱、蔬菜和甜菜等，甜高粱、蔬菜和甜菜等长势良好，且产率明显提高。
实施例10、
一种利用酒糟改良盐碱地的方法，包括：
将由实施例1～6中任意一个实施例制备得到的酒糟运输至盐碱地。
先按照18吨/亩的量，将酒糟(其pH值4.8～5.2)均匀撒入盐碱地，然后犁耕盐碱地，使其与土壤充分接触均匀。
使用一段时间后，盐碱地表层1～25cm左右土壤的pH值明显减少，在经处理后的盐碱地上种植甜高粱、蔬菜和甜菜等，甜高粱、蔬菜和甜菜等长势良好，且产率明显提高。
实施例11、
一种利用酒糟改良盐碱地的方法，包括：
将由实施例1～6中任意一个实施例制备得到的酒糟运输至盐碱地。
先按照19吨/亩的量，将酒糟(其pH值4.8～5.2)均匀撒入盐碱地，然后犁耕盐碱地，使其与土壤充分接触均匀。
使用一段时间后，盐碱地表层1～28cm左右土壤的pH值明显减少，在经处理后的盐碱地上种植甜高粱、蔬菜和甜菜等，甜高粱、蔬菜和甜菜等长势良好，且产率明显提高。
实施例12、
一种利用酒糟改良盐碱地的方法，包括：
将由实施例1～6中任意一个实施例制备得到的酒糟运输至盐碱地。
先按照20吨/亩的量，将酒糟(其pH值4.8～5.2)均匀撒入盐碱地，然后犁耕盐碱地，使其与土壤充分接触均匀。
使用一段时间后，盐碱地表层1～33cm左右土壤的pH值明显减少，在经处理后的盐碱地上种植甜高粱、蔬菜和甜菜等，植甜高粱、蔬菜和甜菜等长势良好，且产率明显提高。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，包括：
步骤1、选取秸秆，将选取的秸秆粉碎成秸秆碎料；进入步骤2，
步骤2、边搅拌边向由步骤1制备得到的秸秆碎料中加入水和糖蜜，制备得到料醅，其中，料醅的含水量为40％～60％，料醅的糖度为12％～18％；进入步骤3，
步骤3、向步骤2制备得到的料醅中加入酵母菌，发酵料醅，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为26～40℃；进入步骤4，
步骤4、将经步骤3处理后的料醅蒸馏，得到酒精和酒糟；
其中，酒糟撒入盐碱地，耕犁盐碱地，酒糟用于降低盐碱地的pH值。
2.如权利要求1所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤1中，将选取的秸秆粉碎成直径为0.5～2mm，长度为5～20mm的秸秆碎料。
3.如权利要求1所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤2中，糖蜜的含糖量为51％～53％，锤度为80％。
4.如权利要求1所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤3中，将经步骤2制备的料醅加热至100～120℃后，对料醅降温，当料醅的温度降至20～34℃时，向料醅中加入酵母菌，发酵料醅，直至料醅的糖度低于1％，停止对料醅发酵，其中，发酵温度为26～40℃。
5.如权利要求4所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤3中，对料醅的降温具体为：将料醅置于温度低于30℃环境中，直至料醅的温度降至20～34℃。
6.如权利要求4所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤3中，对料醅的降温，具体为：将料醅置于温度低于30℃环境中，同时采用通风晾渣装置对料醅降温，直至料醅的温度降至20～34℃。
7.如权利要求1所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤3中，向料醅中加入料醅质量0.5～1.5‰的酵母菌。
8.如权利要求1所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤4中，将经步骤3处理后的料醅置于淡酒蒸馏装置中蒸馏，得到淡酒和酒糟；
将淡酒置于精馏装置中蒸馏，得到酒精。
9.如权利要求1所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，其特征在于，所述步骤1中，选取的秸秆的含水量为12％～16％。
10.如权利要求1所述的利用秸秆糖蜜混合物制备酒精及用酒糟改良盐碱地的方法，所述步骤4中，按照2～20吨/亩的量，将酒糟撒入盐碱地。
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