CN102286546B - 一种米糠粕的综合利用方法 - Google Patents

一种米糠粕的综合利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102286546B
CN102286546B CN2011102005843A CN201110200584A CN102286546B CN 102286546 B CN102286546 B CN 102286546B CN 2011102005843 A CN2011102005843 A CN 2011102005843A CN 201110200584 A CN201110200584 A CN 201110200584A CN 102286546 B CN102286546 B CN 102286546B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice bran
bran meal
solid
comprehensive utilization
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011102005843A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102286546A (zh
Inventor
马晓建
常春
范前进
张高鹏
杨旭
李洪亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHENGZHOU KAILE BIOLOGICAL ENERGY CO Ltd
Original Assignee
ZHENGZHOU KAILE BIOLOGICAL ENERGY CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHENGZHOU KAILE BIOLOGICAL ENERGY CO Ltd filed Critical ZHENGZHOU KAILE BIOLOGICAL ENERGY CO Ltd
Priority to CN2011102005843A priority Critical patent/CN102286546B/zh
Publication of CN102286546A publication Critical patent/CN102286546A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102286546B publication Critical patent/CN102286546B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

本发明属于米糠粕原料精深加工技术领域，具体涉及一种米糠粕综合回收利用方法，该方法包括以下步骤：（1）米糠粕进行液化、固液分离；（2）固液分离的液相进行厌氧发酵得含丁醇、丙酮和乙醇的发酵液；（3）固液分离的固相经酶解、浓缩、干燥。本发明通过工艺的改进和创新，开发出米糠粕全新的综合利用途径，使米糠粕的利用最大化，提高其利用价值，能有效地促进米糠粕深加工工业的应用。

Description

一种米糠粕的综合利用方法
技术领域
本发明属于米糠粕原料精深加工技术领域，具体涉及一种米糠粕综合回收利用方法。
背景技术
近年来，由于石油价格持续攀升，丁醇价格长期高位徘徊，以生物质资源进行溶剂（丙酮、乙醇、丁醇）发酵越来越受到重视，探索廉价原料生产燃料丁醇成为当前的研究热点。
我国是世界第一产稻大国，年产稻谷约2亿吨，米糠是稻谷加工的副产品，我国年产量在1000万吨以上，约占世界总产量的三分之一。米糠粕，又称脱脂米糠，是米糠中浸出或榨出糠油后的产物，含有丰富的粗蛋白、淀粉、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物及植酸盐等，是一种数量巨大，可用来生产许多高附加值产品的生物质资源。目前，米糠粕的深加工主要是用来提取植酸、蛋白和膳食纤维，而对其进行综合利用，开发新型的生物能源却未见报道。
发明内容
本发明的目的提供一种实现资源最大化利用的米糠粕综合回收利用方法。
本发明采用以下技术方案：
一种米糠粕的综合利用方法，该方法包括以下步骤：（1）米糠粕进行液化、固液分离；（2）固液分离的液相进行厌氧发酵得含丁醇、丙酮和乙醇的发酵液；（3）固液分离的固相经酶解、浓缩、干燥。
所述步骤（1）中液化的具体步骤为：向米糠粕中加水调浆成为米糠粕浆，然后向米糠粕浆中加入耐高温α-淀粉酶进行液化，液化温度80-95℃，液化时间30-120min。
水的用量为米糠粕质量的2-10倍，耐高温α-淀粉酶加入量为米糠粕质量的0.05-0.5％。
所述步骤（2）中厌氧发酵的具体步骤为：液相调整pH4.0-7.0后经蒸汽灭菌后冷却，接入菌种在30-40℃下进行厌氧发酵48-96h。
所述菌种为丙酮丁醇梭菌，菌种接种量为液相体积的2-10％。
所述蒸汽灭菌的温度为121℃，灭菌时间15-30 min。
所述步骤（2）中含丁醇、丙酮和乙醇的发酵液蒸馏分离出丁醇、丙酮和乙醇；蒸馏后的残余液加入活性污泥进行发酵生产沼气。
所述步骤（3）的具体步骤为：向固相中加入水和植酸酶酶解，酶解温度40-60℃，酶解时间1-12h，酶解后的液体再进行浓缩、干燥，干燥产物作为生产饲料的原料。
水的用量为固相质量的5-10倍，植酸酶的加入量为固相质量的0.05-0.5％，植酸酶的酶活3000-5000IU。
本发明是以含有约20%左右淀粉的米糠粕为原料，经过耐高温α-淀粉酶液化、固液分离、液体发酵得到含有丁醇、丙酮和乙醇的发酵液，蒸馏分离出丁醇、丙酮和乙醇；蒸馏后剩余的残余液接入活性污泥发酵生产沼气，从而进一步提高发酵过程副产物的价值，沼气可作为锅炉燃料直接燃烧使用，或进入燃气轮机或内燃机进行发电，或进一步脱碳得到车用天然气； 液化后固液分离的固相经过酶解、浓缩、干燥后作为生产饲料的原料，这是因为固相中含有大量的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、植酸盐等，经过酶解后，可有效降低原料中的抗营养因子，提高原料易吸收性和营养价值，作为饲料添加剂重新利用。本发明通过工艺的改进和创新，开发出米糠粕全新的综合利用途径，使米糠粕的利用最大化，提高其利用价值，能有效地促进米糠粕深加工工业的应用。
本发明方法中，蒸馏后的残余液加入活性污泥进行发酵生产沼气，该过程也实现了残余液的净化，可以用作工艺用水进行回用，实现了产副产物沼气和水质净化的双重目的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
米糠粕综合回收利用方法，包括以下步骤：（1）米糠粕粉碎后加水进行调浆成为米糠粕浆，加入水的量与米糠粕的质量比例为 2:1，米糠粕浆中加入耐高温α-淀粉酶在80℃下进行液化120min，耐高温α-淀粉酶加入量为米糠粕质量的0. 5％，液化后的产物进行固液分离；
（2）固液分离的液相用NaOH调整pH 5.0后经过121℃高温蒸汽灭菌30min，冷却后接入产溶剂微生物菌种丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）进行厌氧发酵，接种量为液相体积的10％，发酵温度40℃，发酵时间96 h，经过发酵后可以得到溶剂（丙酮、丁醇、乙醇）含量22 g/L的发酵液，其中丙酮、丁醇、乙醇的比例约为3:6:1，发酵液蒸馏分离得丙酮、丁醇、乙醇；蒸馏残留液加入活性污泥发酵生产沼气；
（3）固液分离的固相加水和植酸酶进行酶解，加水量与固相质量比为10：1，植酸酶（酶活3000IU）的加入量为固相质量的0. 5%，酶解40℃，时间12h，酶解液经浓缩、干燥后作为生产饲料的原料。
实施例2
米糠粕综合回收利用方法，包括以下步骤：（1）米糠粕粉碎后加水进行调浆成为米糠粕浆，加入水的量与米糠粕的质量比例为 5:1，米糠粕浆中加入耐高温α-淀粉酶在90℃下进行液化60min，耐高温α-淀粉酶加入量为米糠粕质量的0. 15％，液化后的产物进行固液分离；
（2）固液分离的液相用KOH调整pH 6.8后经过121℃高温蒸汽灭菌20min，冷却后接入产溶剂微生物菌种丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）进行厌氧发酵，接种量为液相体积的5％，发酵温度35℃，发酵时间72h，经过发酵后可以得到溶剂（丙酮、丁醇、乙醇）含量20.5 g/L的发酵液，其中丙酮、丁醇、乙醇的比例约为3:6:1，发酵液蒸馏分离得丙酮、丁醇、乙醇；蒸馏残留液加入活性污泥发酵生产沼气；
（3）固液分离的固相加水和植酸酶进行酶解，加水量与固相质量比为8：1，植酸酶（酶活3000IU）的加入量为固相质量的0. 15%，酶解50℃，时间7h，酶解液经浓缩、干燥后作为生产饲料的原料。
实施例3
米糠粕综合回收利用方法，包括以下步骤：（1）米糠粕粉碎后加水进行调浆成为米糠粕浆，加入水的量与米糠粕的质量比例为 10:1，米糠粕浆中加入耐高温α-淀粉酶在85℃下进行液化90min，耐高温α-淀粉酶加入量为米糠粕质量的0. 05％，液化后的产物进行固液分离；
（2）固液分离的液相用氨水调整pH 5.5后经过121℃高温蒸汽灭菌15min，冷却后接入产溶剂微生物菌种丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）进行厌氧发酵，接种量为液相体积的2％，发酵温度32℃，发酵时间72 h，经过发酵后可以得到溶剂（丙酮、丁醇、乙醇）含量17 g/L的发酵液，其中丙酮、丁醇、乙醇的比例约为3:6:1，发酵液蒸馏分离得丙酮、丁醇、乙醇；蒸馏残留液加入活性污泥发酵生产沼气；
（3）固液分离的固相加水和植酸酶进行酶解，加水量与固相质量比为5：1，植酸酶（酶活5000IU）的加入量为固相质量的0. 05%，酶解60℃，时间2h，酶解液经浓缩、干燥后作为生产饲料的原料。

Claims (7)

1.一种米糠粕的综合利用方法，该方法包括以下步骤：（1）米糠粕进行液化、固液分离；（2）固液分离的液相进行厌氧发酵得含丁醇、丙酮和乙醇的发酵液；（3）固液分离的固相经酶解、浓缩、干燥，具体步骤为：向固相中加入水和植酸酶酶解，酶解温度40-60℃，酶解时间1-12h，酶解后的液体再进行浓缩、干燥，干燥产物作为生产饲料的原料；所述步骤（1）中液化的具体步骤为：向米糠粕中加水调浆成为米糠粕浆，然后向米糠粕浆中加入耐高温α-淀粉酶进行液化，液化温度80-95℃，液化时间30-120min。
2.如权利要求1所述的米糠粕的综合利用方法，其特征在于：向米糠粕中加水调浆成为米糠粕浆时，水的用量为米糠粕质量的2-10倍，耐高温α-淀粉酶加入量为米糠粕质量的0.05-0.5％。
3.如权利要求1所述的米糠粕的综合利用方法，其特征在于：所述步骤（2）中厌氧发酵的具体步骤为：液相调整pH4.0-7.0后经蒸汽灭菌后冷却，接入菌种在30-40℃下进行厌氧发酵48-96h。
4.如权利要求3所述的米糠粕的综合利用方法，其特征在于：所述菌种为丙酮丁醇梭菌，菌种接种量为液相体积的2-10％。
5.如权利要求3或4所述的米糠粕的综合利用方法，其特征在于：所述蒸汽灭菌的温度为121℃，灭菌时间15-30 min。
6.如权利要求1所述的米糠粕的综合利用方法，其特征在于：所述步骤（2）中含丁醇、丙酮和乙醇的发酵液蒸馏分离出丁醇、丙酮和乙醇；蒸馏后的残余液加入活性污泥进行发酵生产沼气。
7.如权利要求1所述的米糠粕的综合利用方法，其特征在于：向固相中加入水和植酸酶酶解时，水的用量为固相质量的5-10倍，植酸酶的加入量为固相质量的0.05-0.5％，植酸酶的酶活3000-5000IU。
CN2011102005843A 2011-07-18 2011-07-18 一种米糠粕的综合利用方法 Expired - Fee Related CN102286546B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102005843A CN102286546B (zh) 2011-07-18 2011-07-18 一种米糠粕的综合利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102005843A CN102286546B (zh) 2011-07-18 2011-07-18 一种米糠粕的综合利用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102286546A CN102286546A (zh) 2011-12-21
CN102286546B true CN102286546B (zh) 2013-10-30

Family

ID=45333302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102005843A Expired - Fee Related CN102286546B (zh) 2011-07-18 2011-07-18 一种米糠粕的综合利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102286546B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2864490A1 (en) * 2012-06-26 2015-04-29 DSM IP Assets B.V. Phytase in biogas production
CN103250973A (zh) * 2013-04-22 2013-08-21 江南大学 一种高温米糠粕的工业化前处理方法
CN106360727B (zh) * 2016-11-22 2023-06-27 江南大学 一种植物的综合利用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1563398A (zh) * 2004-04-05 2005-01-12 四川省时代生物技术有限责任公司 一种雅致放射毛霉用于生产神经酰胺的用途
CN101575620A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 北京化工大学 米糠综合利用生产发酵用原料、米糠油及蛋白饲料的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1563398A (zh) * 2004-04-05 2005-01-12 四川省时代生物技术有限责任公司 一种雅致放射毛霉用于生产神经酰胺的用途
CN101575620A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 北京化工大学 米糠综合利用生产发酵用原料、米糠油及蛋白饲料的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
米糟中蛋白质的提取;陈小国;《食品科学》;19891231(第6期);第35页 *
陈小国.米糟中蛋白质的提取.《食品科学》.1989,(第6期),

Also Published As

Publication number Publication date
CN102286546A (zh) 2011-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ayodele et al. An overview of integration opportunities for sustainable bioethanol production from first-and second-generation sugar-based feedstocks
Ferreira et al. A review of integration strategies of lignocelluloses and other wastes in 1st generation bioethanol processes
Gnansounou et al. Life cycle assessment of algae biodiesel and its co-products
Liu et al. Bioprocess engineering for biohythane production from low-grade waste biomass: technical challenges towards scale up
Dias et al. Evaluation of process configurations for second generation integrated with first generation bioethanol production from sugarcane
CN103509827B (zh) 一种利用玉米秸秆生产乙醇、沼气联产发电的方法
Zou et al. Valorization of food waste to multiple bio-energies based on enzymatic pretreatment: A critical review and blueprint for the future
CN104774877B (zh) 一种木质纤维素生物质联产乙醇、丙酮和丁醇的方法
Gupte et al. Rice waste streams as a promising source of biofuels: feedstocks, biotechnologies and future perspectives
CN103255185B (zh) 木质纤维素同步糖化与发酵生产微生物油脂并回收使用纤维素酶的方法
CN101392270A (zh) 利用稻壳生产天然气的生产工艺
CN103740769A (zh) 一种秸秆联产乙醇和沼气的工艺
CN104745643A (zh) 一种利用烟秆原料发酵生产乙醇的方法
CN102250974A (zh) 一种微生物油脂的制备方法
CN102286546B (zh) 一种米糠粕的综合利用方法
CN104862344A (zh) 一种农林生物质废弃物浓醪发酵产纤维素乙醇的方法
CN101948883B (zh) 一种利用玉米皮渣为原料发酵生产微生物油脂的方法
CN103773811B (zh) 一种玉米低温预处理方式生产燃料乙醇的方法
CN110004196A (zh) 秸秆-玉米联产燃料乙醇和高品质ddgs的工艺
CN102321674B (zh) 一种提高能源草制备生物燃气效率的两相反应方法
Gong et al. Synergistic effect of glucose and glycerol accelerates microbial lipid production from low-cost substrates by Cutaneotrichosporon oleaginosum
US20200181664A1 (en) Methods and systems for conversion of biomass materials into biofuels and biochemicals
CN103540618B (zh) 一种废液回用生产酒精的方法
CN110106207A (zh) 一种利用咖啡废弃物生产生物乙醇的方法
CN102220381A (zh) 利用碎粉、豆渣生产食用酒精的工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131030

Termination date: 20190718

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee