本發明涉及的是一種以香蕉樹為原料制備乙醇的方法，屬于生物發酵技術領域。

背景技術：

香蕉是生長在熱帶或亞熱帶地區的一種水果，在我國主要生長在南方地區，由香蕉樹結果而成，但香蕉樹并不是樹，而是巨型草本植物，是多年生常綠大型草本單子葉植物，無主根，它的莖是軟的，由卷起來的葉柄構成，香蕉樹雖然是多年生草本植物，但在香蕉結果后生長期就結束了，地上的莖葉會逐漸枯死，等到來年繁殖利用地下莖所生出的吸芽再從根部長出新芽，繼續生長，展開闊大的葉子，再結出新果實。香蕉樹整體水分高達75%-90%，枯死的香蕉樹莖葉如果不及時處理，會發霉腐爛，污染環境，目前對采果后的香蕉樹利用也僅僅是用于漚肥、制備沼氣、就地處理等。這樣的香蕉樹利用方法其實是非常浪費資源的方法，香蕉樹富含纖維素、半纖維素、木質素等物質，是良好的生物質來源，可用于制備再生纖維、酒精、精密化工產品等。采摘了香蕉后的香蕉樹因為富含木質纖維素，雖然是農林廢棄物，卻是作為纖維素乙醇原料的最佳來源，目前用香蕉樹為原料制備纖維素乙醇的技術發展，沒有解決的主要影響因素是木質纖維素酶解率不高，造成生產成本高，難以形成商品化，缺少可以同步糖化發酵的高效酶制劑，造成產品質量低，缺乏市場競爭力，以及在現有工藝設備的基礎上如何進行技術改造問題，這一問題解決不了，就不能形成規模化生產，如果這些影響因素所造成的技術問題得以解決，以香蕉樹為原料制備乙醇將會有比較好的前景。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題,是研究以香蕉樹為原料制備乙醇過程中不同底物含量中添加不同種類的纖維素水解酶進行酶解，確定最佳底物含量及纖維素酶，克服現有技術所存在不足，提供一種以香蕉樹為原料制備乙醇的方法。

為實現上述目的，本發明采取了下述技術方案，一種以香蕉樹為原料制備乙醇的方法，包括下述具體技術步驟：

（1）采果后的香蕉樹經收集，機械除去水份，使得含水量為25-35%，粉碎成粒徑為0.3-3厘米的粗粒，在溫度為150-200℃，壓力為1.4-2.0MP的條件下，保壓蒸煮4-6分鐘，期間每隔7-12秒將保溫壓力裝置中8-12%的含纖維素原料釋放到常壓，得到汽爆香蕉樹原料；

（2）取汽爆香蕉樹原料用一次水溶液配制成干物質濃度是20-26%的香蕉樹粉漿醪液,用酸調節pH值至4.8-5.2，加入相當于醪液質量0.06-0.08%的檸檬酸緩沖液，再添加相當于醪液質量1%的活性是20萬u/ml的纖維素酶，在48-52℃的溫度條件下，低速攪拌，進行木質纖維素酶解，酶解70-75h轉化成糖；

（3）取步驟（2）所述的糖調節pH至4.3-4.5，向其中添加15-25%的酒母醪，酒母醪中含酵母數≥2億/ml，死亡率≤3%，中低速攪拌使其發酵，溫度調至32-33℃，持續發酵45-60h，形成成熟醪液；

（4）取成熟醪液經100℃蒸煮、冷凝得到含酒精液，含酒精液再經78.3℃蒸餾得到純度在99%以上的乙醇。

采取上述措施的本發明，以香蕉樹為原料制備乙醇，將農林廢棄物變為工業產品原料，使得燃料乙醇生產實現了“不與民爭糧、不與糧爭地”的目標，也使得燃料乙醇生產原料多樣化，合理調整乙醇原料的架構，降低原料成本。本發明確定了不同底物含量中添加不同種類的纖維素水解酶對香蕉樹進行酶解，確定了最佳底物含量及纖維素酶，從而提高了香蕉原料纖維轉化為乙醇的比例，實現了原料生產的商品化，使香蕉樹為原料生產燃料乙醇方法得以產業化，提高了產品市場競爭力。

另一方面，推進酒精行業進入原料來源多樣化的發展階段，以應對原料周期性、市場性變化，提高了酒精的市場競爭力，極大促進了酒精原料加工行業的技術升級。因此，本發明具有廣闊的推廣應用前景。

下面結合實施方式對本發明進一步詳述。

具體實施方式

實施例1

（1）收集采收香蕉后的香蕉樹，利用壓榨機除去香蕉樹的水份，使得含水量為25%，將壓榨后的香蕉樹粉碎成粒徑為0.3-3厘米的粗粒，在溫度為150℃，壓力為2.0MP的條件下，保壓蒸煮6分鐘，從蒸煮4分鐘開始每隔7秒將保溫壓力裝置中8%的含纖維素原料釋放到常壓，經過12-13次的釋放后得到汽爆香蕉樹原料；

（2）取汽爆香蕉樹原料用一次水溶液配制成干物質濃度是20%的香蕉樹粉漿醪液,用硫酸調節pH值至4.8，加入相當于醪液質量0.06%的檸檬酸緩沖液，再添加相當于醪液質量1%的活性是20萬u/ml的諾維信纖維素酶，在48℃的溫度條件下， 120轉/分鐘的低速下攪拌，進行木質纖維素酶解，酶解75h轉化成糖；

（3）取步驟（2）所述的糖，用硫酸調節pH至4.3，向其中添加18%的酒母醪，酒母醪中含酵母數≥2億/ml，死亡率≤3%，120轉/分鐘的低速下攪拌使其發酵，發酵前期8h控溫在30℃培養酵母生長，后期將溫度調至33℃，繼續發酵40h，形成成熟醪液；

（4）取成熟醪液經100℃蒸煮、冷凝得到含酒精液，再經78.3℃二次蒸餾得到含量99%以上的乙醇。

實施例2

（1）收集采收香蕉后的香蕉樹，利用壓榨機除去香蕉樹的水份，使得含水量為35%，粉碎成粒徑為0.3-3厘米的粗粒，在溫度為200℃，壓力為1.4MP的條件下，保壓蒸煮4分鐘，從蒸煮2分鐘開始每隔12秒將保溫壓力裝置中12%的含纖維素原料釋放到常壓，經過8-10次的釋放后得到汽爆香蕉樹原料；

（2）取汽爆香蕉樹原料用一次水溶液配制成干物質濃度是24%的香蕉樹粉漿醪液,用酸調節pH值至5.2，加入相當于醪液質量0.08%的檸檬酸緩沖液，再添加相當于醪液質量1%的活性是20萬u/ml的隆科特纖維素酶，在52℃的溫度條件下，120轉/分鐘的低速下攪拌，進行木質纖維素酶解，酶解70h轉化成糖；

（3）取步驟（2）所述的糖，加入硫酸調節pH至4.5，加入20%的酒母醪，酒母醪中含酵母數≥2億/ml，死亡率≤3%，120轉/分鐘的低速下攪拌使其發酵，發酵前期8h控溫在30℃培養酵母生長，后期將溫度調至33℃，繼續發酵40h，形成成熟醪液；

（4）取成熟醪液經100℃蒸煮、冷凝得到含酒精液，再經78.3℃二次蒸餾得到含量99%以上的乙醇。

實施例3

（1）收集采收香蕉后的香蕉樹，利用壓榨機除去香蕉樹的水份，使得含水量為30%，粉碎成粒徑為0.3-3厘米的粗粒，在溫度為180℃，壓力為1.8MP的條件下，保壓蒸煮5分鐘，從蒸煮3分鐘開始每隔9秒將保溫壓力裝置中10%的含纖維素原料釋放到常壓，經過9-11次的釋放后得到汽爆香蕉樹原料；

（2）取汽爆香蕉樹原料用一次水溶液配制成干物質濃度是26%的香蕉樹粉漿醪液,用酸調節pH值至5.0，加入相當于醪液質量0.07%的檸檬酸緩沖液，再添加相當于醪液質量1%的活性是20萬u/ml的鴻鷹C10纖維素酶，在50℃的溫度條件下，120轉/分鐘的低速下攪拌，進行木質纖維素酶解，酶解72h轉化成糖；

（3）取步驟（2）所述的糖，加入硫酸調節pH至4.4，加入25%的酒母醪，酒母醪中含酵母數≥2億/ml，死亡率≤3%，120轉/分鐘的低速下攪拌使其發酵，發酵前期8h控溫在30℃培養酵母生長，后期將溫度調至33℃，繼續發酵40h，形成成熟醪液；

（4）取成熟醪液經100℃蒸煮、冷凝得到含酒精液，再經78.3℃二次蒸餾得到含量99%以上的乙醇。