木薯非糧燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展

第37卷第2期釀酒Vol37.№.22010年03月IQUOR MAKINGMar.,2010文章編號:1002-81102010)02-000903木薯非糧燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展柳樹(shù)海,劉曉峰(廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司,廣西北海536100摘要:對我國木薯非糧食作物生產(chǎn)燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行了綜述,并對木薯非糧燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提出了建議。關(guān)鍵詞:燃料乙醇;木著(zhù);非糧中圖分類(lèi)號:TS2622TS2614文獻標識碼:BTechnological Development of Non-grain Based Fuel Ethanol ProductionLIU Shu-hai, liu Xiao-fet(Guangxi COFCO Biomass Energy Co. Ltd, Beihai 536100, Guangxi, China)Abstract: he current status and problem in domestic non-grain cassava based fuel ethanol production were reviewed. The suggestion ofheath development of non-grain cassava based fuel ethanol industry was proposeKey words: fuel ethanol, cassava, non-grain0前言1木薯的生物學(xué)特性近年來(lái)隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展社會(huì )與經(jīng)濟可持續發(fā)木薯( Manihot escu lenta Crantz)屬大戟科( Author展所面臨的能源、環(huán)境農業(yè)等問(wèn)題將日益凸顯,而借鑒國外 biaceae)木薯屬( Manihot miller)植物起源于熱帶美洲亞馬遜經(jīng)驗推廣使用乙醇汽油是國家著(zhù)力緩解能源環(huán)境、農業(yè)問(wèn)盆地南沿,巴西與玻利維亞邊境干濕交替的河谷地帶。木薯是題的一項戰略性舉措。目前國內各地擬建燃料乙醇項目積極種多年生植物植株高2-3m,莖桿直徑5cm,多髓心。葉片性高漲但產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著(zhù)提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展水平,降低生產(chǎn)呈掌狀。酒精生產(chǎn)用的是木薯的塊根呈紡錘形或柱形,直徑成本開(kāi)發(fā)非糧原料研究新的生產(chǎn)工藝等諸多挑戰5-15cm,長(cháng)30-80m,每株4-6個(gè),該作物生長(cháng)的適應性強,我國2007年生產(chǎn)燃料乙醇產(chǎn)品約150萬(wàn)噸,乙醇汽油消耐旱、耐瘠、病害少、易栽培。木薯是全球三大薯作物之一種費量約占全國汽油消費量的20%,成為世界第三大生物燃料植面積1700萬(wàn)公頃以上,僅次于馬鈴薯,大于甘薯,分布于南乙醇生產(chǎn)國和應用國,主要生產(chǎn)原料為玉米和小麥等糧食作北緯30度之間。以木薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇基本上不與糧食物。隨著(zhù)世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,玉米等農作物的用量爭地,廣泛適宜栽培于熱帶亞熱帶地區,我國包括海南全部、以及價(jià)格的與日俱增,糧食原料成為制約燃料乙醇產(chǎn)業(yè)進(jìn)一廣西廣東和云南的大部分地區,在福建江西湖南等省南步發(fā)展的瓶頸。發(fā)展非糧燃料乙醇已成為世界范圍內燃料乙部四川和貴州省南端的河谷地帶,也可種植。中國木薯種植醇技術(shù)的發(fā)展趨勢。區域分布示意圖見(jiàn)圖1國家通過(guò)政策導向和資金支持積極推動(dòng)我國薯類(lèi)、甜高梁和纖維素等非糧食作物生產(chǎn)燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,非糧食作物生產(chǎn)燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化已取得了一定的進(jìn)展特別是木薯非糧原料非糧燃料乙醇的發(fā)展在廣西北海建成了廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司“年產(chǎn)20萬(wàn)噸木薯燃料乙醇示范裝置”是目前國際上唯一的一條木薯燃料乙醇生產(chǎn)裝置收稿日期:209-11-18中國煤化工作者簡(jiǎn)介:柳樹(shù)海(1962-),男,高級工程師,廣西壯族自治區先進(jìn)個(gè)CNMH人,主要從事然乙醇生產(chǎn)及管理方面研究,參與完成省級科技術(shù)成果1項,獲得燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)相關(guān)國家專(zhuān)利2項,發(fā)表學(xué)術(shù)論文數圖1中國木薯種植區域分布示意圖篇?，F為廣西中糧公司總經(jīng)理。第二期2010木薯非糧燃料乙醇生產(chǎn)主要利用的是木薯的塊根,木薯定;粉漿中的砂子有效脫除困難造成乙醇生產(chǎn)過(guò)程中設備磨塊根的化學(xué)成分除水外,主要是碳水化合物,其它成分,如蛋蝕嚴重,裝置不能長(cháng)周期穩定運行,必須定期更換機泵等設白質(zhì)、脂肪等含量都比較少。鮮木薯淀粉含量達20%-30%左備;傳統的薯類(lèi)乙醇生產(chǎn)工藝存在著(zhù)能耗物耗高、水污染嚴右木薯干可達70%左右,此外,還含有4%左右的蔗糖。木薯重生產(chǎn)不穩定等問(wèn)題。因此,亟待采用現代化工技術(shù),改進(jìn)和原料的主要成分見(jiàn)表1。完善現有的薯類(lèi)乙醇生產(chǎn)技術(shù)降低生產(chǎn)過(guò)程的能耗和物耗,襄1木薯原料的組成減少生產(chǎn)過(guò)程中排放物對環(huán)境的不利影響,實(shí)現薯類(lèi)乙醇的種類(lèi)水分碳水化合物粗蛋白粗脂肪粗纖維粗灰分清潔生產(chǎn)。鮮木薯70.251110.54廣西中糧公司“年產(chǎn)20萬(wàn)噸木薯燃料乙醇示范裝置”采干木警1471640863.55國內外先進(jìn)的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù),該技術(shù)主要包括“濃醪除砂技術(shù)”、“鮮木薯濃漿制備技術(shù)”、“高溫噴射與低能階換熱集2燃料乙醇非糧化潛力分析成技術(shù)”、“低溫雙酶法完全液化技術(shù)”、“同步糖化濃醪發(fā)酵技近年來(lái)隨著(zhù)耐高溫耐高糖耐高酒精的酵母的選育和雙術(shù)”、“CIP高效清洗技術(shù)”、“高效精密精餾技術(shù)”、“變溫變壓酶法流加工藝、發(fā)酵分離耦合等技術(shù)的完善糖類(lèi)和淀粉發(fā)酵分子篩脫水技術(shù)”、“廢水廢渣綜合利用技術(shù)”等多項燃料乙醇酒精的成本越來(lái)越低,富含淀粉的能源植物越來(lái)越受到重視。生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及裝備取得了良好的工業(yè)實(shí)施業(yè)績(jì)?，F有木薯國內外研究機構比較過(guò)一些作物發(fā)酵法生產(chǎn)酒精的產(chǎn)率,見(jiàn)乙醇生產(chǎn)技術(shù)與示范裝置的主要經(jīng)濟技術(shù)指標見(jiàn)表3。表2。在幾種主要的酒精原料作物中,單位面積土地的酒精生表3主要經(jīng)濟技術(shù)指標對比表產(chǎn)率以木薯最高,甘蔗次之。國內外現有木薯20萬(wàn)噸木薯燃料乙醇2各種能源作物單位面積產(chǎn)品原料加工酒精量的比較酒精生產(chǎn)技術(shù)示范裝置生產(chǎn)技術(shù)初級產(chǎn)品年產(chǎn)量糖或淀粉原料的酒精年酒精生產(chǎn)量原料除砂率簡(jiǎn)單處理或不處理作物種類(lèi)∧公頃+質(zhì)量分數%產(chǎn)率幾1g公頃+粉漿總固濃度28%0570成熟醪酒分O%vol- 12%vol>14%vol6000淀粉利用率4300工藝用水量>96u甜高粱蒸汽消耗3.75-54410廢水排放不能達標排放達標排放原料消耗3.1t(折995%vol酒精3木薯燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)4木薯燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議中國是最早大規模采用木薯為原料生產(chǎn)乙醉的國家。近41改進(jìn)原有的技術(shù),減少污染,降低生產(chǎn)成本年來(lái),隨著(zhù)玉米等糧食作物的價(jià)格上漲,東部沿海地區乙醇企盡管木薯燃料乙醇取得了長(cháng)足進(jìn)展和積累了豐富經(jīng)驗業(yè)將原料由玉米和紅薯干轉向價(jià)格低廉的木薯干,廣西等地但要進(jìn)一步降低成本,仍有不少重大科研問(wèn)題需要解決。開(kāi)展一些糖蜜乙醇生產(chǎn)企業(yè)受糖蜜上漲及糖蜜乙醇廢水處理的困酒精廢液綜合利用、乙醇潔凈生產(chǎn)的技術(shù)研究解決環(huán)境污染擾,開(kāi)始將原料轉向當地的木薯,2005年木薯乙醇的總產(chǎn)量問(wèn)題促進(jìn)生物能源的可持續健康發(fā)展。木薯燃料乙醇生產(chǎn)新約為100萬(wàn)噸。工藝的研制和推廣加大對科研研究的投入和支持,木薯燃料國內木薯乙醇生產(chǎn)企業(yè)規模較小,整體技術(shù)水平低,產(chǎn)品乙醇的大規模發(fā)展必須有成熟的技術(shù)支撐主要為低檔的食用酒精產(chǎn)品,沒(méi)有專(zhuān)門(mén)為燃料乙醇產(chǎn)品設計42良種結合科學(xué)種植,提高單產(chǎn),保證原料正常供應的生產(chǎn)裝置。燃料乙醇與食用酒精產(chǎn)品要求不同。食用酒精對利用木薯發(fā)展生物能源具有良好的資源優(yōu)勢和成本優(yōu)雜質(zhì)要求較高但對水分要求不高;而燃料乙醇對雜質(zhì)要求不勢,發(fā)展生物能源的前景廣闊如何保證生產(chǎn)原料的供給降高但對水分要求較高對能耗物耗有較高的要求,單單由原食低成本、減少環(huán)境污染是發(fā)展過(guò)程中的重要問(wèn)題用酒精生產(chǎn)線(xiàn)加上脫水裝置,對精制工藝不加改造而建成的選育引進(jìn)和推廣優(yōu)良品質(zhì)的木薯提高木薯產(chǎn)量,為木燃料乙醇裝置,工藝流程不盡合理操作成本較高不能正確薯燃料中國煤化工步開(kāi)展以提高木薯的反映我國燃料乙醇生產(chǎn)的整體水平,產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競爭力。CNMH(科研+基地+企業(yè)+木薯乙醇與成熟的玉米和小麥乙醇生產(chǎn)工藝存在諸多不農戶(hù)”的良種繁殖、推廣模式及示范基地、優(yōu)良新品種種植和同。薯類(lèi)原料組成因產(chǎn)地和收獲時(shí)間不同變化較大雜質(zhì)含量綜合配套節本技術(shù)示范通過(guò)采用現代先進(jìn)的育種技術(shù)、生物較高發(fā)酵過(guò)程控制困難,發(fā)酵產(chǎn)物復雜,乙醇產(chǎn)品質(zhì)量不穩基因工程技術(shù),加快適宜、專(zhuān)用優(yōu)良品種的選育,采用節水灌10第37卷第2期釀酒vol37№22010年03月LIQUOR MAKINGMar.,2010章編號:1002-8110(2010)020011-03淺談紅曲霉在白酒中的應用趙東口2,胡曉龍2,彭志云1,牛廣杰2,葛隱2(1四川五糧液集團公司技術(shù)中心,四川宜賓6440002四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院四川自貢643000要在我國紅曲霧的應用由來(lái)已久,尤其是在食品、傳統釀酒行業(yè)的應用。紅曲霉因能產(chǎn)生多種功能性物質(zhì)而得到了廣泛應用和入研究。重點(diǎn)闡迷了紅曲霉在白酒發(fā)酵過(guò)程中篩選分離的方法,紅曲霉在白酒中的研究現狀,及紅曲寡的應用前景及發(fā)展空關(guān)鍵詞:白酒;紅曲竄;研究現狀;應用前景中圖分類(lèi)號:TS26111;TS2614文獻標識碼:BElaborates the Application of Monascus in Liquor IndustryZHAO Dong, HU Xiao-long, PENG Zhi-yun', NIU Guang-jie, GE Yin?'(1. Technical Center of Wuliangye Group, Yibin, Sichuan, 644000, China; 2. Collage of Bioengineering SichAbstract: Monascus has been applied in china in ancient times, espacially in food and traditional liquor fermentation industries. Monascuscan produce a variety of functional substances so that has been widely applied and in-depth research. This article focuses on the separationmethod of screening monascus in liqour fermentation process, the present research situation of monascus in liquor production and elaboratesthe application prospects and development of space of MonascusKey words: liquor; monascus; present research situation; aplication foreground紅曲莓( monascus)的用途很廣,我國早在明朝就用它培制工業(yè)是一項創(chuàng )新技術(shù),煙色或紫色紅曲霉酯化己酸乙醇合成紅曲做為藥用和釀制紅酒和紅醋。近代發(fā)酵工業(yè)用它們生產(chǎn)己酸乙酯的催化能力很強已經(jīng)得到驗證,其大規模推廣應用葡萄糖、枯抗素、酒精發(fā)酵和生產(chǎn)紅曲色素,也可以稱(chēng)之為我將使中國白酒再上一個(gè)新臺階。國古代的一個(gè)發(fā)明。國外紅曲霉主要應用于肉品加工及其它白酒香型的風(fēng)格主要是由其中的酯類(lèi)、高級醇有機酸等食品著(zhù)色方面。紅曲霉的次級代謝中的功能性物質(zhì)也逐漸成微量成分及其比例關(guān)系和其協(xié)調性來(lái)定,尤其是酯類(lèi)。由于某為研究熱點(diǎn)。紅曲色素與合成色素相比,具有穩定耐熱耐光些紅曲霉具有較強的酯化己酸與乙醇為己酸乙酯能力,所以和對蛋白質(zhì)著(zhù)色性好叫天然、營(yíng)養、多功能等優(yōu)點(diǎn)岡。國內外其在濃香型白酒中研究更多,應用也更為廣泛,其利用方式有的研究表明紅曲霉的發(fā)酵產(chǎn)物具有降血酯降血壓和降血糖很多種?？梢杂米黪セ笄?、酯化液粗酶制劑等。本文重點(diǎn)介等保健功效;尤其是紅曲霉發(fā)酵生產(chǎn)酯化酶應用于中國白酒紹了大曲中篩選紅曲霉的方法、紅曲霉在白酒中的應用現狀收稿日期:2009-12-22進(jìn)紅曲莓的應用前景以及研究方向。作者簡(jiǎn)介:越東(194-),男,山西洪洞縣人,教授級高級工程師,項1紅曲霉白酒發(fā)酵工藝過(guò)程中的篩選方法士生導師,參加科研項目多項,獲四川省科技進(jìn)步二等獎,宜賓地區紅曲莓在代謝過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一些糖化酶麥芽糖酶、蛋白科技進(jìn)步一等獎,發(fā)表論文多篇酶等,尤其是能產(chǎn)生較強的酯化酶,增加白酒發(fā)酵中酯的含溉配方施肥等種植管理新技術(shù)提高木薯的單位產(chǎn)量降低生伊世界農業(yè),2008(9):33-36產(chǎn)成本。培育和完善木薯種植推廣體系加快優(yōu)良品種先進(jìn)4劉振王金鵬張立峰等木干原料同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)乙醉過(guò)耕作技術(shù)的推廣。程工程學(xué)報,2005(6):353-356[參考文獻]岳國君武國慶郝小明我國燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)的現狀與展望U匡鈺朱德明我國木薯燃料酒精工業(yè)發(fā)展現狀及建議門(mén)熱帶農業(yè)中國煤化工工程,2006(2):16-20CNMHG2張敏華,呂惠生我國非糧燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展釀酒科技,Indian Commission2008,(9):91-957田春龍郭斌劉春朝能源植物研究現狀和展望生物加工過(guò)程3陳茜黃晨倩陳鶯中國非糧燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析與政策建議2005(1):14-19lI