木薯非粮燃料乙醇生产技术进展

第37卷第2期酿酒Vol37.№.22010年03月IQUOR MAKINGMar.,2010文章编号:1002-81102010)02-000903木薯非粮燃料乙醇生产技术进展柳树海,刘晓峰(广西中粮生物质能源有限公司,广西北海536100摘要:对我国木薯非粮食作物生产燃料乙醇生产技术的发展现状及存在的问题进行了综述,并对木薯非粮燃料乙醇产业的健康发展提出了建议。关键词:燃料乙醇;木著;非粮中图分类号:TS2622TS2614文献标识码: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木薯的生物学特性近年来随着我国经济的高速发展社会与经济可持续发木薯( Manihot escu lenta Crantz)属大戟科( Author展所面临的能源、环境农业等问题将日益凸显,而借鉴国外 biaceae)木薯属( Manihot miller)植物起源于热带美洲亚马逊经验推广使用乙醇汽油是国家着力缓解能源环境、农业问盆地南沿,巴西与玻利维亚边境干湿交替的河谷地带。木薯是题的一项战略性举措。目前国内各地拟建燃料乙醇项目积极种多年生植物植株高2-3m,茎杆直径5cm,多髓心。叶片性高涨但产业发展面临着提高产业技术发展水平,降低生产呈掌状。酒精生产用的是木薯的块根呈纺锤形或柱形,直径成本开发非粮原料研究新的生产工艺等诸多挑战5-15cm,长30-80m,每株4-6个,该作物生长的适应性强,我国2007年生产燃料乙醇产品约150万吨,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种费量约占全国汽油消费量的20%,成为世界第三大生物燃料植面积1700万公顷以上,仅次于马铃薯,大于甘薯,分布于南乙醇生产国和应用国,主要生产原料为玉米和小麦等粮食作北纬30度之间。以木薯为原料生产燃料乙醇基本上不与粮食物。随着世界燃料乙醇产业的快速发展,玉米等农作物的用量争地,广泛适宜栽培于热带亚热带地区,我国包括海南全部、以及价格的与日俱增,粮食原料成为制约燃料乙醇产业进一广西广东和云南的大部分地区,在福建江西湖南等省南步发展的瓶颈。发展非粮燃料乙醇已成为世界范围内燃料乙部四川和贵州省南端的河谷地带,也可种植。中国木薯种植醇技术的发展趋势。区域分布示意图见图1国家通过政策导向和资金支持积极推动我国薯类、甜高梁和纤维素等非粮食作物生产燃料乙醇生产技术的发展,非粮食作物生产燃料乙醇生产技术的研发和产业化已取得了一定的进展特别是木薯非粮原料非粮燃料乙醇的发展在广西北海建成了广西中粮生物质能源有限公司“年产20万吨木薯燃料乙醇示范装置”是目前国际上唯一的一条木薯燃料乙醇生产装置收稿日期:209-11-18中国煤化工作者简介:柳树海(1962-),男,高级工程师,广西壮族自治区先进个CNMH人,主要从事然乙醇生产及管理方面研究,参与完成省级科技术成果1项,获得燃料乙醇生产技术相关国家专利2项,发表学术论文数图1中国木薯种植区域分布示意图篇。现为广西中粮公司总经理。第二期2010木薯非粮燃料乙醇生产主要利用的是木薯的块根,木薯定;粉浆中的砂子有效脱除困难造成乙醇生产过程中设备磨块根的化学成分除水外,主要是碳水化合物,其它成分,如蛋蚀严重,装置不能长周期稳定运行,必须定期更换机泵等设白质、脂肪等含量都比较少。鲜木薯淀粉含量达20%-30%左备;传统的薯类乙醇生产工艺存在着能耗物耗高、水污染严右木薯干可达70%左右,此外,还含有4%左右的蔗糖。木薯重生产不稳定等问题。因此,亟待采用现代化工技术,改进和原料的主要成分见表1。完善现有的薯类乙醇生产技术降低生产过程的能耗和物耗,襄1木薯原料的组成减少生产过程中排放物对环境的不利影响,实现薯类乙醇的种类水分碳水化合物粗蛋白粗脂肪粗纤维粗灰分清洁生产。鲜木薯70.251110.54广西中粮公司“年产20万吨木薯燃料乙醇示范装置”采干木警1471640863.55国内外先进的燃料乙醇生产技术,该技术主要包括“浓醪除砂技术”、“鲜木薯浓浆制备技术”、“高温喷射与低能阶换热集2燃料乙醇非粮化潜力分析成技术”、“低温双酶法完全液化技术”、“同步糖化浓醪发酵技近年来随着耐高温耐高糖耐高酒精的酵母的选育和双术”、“CIP高效清洗技术”、“高效精密精馏技术”、“变温变压酶法流加工艺、发酵分离耦合等技术的完善糖类和淀粉发酵分子筛脱水技术”、“废水废渣综合利用技术”等多项燃料乙醇酒精的成本越来越低,富含淀粉的能源植物越来越受到重视。生产关键技术及装备取得了良好的工业实施业绩。现有木薯国内外研究机构比较过一些作物发酵法生产酒精的产率,见乙醇生产技术与示范装置的主要经济技术指标见表3。表2。在几种主要的酒精原料作物中,单位面积土地的酒精生表3主要经济技术指标对比表产率以木薯最高,甘蔗次之。国内外现有木薯20万吨木薯燃料乙醇2各种能源作物单位面积产品原料加工酒精量的比较酒精生产技术示范装置生产技术初级产品年产量糖或淀粉原料的酒精年酒精生产量原料除砂率简单处理或不处理作物种类∧公顷+质量分数%产率几1g公顷+粉浆总固浓度28%0570成熟醪酒分O%vol- 12%vol>14%vol6000淀粉利用率4300工艺用水量>96u甜高粱蒸汽消耗3.75-54410废水排放不能达标排放达标排放原料消耗3.1t(折995%vol酒精3木薯燃料乙醇生产技术特点4木薯燃料乙醇产业发展建议中国是最早大规模采用木薯为原料生产乙醉的国家。近41改进原有的技术,减少污染,降低生产成本年来,随着玉米等粮食作物的价格上涨,东部沿海地区乙醇企尽管木薯燃料乙醇取得了长足进展和积累了丰富经验业将原料由玉米和红薯干转向价格低廉的木薯干,广西等地但要进一步降低成本,仍有不少重大科研问题需要解决。开展一些糖蜜乙醇生产企业受糖蜜上涨及糖蜜乙醇废水处理的困酒精废液综合利用、乙醇洁净生产的技术研究解决环境污染扰,开始将原料转向当地的木薯,2005年木薯乙醇的总产量问题促进生物能源的可持续健康发展。木薯燃料乙醇生产新约为100万吨。工艺的研制和推广加大对科研研究的投入和支持,木薯燃料国内木薯乙醇生产企业规模较小,整体技术水平低,产品乙醇的大规模发展必须有成熟的技术支撑主要为低档的食用酒精产品,没有专门为燃料乙醇产品设计42良种结合科学种植,提高单产,保证原料正常供应的生产装置。燃料乙醇与食用酒精产品要求不同。食用酒精对利用木薯发展生物能源具有良好的资源优势和成本优杂质要求较高但对水分要求不高;而燃料乙醇对杂质要求不势,发展生物能源的前景广阔如何保证生产原料的供给降高但对水分要求较高对能耗物耗有较高的要求,单单由原食低成本、减少环境污染是发展过程中的重要问题用酒精生产线加上脱水装置,对精制工艺不加改造而建成的选育引进和推广优良品质的木薯提高木薯产量,为木燃料乙醇装置,工艺流程不尽合理操作成本较高不能正确薯燃料中国煤化工步开展以提高木薯的反映我国燃料乙醇生产的整体水平,产品缺乏市场竞争力。CNMH(科研+基地+企业+木薯乙醇与成熟的玉米和小麦乙醇生产工艺存在诸多不农户”的良种繁殖、推广模式及示范基地、优良新品种种植和同。薯类原料组成因产地和收获时间不同变化较大杂质含量综合配套节本技术示范通过采用现代先进的育种技术、生物较高发酵过程控制困难,发酵产物复杂,乙醇产品质量不稳基因工程技术,加快适宜、专用优良品种的选育,采用节水灌10第37卷第2期酿酒vol37№22010年03月LIQUOR MAKINGMar.,2010章编号:1002-8110(2010)020011-03浅谈红曲霉在白酒中的应用赵东口2,胡晓龙2,彭志云1,牛广杰2,葛隐2(1四川五粮液集团公司技术中心,四川宜宾6440002四川理工学院生物工程学院四川自贡643000要在我国红曲雾的应用由来已久,尤其是在食品、传统酿酒行业的应用。红曲霉因能产生多种功能性物质而得到了广泛应用和入研究。重点阐迷了红曲霉在白酒发酵过程中筛选分离的方法,红曲霉在白酒中的研究现状,及红曲寡的应用前景及发展空关键词:白酒;红曲窜;研究现状;应用前景中图分类号:TS26111;TS2614文獻标识码: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红曲莓( monascus)的用途很广,我国早在明朝就用它培制工业是一项创新技术,烟色或紫色红曲霉酯化己酸乙醇合成红曲做为药用和酿制红酒和红醋。近代发酵工业用它们生产己酸乙酯的催化能力很强已经得到验证,其大规模推广应用葡萄糖、枯抗素、酒精发酵和生产红曲色素,也可以称之为我将使中国白酒再上一个新台阶。国古代的一个发明。国外红曲霉主要应用于肉品加工及其它白酒香型的风格主要是由其中的酯类、高级醇有机酸等食品着色方面。红曲霉的次级代谢中的功能性物质也逐渐成微量成分及其比例关系和其协调性来定,尤其是酯类。由于某为研究热点。红曲色素与合成色素相比,具有稳定耐热耐光些红曲霉具有较强的酯化己酸与乙醇为己酸乙酯能力,所以和对蛋白质着色性好叫天然、营养、多功能等优点冈。国内外其在浓香型白酒中研究更多,应用也更为广泛,其利用方式有的研究表明红曲霉的发酵产物具有降血酯降血压和降血糖很多种。可以用作酯化大曲、酯化液粗酶制剂等。本文重点介等保健功效;尤其是红曲霉发酵生产酯化酶应用于中国白酒绍了大曲中筛选红曲霉的方法、红曲霉在白酒中的应用现状收稿日期:2009-12-22进红曲莓的应用前景以及研究方向。作者简介:越东(194-),男,山西洪洞县人,教授级高级工程师,项1红曲霉白酒发酵工艺过程中的筛选方法士生导师,参加科研项目多项,获四川省科技进步二等奖,宜宾地区红曲莓在代谢过程中会产生一些糖化酶麦芽糖酶、蛋白科技进步一等奖,发表论文多篇酶等,尤其是能产生较强的酯化酶,增加白酒发酵中酯的含溉配方施肥等种植管理新技术提高木薯的单位产量降低生伊世界农业,2008(9):33-36产成本。培育和完善木薯种植推广体系加快优良品种先进4刘振王金鹏张立峰等木干原料同步糖化发酵生产乙醉过耕作技术的推广。程工程学报,2005(6):353-356[参考文献]岳国君武国庆郝小明我国燃料乙醇生产技术的现状与展望U匡钰朱德明我国木薯燃料酒精工业发展现状及建议门热带农业中国煤化工工程,2006(2):16-20CNMHG2张敏华,吕惠生我国非粮燃料乙醇生产技术进展酿酒科技,Indian Commission2008,(9):91-957田春龙郭斌刘春朝能源植物研究现状和展望生物加工过程3陈茜黄晨倩陈莺中国非粮燃料乙醇产业发展分析与政策建议2005(1):14-19lI