甜菜制取燃料乙醇关键技术及其研究进展

中国农学過报2010,26(7):354-359Chinese agricultural Science Bulletin甜菜制取燃料乙醇关键技术及其研究进展李文,王鑫,刘迎春',杨波2(吉林省农业科学院农村能源硏究所,长春130033:ˉ吉林省农业科学院洮南综合试验站,吉林洮南137100摘要:分析了在不影响现有粮食作物种植结构的前提下,利用“三北”地区边际性土地资源发展甜菜乙醇能源的生产潜力及提高甜莱抗逆性和可发酵糖的调控途径。介绍了甜莱原料预处理、发酵制取乙醇的高效菌株选育、发酵条件优化与副产物综合利用等甜莱酒精发酵技术的硏究与应用进展情况。认为甜菜是一种抗盐碱性很强的能源作物,在生物乙醇生产中具有重要价值。指出了甜莱乙醇产业发展必须解决的关键问题是利用边际性土地生产优质甜莱原料,且需稳定供应;高效低成夲的发酵菌种选育;为燃料乙醇生产过程中产生的副产品寻找出既环保又经济的利用途径关键词:甜菜;乙醇;边际性土地;菌种选育中图分类号:S216文献标志码:A论文编号:2009-1957The Key Technologies and Advances in Research of AlcoholProduction from Sugar Beet FermentedLi Wen, Wang Xin', Liu Yingchun, Yang Bo(Institute of Energy Conversion, Jilin Academy of Agriculture Science, Changchun 130033Station for Agricultural Experimental Research in Taonan Jilin Province, Taonan Jilin 13710Abstract: Based on the premise of no effect on the present planting structure of grain crops, the paperanalyzed the potential productivity of energy of sugar beet ethanol and the regulation pathway to enhancestress-tolerance and fermentable sugars of sugar beet by using marginal land in the three north regions". Thepaper summarized the progress of research and application of alcohol fermentation of sugar beet, whichincluding technical methods of pretreatment for raw material, screening of efficient strains, optimizing offermentation conditions and multipurpose utilization of waste of alcohol fermentation. Sugar beet is kindenergy crops having strong ability of coping with salt and alkaline, which has important values for alcoholproduction. The paper indicated the key factors for industrialization of alcohol fermentation of sugar beet: it willsupply raw material stable by using marginal land, screening of cost-effective strains, seek theeco-environmental way to utilize waste of alcohol fermentationKey words: sugar beet; alcohol; marginal land; screening strain0引言作物。从20世纪90年代末,英国、法国和日本等一些中国是世界第二大能源消费国,能源供求矛盾突发达国家开始培育能源甜菜品种,并以甜菜为原料转出。国际能源杋构预测:中国石油储量只能开采17化燃料乙醇。在甜菜制取燃料乙醇效益日益得到肯年,此后中国将无油可采。为此,中国从2006年1月定,盐碱荒漠化日趋恶化的情况下,为什么中国近年来开始实施可再生能源法,大力研究和开发生物质能甜菜面积却大幅度下降,甜菜乙醇产业发展缓慢?如源。甜菜( Betavulgaris L.)属于一种抗逆性较强的能源何正确认识能源甜菜在生物能源产业中的地位及如何基金项目:国家甜菜产业技术体系建设专项经费资助( nyct-25-01-0)第一作者简介:李文,男,1962年岀生,吉林省洮南市人,吉林省农业科学院农村能源研究所副所长,研究员,研究方向:能源植物遗传改良与生物质能利用。通信地址:130033长春市净月开发区彩宇大街1363号吉林省农业科学院农村能源中国煤化工m通讯作者:王鑫,男,1984年出生,吉林省洮南市人,助理研究员,研究方向:生物质能转化与CNMHG收稿日期:2009-09-23,修回日期:2009-10-26。李文等:甜菜制取燃料乙醇关键技术及其研究进展355·适度发展甜菜乙醇产业,需进一步眀确。笔者试图针菜起源于西亚、地中海沿岸及西欧一带,具备各种抗逆对这一问题,就甜菜转化燃料乙醇的关键技术及产业基因。甜菜经二百余年人工栽培,适应在舒适的条件发展作一探讨。下生长发育,使其某些抗逆机能逐渐衰退,某些基因由1利用边际性土地生产优质甜菜原料于长期未能充分表达而逐渐处于休眠状态,成为所谓甜菜抗盐碱,是一种喜钠作物,能够在含盐量的隐性基因。现代科学硏究表明,只要探明激活基因0.4%以下的土壤上正常生长,含盐量高于0.4%甜菜生的条件和方法,创造适当的环境与条件就可以将生物长受到抑制。但抑制到什么程度,在怎样的盐碱胁体内固有而处于休眠状态的隐性基因加以激活,使生迫下甜菜仍能生存,在现有的资料中不够明确。目前物自身的潜能得以充分发挥。抗逆基因的表达需要有在甜菜抗逆性方面资料很少,硏究不够深入,致使在边多种基因诱导剂从各种信号传递途径去激发有关的基际性土地上种植甜菜不能获得理想的产量和含糖。而因。中国作物生理学会植物生长物质委员会秘书长陈发展甜菜乙醇产业的现实是必须充分利用边际性土虎保先生曾指岀,重视多种“逆境信号物质的混用”,很地,这就要求必须加大硏究力度,重点解决“三北”(东可能是诱导农作物提高抗非生物及生物逆境的一条有北、华北和西北)地区甜菜乙醇产业发展中的关键基础效途径。脱落酸、水杨酸、甜菜碱与Ca等信号物质在问题,培育适于盐碱、荒坡地种植的能源甜菜品种,研ˆ植物的生长发育过程中,其主要功能是诱导植物产生究甜菜糖代谢网络和合成机制,阐明能量转化、富集和对不良生长环境(逆境)的抗性,如诱导植物产生抗旱分配的调控机理。利用现代生物技术手段通过调控功性、抗寒性、抗病性、耐盐性等。它们作为一种逆境能基因的表达进行产量、含糖和抗性(耐盐碱、耐干旱)信号,活化了有关的抗性基因。这是笔者研究组针对的定性改良,达到降低生产能耗(减少营养、水和土地能源甜菜采用系统调控的理论依据。需求),提高生物学产量和扩大甜菜适应环境的目的。复合植物生长调节剂组合由脱落酸(ABA)、多效近年来国内一些硏究单位开展了甜菜抗盐碱转基唑(MET)、赤霉素(GA3)、水杨酸(SA)、芸薹素内酯因工作,进展较快。杨爱芳,赵仕兰等采用农杆菌介(BR)、萘乙酸(NAA)、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、甜菜导法将来源于Elco的胆碱脱氢酶(CDH)基因(betA)碱(GB)、Ca及微量元素Cu、Zn、Mn的全部或几种信和来源于拟南芥的 Na/Antiport基因分别转入5个糖号物质,配合乳化剂和表面活性剂而形成。甜菜化控甜菜品种的丛生芽细胞,获得了转基因植株。在2%~技术体系由两个相关部分组成:(1)复合植物生长调节3%NaCⅠ胁迫下,少数转基因植株仍生长正常,显示出剂系统化控技术。即在幼苗期、繁茂始期、繁茂中期和高耐盐性。中科院上海生命科学研究院植物生理生态生理成熟始期分次灵活地施用复合植物生长调节剂硏究所(刘华、张洪霞)建立了甜菜遗传转化系统。转各施用时期各种信号物质浓度不同,定向地调控生育基因技术的应用是非常重要的,但在甜菜抗盐碱的遗过程中各器官的发育。幼苗期采用ABA、MET、GA传改良中还必须与常规育种技术相结合,显然这只是NAA和Ca3及微量元素Cu、Zn、Mn;繁茂始期采用阶段性成果,到实际应用尚有很大距离。ABA、MET、BR、6-BA、GA3、NAA、GB和Ca2及微量目前,面对中国“三北”地区盐碱地、山坡地、沙荒元素Cu、Zn、Mn;生理成熟始期采用始期采用乙烯利地等边际性土地长期未得到有效开发,生物质转化对(Eth)、SA、BR、6-BA和Ca2及微量元素Cu、Zn、Mn资源的潜在需求巨大而现实供给严重匮乏等实际问(2)在复合生长调节剂系统化控条件下,相应地改变常题,必须利用现有技术,包括高产品种和纸筒育苗技规栽培技术。第一,采用纸筒育苗方式,增加栽植密度术,采用化学调控技术,突破燃料乙醇产业发展的原料建立以群体构成产量主体的技术路线。第二,在叶丛供给“瓶颈”。此课题组采用高产型品种,应用系统化形成期重施氮肥,同时相应增施磷钾肥,从而能够更好控技术,在吉林西部含盐量0.4%-0.8%,pH8.0-8.5的地增强根系活力和适应甜菜生育的需要,同时也有利盐碱地上,实现了甜菜平均公顷产量45t、可发酵糖量于密植增产。达18%~20%的目标。甜菜系统化控是应用复合植物2高效低成本的发酵菌种培育生长调节剂从种子萌发开始对甜菜的生长发育进行定酵母是发酵工业的灵魂,优质酵母对于其产品的向诱导,在全生育期促进甜菜与环境、个体与群体、根产量、质量、生产效率等方面都有决定性的作用。甜菜体与地上部,植株外部形态与内部生理功能的协调统乙醇工业化中国煤化工有可以接受的产栽培甜菜是在人工选择的作用用下,由野生普通率,因此驯亻CNMHG强、活性高的乙甜菜(B. Vulgaris)逐步培育而形成的。野生普通甜醇菌种至关里要,是米制取燃科乙醇的关键技术。356中国农学通报htp:!/ww.casb. org. cn在固体发酵菌种研究方面,人们在改良酵母菌的同时,代的自然分离、选择,以防止异核体的存在也正在研究将运动单胞菌用于固态发酵系统利用基因组 shuffling技术对产酒精酵母菌株进行2.1耐高浓度酒精及底物的酵母菌株改造,提高利用酵母生产酒精的产酒率,从而降低利用在传统的酒精发酵工艺中,所用糖质量浓度一般微生物生产酒精的生产成本。采用基于基因组改组技为0.16-0.25gmL,所用的酵母菌只能产生体积分数术构建对高温、高乙醇浓度、高渗透压和低pH值具有为6%~12%的乙醇;更高的底物浓度和乙醇浓度对酵多重抗性的高效工业生产酒精酵母,首先利用诱变、驯母菌生长和发酵会产生抑制作用。选育耐高浓度酒精化的方法获得对高温、高乙醇浓度、高渗透压或者低及底物的酵母,使成熟发酵醪的酒精浓度提高,节省发pH值单一性状表现优良的菌株,构建正突变基因组酵和蒸馏过程中的能量消耗,提高设备利用率,减少劳库;然后利用电融合方法对上述菌株的原生质体进行动强度和提高酒精产量。 Lemann将酿酒酵母(不多轮递推式融合,将这些正突变菌株的全基因组进行耐髙滲)与蜂蜜酵母( S. mellis)(能耐40%以上的葡萄反复随机重组。最后通过髙通量程序筛选具有多重抗糖)作为亲株进行原生质体融合,获得融合子在35%葡性的优良菌株,进而对筛选出来的优良菌株进行相关萄糖培养基中产乙醇的速度为亲株的3倍和7倍。国的生理生化特性硏究。内侯红漫等人利用原生质体融合技术将清酒酵母2.2酿酒酵母基因工程菌( Saccharomycessake Yabe)与K氏酿酒酵母为了进一步提高燃料乙醇产出率,在发酵过程中Saccharomycescerevisiae K)融合也获得了耐较高酒需要加入纤维素分解菌或酶制剂将基质中的纤维素和精浓度的融合株。半纤维素分解为五碳糖,而普通酵母不能利用发酵液原生质体融合技术,在酵母菌种优良性能的整合中的五碳糖,因此需要将木糖异构酶基因引入酿酒酵方面越来越显示出它特有的优越性。原生质体融合技母。其选育要点是术又称细胞融合技术,是指两种不同的亲株酶法去壁(1)用紫外线照射和氯化锂夹层平板培养,对菌株后得到的原生质体(球),置于高渗溶液中,在一定融合进行复合诱变。UV处理15W30cm照射20s,并在平剂的促融作用下使两者相互凝集并发生细胞之间的融板中加入氯化锂0.3%w/),进行单菌株分离、培养和合,进而导致基因重组,获得新菌株的育种方法。与其保藏。他育种技术相比,其具有杂交频率较高、受接合型或致(2)将耐受性较好的酵母菌株作为出发菌株,引入育型的限制较小和遗传物质更为完整,并且存在着两细菌木糖异构酶基因(xylA),进行木糖代谢途径改造株以上亲株同时参与融合形成融合子的可能性等优筛选岀C5℃6糖共发酵菌株。点,提高菌株产量和品质的潜力较大。其技术要点是(3)燃料乙醇转化过程中的关键问题。甜菜制取(1)原生质体的制备与再生。去除细胞壁,形成裸燃料乙醇既可采用固态发酵( solidstatefermentation,露的原生质体,主要采用生物酶法。不同的菌种应用SSF)法亦可采用液态发酵法,但前者优越得多。第不同的酶,例如,放线菌和细菌多用溶菌酶;而酵母和与液体发酵相比较,在产量不变的前提下,固体发霉菌主要用蜗牛酶、 Zymolyase或纤维素酶。酵节约能30%,原料处理和产物提取可分别节省开支原生质体制备前一般需用EDTA或EDTA和70%~80%。第二,乙醇的SSF发酵过程更具吸引力巯基乙醇做预处理;制备过程中要注意始终维持适当蒸馏过程成本优势大,产物的产率较高,提取容易,而的渗透压,防止细胞的破裂,并且也有助于酶与底物的且蒸馏残渣易处理,且其固体废弃物或菌体可以作为结合;还需注意原生质体化率并非越高越好,太高往往另一SSF操作的基质。会导致再生率的降低3原料预处理(2)原生质体融合。促进细胞融合的方法主要有3.1基质的粒度生物学法(即采用病毒促进融合)化学融合法和电处甜菜根体粉碎得细,可提高利用率和乙醇产量,但理融合法。表面活性剂聚乙二醇(PEG)是最常用的融原料过细又影响氧在基质内传递。Gani利用甜菜为合剂。底物,进行运动单胞菌固态发酵生产乙醇,在其他因素(3)优良融合子的检出。融合子的检岀主要依靠不变的情况下,研究甜菜颗粒大小对乙醇产量的影响原生质体制备前的亲株的选择性遗传标记来进行的。结果发现中国煤化工T的提高(表1)优良融合子的检出方法很多,主要有利用营养缺陷型、3.2水分CNMHG抗药性、荧光染色等。在检出的过程中,一般要进行数水是发酵的土安妹,增乔基官水量是决定固态李文等:甜菜制取燃料乙醇关键技术及其研究进展357表1甜菜颗粒大小对固态发酵的影响的玉米乙醇技术相比,该技术具有投资少成本低、出酒率高、生产工艺兼容性强、污染程度低等一系列明显颗粒大小mm发酵时间h乙醇浓度/gL残糖含量%优势128.24乙醇生产过程中产生的副产品利用途径4.1液态发酵法副产品利用途径24.6(1)浓缩燃烧技术。将废液浓缩后通过特制的炉子进行燃烧,使浓缩液全部彻底烧完。燃烧后的锅灰发酵成功与否的关键因素之一,维持发酵过程一定的是具有一定经济价值、含钾量较高的钾灰。在甘蔗糖水分含量是实现固态发酵过程成败的关键。Gam在蜜生产乙醇的废水处理方面,国内采用工厂余热浓缩研究甜菜发酵时发现,随着甜菜含水量的增加,乙醇生废水,而后喷回锅炉燃烧发电的方法,解决了甘蔗糖蜜成速率由初期的增加到后期的减少,中间经历一最大生产乙醇废水零排放问题。这一方法同样适用于采用值。在甜菜含水量75%~80%之间乙醇生成率较高。液态发酵法的甜菜乙醇生产甜菜根体平均含水量为75%,原料磨浆后含水量要降(2)生化处理技术。利用微生物(厌氧菌、好氧低,因此乙醇生产过程中需要增加水分。一般可采用菌)降解水中COD、BOD。首先将乙醇废醪经沉沙池向发酵器内通湿空气,增加发酵器内空气的相对湿度处理,进行固-液分离,将固体部分脱水干燥回收蛋或在翻料时进行加水等方式解决白饲料,然后将固-液分离后的液体部分用离心泵送3.3发酵条件优化入沼气发酵罐,发酵产生的沼气经过脱水、脱硫后进张杰等对甜菜发酵生产酒精的条件进行了研究,入储气罐。最后对沼气发酵废液、沼渣进行COD检确定了液体种子营养基配方:20g马铃薯,100onL测,检测后的沼气发酵废液可直接浇灌农田,沼渣用水,20g葡萄糖,3g无水硫酸镁,1.5g磷酸二氢钾,自作肥料。然pH,121℃灭菌15min。采用了固态发酵的方法,对4.2固态发酵法副产品利用途径发酵条件进行优化,结果表明,编号为1308.1的南阳混固态发酵法生产酒精产生的甜菜渣,一般含粗纤合酿酒酵母菌发酵效果最好。发酵的最佳条件是先对维20%-30%,粗脂肪06%左右,粗蛋白7%10%,无氮发酵的培养基灭菌,发酵液pH控制在5-55之间,接浸出物54%65%。它是一种粗饲料,可用于喂养牲种量为15mL,发酵时间为48h,在此条件下,残糖含畜,但由于其含有较多游离氨基酸,大量饲喂易引起腹量最低,酒精浓度最高,乙醇得率为5:027mL(80g)。泻。甜菜乙醇厂在生产过程中产生的废渣量很大,处在发酵过程中当初始pH值发生变化时,残糖含量及其理不及时易发臭变质。刘晓兰等叫利用饲料酵母和能酒精含量也会发生变化。随着pH值的逐渐增大,残糖分解废粕中果胶和纤维质的霉菌,以甜菜废粕为基质含量随着降低,而酒精含量也相应的增多。当pH值在添加营养盐,进行固态发酵,发酵后的产物中蛋白质含50-5之间时,产生的酒精量最多,残糖含量剩余的量达15%(干重)以上。王疆元等以甜菜渣为主要原最少,意味着发酵结束。因甜菜的自然pH在50-57料,以曲霉菌株XAP1312和XAP132及蛋白生产菌之间,从节约成本方面考虑可以采用自然pH进行发产阮假丝酵母菌株SD和SL为菌种,混合发酵,一次性酵,效果也是良好的中试生产所得产品的粗蛋白含量达4421%,比原甜菜目前世界最先进的技术是生物活性引透技术,渣提高了3721%;蛋白质的氨基酸组成齐全,且具有该技术(英文缩写BAP)由三个方面组成,即用于降芳香气味;果胶酶活力平均达768ug/mL。由此可见解植物细胞壁的植物细胞BAP酶的发现和应用;采用甜菜榨经微生物发酵使其转化为单细胞蛋白,不但用反向固化方式将工业性应用的生物生产成为固态可以解决这些问题,而且大幅度增加蛋白质含量。从粉状;以及在工业应用中可以多种酶一次性投放。上述研究结果可以看出,采用不同的菌种和处理方法,香港和宝国际206年开始拥有处于世界领先地位产品中的蛋白质含量差别很大。的生物活性引透生产非粮食类乙醇技术,并在宁夏采用固态发酵法生产乙醇产生的废渣颗粒在2西部光彩产业基地设立了生产示范基地。该技术利mm左右,较制糖后的渣粕小得多,可以直接进行用生物酶将甜菜磨浆后与渣料一同发酵、蒸馏,直接SF发酵生用甜菜为原料生产乙醇,改写了甜菜乙醇寄生于其节。用甜中国煤化工去了磨制浆环他工业的历史。与传统的甜菜乙醇或国内普遍采用见公式1YHCNMHG饲料的工艺流程中国农学通报htp:!/ww.casb. org. cn单种培养→混均种子甜菜渣一加辅料亠搅拌均匀一发酵一气流干燥→饲料产品(1)5研究展望物量酶解同步发酵技术,以充分利用甜菜原料中的纤5.1甜菜乙醇产业发展中亟待解决的问题维素和半纤维素。采用液态发酵法生产乙醇,应探索甜菜乙醇产业的发展必须解决以下关键问题:首达到清洁生产,正常生产过程无污水和废渣排放的最先是利用边际性土地生产高可发酵糖量的原料,且需佳工艺流程,从而提高乙醇生产的经济效益。稳定供应;二是选育高效低成本的发酵菌种并制定甜5.2关于甜菜乙醇的发展前景菜转化燃料乙醇生产新工艺;三是必须为燃料乙醇生20世纪90年代出现的能源危机已成为中国亟待产过程中产生的副产品寻找出既环保又经济的利用途解决的问题,而要同时解决能源危机和粮食安全问题径。解决第一个问题的关键是筛选抗逆基因型,培育最简捷有效的方法就是种植高能植物。中国曾提高蓄能、高抗胁迫性和高生物产量性状的能源甜菜新倡用陈粮生产燃料乙醇,但粮食生产乙醇效率远远品种,并将化控技术与纸筒育苗技术及其他相关技术低于甜菜和甜高粱(表2)。甜高粱与甜菜相比较,其组装集成,建立逆境胁迫下提高甜菜可发酵糖含量的抗逆性(抗盐碱和抗旱性)相仿,但甜髙粱制取乙醇有化控栽培工程”体系。在品种筛选上要创造简单有效一个难以解决的问题,那就是甜高粱茎秆中的糖分极的逆境,重点是干旱和低氮条件,在多个地点建立旱圃易转化,加工期只有20天左右。这一瓶颈问题至今和低氮圃,鉴定甜菜的抗逆能力。在选系早代,至少经尚未突破,而甜菜不存在这样问题,它的加工期长达半历一次非生物逆境和一次密植选择。应在目标地区施年。既然甜菜制取乙醇具有这样大的优势,为什么中行自然鉴定,以达到选系目的。建立逆境选择压力要国种植面积会大幅度减少,甜菜乙醇产业发展缓慢?以尽可能揭示群体内的遗传方差为度。近阶段要通过1991年中国甜菜面积78.34万hm,至2000年之后减不断从国外引进外来种质,加大选择压力、加强选择手少到每年47.6万hm2。其原因是多方面的,一是20世段,以提高杂交优势水平。在实施甜菜“系统化控”的纪末,由于制糖亏损,部分糖厂破产或转产,制糖原料条件下,加大栽培密度和水肥管理等措施,将“系统化产区进行调整,向玉米、绿豆等价格较高的作物转移控”与“传统栽培措施”进行有机融合和配套,形成新的。二是用玉米制取乙醇得到了国家补贴,国家对燃栽培体系,使边际性土地上的甜菜生产按照目标设计料乙醇生产企业免征6%可增殖税,吨乙醇补贴1370进行。元,利润空间较大,从而忽视了甜菜乙醇的发展。2008乙醇转化菌种是生物质能源利用的一个“瓶颈”,年后国家发改委逐步降低直至取消对了乙醇企业的补乙醇对于用来发酵的酵母具有很高的毒性,因此必须贴。今后燃料乙醇企业必须尽快培养自身的自主盈利加大工作力度驯化筛选耐乙醇能力强、活性高的乙醇能力,只有能自主盈利的燃料乙醇生产企业才有生存酵母,并根据乙醇酵母的生理、生化特性制定高乙醇转的空间。面向未来,甜菜乙醇产业应有广阔的发展前化率的生产新工艺。为了提高乙醇产率,要探索全生景,原因如下表2东北地区制取燃料乙醇三种原料作物间的比较作物名称甜菜高粱可发酵糖量或淀粉16-1862~7013~17.5济产量thm2)35-506-935~50最高经济产量(thm2)原料乙醇产量(kgt)83.3~112.0单位面积乙醇产量(kghm2)2915~56002113~3580600-4880270-2801300~1400吨乙醇耗原料量t中国煤化工11~14吨乙醇原料成本(元1)CNMHG吨乙醇效益(元)1140-20701000-2080李文等:甜菜制取燃料乙醇关键技术及其研究进展(1)甜菜具有高产、高糖、适应性广、抗盐碱性强等中国糖料,20001):5-8特性,根体中的糖分可为酵母直接利用转化乙醇叫2,李蔚农,王荣华,王维成,等NC胁迫对甜菜生长的影响门中国糖比淀粉制取酒精节省了淀粉糊化与糖化两个耗能过料,2007(2):17-19[6]杨爱芳,赵仕兰,等利用转基因技术创造甜菜耐盐新种质[山东程。应用甜菜生产乙醇,能量效率高、成本低廉,是可农业科学以规模化、工业化、商业化生产乙醇的非粮生物质原[7聂绪昌,田风雨甜菜育种与良种繁育U哈尔滨黑龙江科学技术料,不存在与粮争地的问题。出版社,1982:1-6(2)国家对糖料作物的计划面积为2066万hm2,(8 Sakamoto A, Murata N. Genetic engineering of glycinebetaine扣除甜菜33.3万hm2,糖料甘蔗146.7万hm2,尚有26.7synthesis in plants: current status and implications for enhancement万hm2可用于发展能源甜菜。说明适度发展甜菜乙醇of stress tolerance[]. Journal of Experimental Botany, 2000, 51并不影响糖料生产,不存在与糖争地的问题。[9]赵勇,马雅琴,翁跃进盐胁迫下小麦甜菜碱和脯氨酸含量变化门(3)中国发展甜菜燃料乙醇在工艺和设备上不存植物生理与分子生物学学报,2005,31(1):103-106在根本性、长期性的障碍。中国现有的日加工1000t10 Lemann R, Margalith P. Intracellular and extracellular ethanol[J]J以上的甜菜糖厂,一般都有用糖蜜生产食用酒精设Appl Microbial Biotechnology, 1986, 23(5): 198-200.备。在现有的基础上増添打浆等少量设备,即可投入l]侯红漫,吴怡莹清酒酵母与酿酒酵母原生质体融合的研究门.生物技术,9955(1):16-19生物燃料乙醇生产,既减少设备投资,又提高设备利用12]吴振强固态发酵技术与应用队北京:化学工业出版社206率。也可利用大型玉米酒精厂加以改造,建成甜菜乙11-20.醇企业。从糖汁提取、浓缩、发酵、蒸馏和脱水等工艺[13]张杰,姜月,程大友,等甜菜固态发酵生产酒精的条件优化中国均为成熟技术农学通报,2009,25(5):72-7(4)甜菜在无霜期短或不稳定的地区均可以种植14]刘晓兰,刘晓艳,郑喜群,甜菜废粕固态发酵转化单细胞蛋白饲料[中国甜菜糖业,1995(6):23-26.甚至不可以种植玉米等粮食作物的盐碱地也可以正常[15]王疆元郝峥嵥甜菜渣生产蛋白饲料及果胶酶中试工艺研究门种植甜菜。在“三北”地区发展甜菜乙醇生产,可加速新疆农业科学,19955):21-23致富步伐,缩小与经济发达地区的差距,对于巩固边[16]黎大爵甜高粱可持续农业生态系统研究中国农业科学,200疆,构建社会主义和谐社会具有重要作用35(8):1021-1024.17]张志鹏杨镇,朱凯等可再生能源作物一甜高粱的开发利用[J杂粮作物,2005,25(5):334-335参考文献卬]邓可蕴,张鲁江贺亮中国农村地区能源形势分析门农业工程学U8]王峰成喜雨吴大祥,等甜高粱茎秆汁液酒精发酵及其经济可行性研究门酿酒科技,2006,4(2):42报,1998,14(2):19-25[1]9]王莹,张峰龙贾茹诊,等甜高粱茎汁酒精发酵研究与应用进展[2]林宗虎论未来的中国能源[自然杂志,2001,23(3):125-130可再生能源,2007,25(1):51-542 fussy. awkes F R. Continuous fermentative hydrogen[20]蔡葆张文斌黄彩云开发能源甜菜产业势在必行[中国糖料,production from sucrose and sugar beet []. Hydrogen Energy, 2005,[21]史淑芝,程大友,生物质能源作物一能源甜菜的开发利用[J中国[3 Melvin G R, Cannellstration and biomass energy农学通报,2007,23(11:416-41offset: theoretical, potential and achievable capacities globally, in[22]袁振宏吴创之,马隆龙,等生物质能利用原理与技术M]北京:化Europe and the u kU. Biomass and Bioenergy, 2003, 24(2): 97-116学工业出版社,2005:105-1124]李雅华,崔平,王艳玲甜菜种质芽期耐盐性及鉴定方法的研究中国煤化工CNMHG