甜高粱盐甜1号秸秆榨汁发酵制取乙醇

收稿日期:2020-10-18
基金项目:江苏省农业自主创新资金[CX(20)3138];江苏省(现代农
业)重点研发计划(BE2018344);江苏现代农业(特粮特经)产业技术体系盐城推广示范基地项目(JATS[2020]207)。
作者简介:潘宗瑾(1983—),女,助理研究员,主要从事经济作物育
种研究。E-mail:*************。
*通信作者:王
为(1980—),男,博士,副研究员,主要从事经济作物育种研究。E-mail:*************。
高粱盐甜1号秸秆榨汁发酵制取乙醇
潘宗瑾,王海洋,杨滚珠丝杠副安装
水塔水位控制系统华,刘兴华,高
进,秦光蔚,葛汉勤,王
为*
(江苏沿海地区农业科学研究所/盐城市甜高粱育种工程技术研究中心江苏盐城224002)工程仿真
摘要:甜高粱秸秆是非粮作物发酵生产燃料乙醇极具潜力的原料。对盐甜1号秸秆榨汁发酵制取乙醇进行试验,结果表明:盐甜1号茎秆汁液糖锤度呈现出完熟期>成熟期>乳熟期>开花期的变化趋势,出汁率表现出成熟期>完熟期>乳熟期>开花期的变化趋势;通过对其成熟期后收割(糖锤度>15°BX)、短期贮存(<3d)、有效压榨(出汁率31.25%)和及时(<3d)发酵24h,乙醇得率可高于91.64%。
关键词:甜高粱;茎汁;发酵;乙醇;盐甜1号中图分类号:S514;TS26
文献标志码:A
文章编号:1673-6486-20200787
潘宗瑾,王海洋,杨华,刘兴华,高进,秦光蔚,葛汉勤,王为.甜高粱盐甜1号秸秆榨汁发酵制取乙醇[J/OL].大麦与谷类科学,2020,37(5):48-51./10.14069/jki.32-1769/s.2020.05.010.
20世纪因多次出现能源危机,人们便对生物燃
料乙醇寄予了厚望。目前,燃料乙醇的生产以淀粉类和糖类等粮食作为原料,这样势必造成与民争粮、与粮争地的情况,导致粮食紧缺,所以各国开始研究用非粮作物来生产燃料乙醇的技术。甜高粱糖分积累快,茎秆汁液中含糖量可达12%~22%[1],其汁液锤度(Brix,简写为BX)通常为100~200°BX;其生物产量高,茎秆产量75~300t/hm 2,生产力接近速生轮作林的2倍,比甘蔗高30%,是玉米的3.2倍,且能适应干旱、洪涝、盐碱地等不良环境[2],是最具有潜力的再生能源作物。但是,由于甜高粱在储存时糖分易降解消耗[3],在甜高粱发酵乙醇产业化时,如何有效储存甜高粱,保持其糖分不损耗,是产业面临的技术难题[1]。
甜高粱发酵生产乙醇的技术主要有固体发酵和液体发酵2种。固体发酵是一种利用粉碎后的甜高粱直接发酵的工艺。固体发酵的优点是设备简易、成本低、易操作、乙醇生产率高,并且在整个工艺过程中不产生废水、废物[1]。但是,固体发酵存在设备占地面积大,对工人能力需求较高,以及发酵
周期较长等弱点。李十中等发明了一种具备自控系
统的连续固态发酵制取乙醇的装置及工艺,该工艺采用连续固态发酵生产乙醇,工艺可以充分利用可发酵糖分,提高发酵效率,自动化程度高,发酵罐的可调控性强,并可节省成本[4]。液体发酵是将甜高粱茎秆榨汁后发酵,利用糖汁直接发酵可以在很大程度上缩短发酵时间,适合工业上大规模的生产[
5]。刘晓娜等发明了一种甜高粱茎秆生产燃料乙醇的方法:采用压榨机将甜高粱压榨后,再用活化的酵母对糖汁进行发酵,随后通过粗蒸馏和精馏的方式提高乙醇的浓度[6],1hm 2甜高梁茎秆汁液可以转换5t 乙醇。不过,液体发酵存在糖汁易污染的缺点,极大地增加了原料储存的难度[7],增加了生产成本,是从实验室阶段走向生产阶段的瓶颈。监控摄像机主板
目前,很多以甜高粱茎秆为原料通过液体发酵生产乙醇的研究主要集中在工艺优化方面[8-9],其基本工艺流程为:甜高粱种植→茎秆初加工→茎秆榨汁→乙醇发酵→乙醇蒸馏→无水乙醇。本研究利用自育甜高粱品种盐甜1号在实验室内进行液体发酵制取乙醇的初步研究,以期为该品种的开发利用提供参考依据。1
材料与方法
1.1试验材料
材料:江苏沿海地区农业科学研究所自主选育的甜高粱品种盐甜1号。盐甜1号为中早熟常规甜高粱品种,高耐盐、强抗倒伏,苗势强,尤其是中后
ic编带48--

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