秸秆发酵生产酒精的基本步骤：
玉米秸秆预处理由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。
水解工艺玉米秸秆进行预处理后,纤维素水解只有在催化剂存在的情况下才能显著进行。常用催化剂是无机酸和酶,由此分别形成了酸水解工艺和酶水解工艺,酸水解工艺又分为稀酸水解和浓酸水解。水解主要是破坏纤维素、半纤维素的氢键,使之转化为发酵的单糖。
发酵工艺由于农作物秸秆的相当部分由半纤维素构成,其水解产物为以木糖为主的五碳糖,还有相当量的阿拉伯糖生成(可占五碳糖的10%～20%),故五碳糖的发酵效率是决定过程经济性的重要因素。木糖的存在对纤维素酶水解起抑制作用,将木糖及时转化为酒精对玉米秸秆的高效率酒精发酵是非常重要的。目前人们研究最多且最有工业应用前景的木糖发酵产乙醇的微生物有3种酵母菌种,即管囊酵母、树干毕赤酵母和体哈塔假丝酵母,主要的发酵方法有以下几种。
蒸馏提纯:发酵液内，除含有酒精和大量水分外，还含许多杂质。蒸馏是把发酵醪液中含有的酒精提纯出来，通过粗馏和精馏，最后取得合乎规格的酒精，同时得到副产物杂醇油、酒糟等。
在纤维素稀酸水解发酵制乙醇的过程中，由于弱酸、呋喃衍生物和苯系化合物对微生物的影响,乙醇的产量和产率都不高。
好氧发酵罐和厌氧发酵罐的区别：
好氧发酵设备通常采用通气和搅拌来增加氧的溶解，以满足其代谢需要。根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备又可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐。
机械搅拌式发酵罐：利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促进氧的溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧。
通风搅拌式发酵罐：通风的目的不仅是供给微生物所需要的氧，同时还利用空气代替搅拌器使发酵液均匀混合。
厌氧发酵设备厌氧发酵也称静止培养，因其不需供氧，所以设备和工艺都较好氧发酵简单。严格的厌氧液体深层发酵的主要特色是排除发酵罐中的氧。罐内的发酵液应尽量装满，以便减少上层气相的影响，有时还需充人非氧气体。发酵罐的排气口要安装水封装置，培养基应预先还原。此外，厌氧发酵需使用大剂量接种（一般接种量为总操作体积的10%～20%），使菌体迅速生长，减少其对外部氧渗入的敏感性。
玉米秸秆型发酵床养猪垫料 发酵效果的研究 刘 彦1,2*，魏时来1** (1. 甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃 兰州 730000；2. 武威市凉州区畜牧兽医局， 甘肃 武威 733006) 猪和玉米分别是武威市凉州区畜牧业和种植业的重点产业。随着养猪业规模化进程的加快，对周围环境的污染日益加剧。同时，随着玉米种植面积的迅速扩大，玉米秸秆产量的剧增，大部分玉米秸秆被废弃或焚烧，而造成的生物质资源浪费以及环境污染日益严重。因此，利用玉米秸秆作为发酵床的有机垫料，将秸秆循环利用引入养猪生产中，发展生态养猪业，最大限度的提高资源利用率，实现经济、生态和社会效益的统一，是凉州区亟待解决的关键问题。而如何找出符合凉州区实际情况的秸秆替代锯末和稻壳成为发酵床养猪面临的一个重要问题，本试验针对上述问题着重进行研究。 1 试验材料与方法 1.1 试验设计 本试验于2014年1月4日在武威市凉州区黄羊镇土塔村星火种猪场进行，猪舍共分隔为8个试验单元，各单元规格长×宽×高分别为4.1 m×3.5 m×0.9 m，待发酵床正常启动后进猪饲养，各单元10头，供试仔猪经过严格挑选，保持各栏中仔猪的均衡，入舍前统一驱虫，同时不定期对猪舍周围进行消毒，预防疫情。各单元垫料配比情况详见表1。1.2 试验材料 根据垫料选择的原则，选择风干玉米秸秆、玉米芯和锯末为试验原料，以干燥，不发霉为宜。玉米秸秆和玉米芯购自周边农户，锯末购自周边木材厂，均为原木锯末，各种原料 的特性详见表2(均为在干物质基础上的实测值)。 1.3 样品采集 本试验主要通过对不同比例秸秆垫料的成分进行分析，筛 选出最适秸秆添加比例。试验按照菌剂和秸秆的不同共分为8个组，各组加水混匀调制含水率在50 ％左右，各组参数特征详见表4。堆制过程分别按菌剂的详细说明严格执行。在试验的第0、7、14、21、28、60及120天，在垫料的中部多点取样，混匀，放入冰盒中保存，带回实验室及时处理化验分析。1.4 检测指标及方法 (1) 物理性状：主要从颜色、气味、含水状况来判断垫料的物理性状。 (2) pH ：取10 g 垫料样至250 mL 离心管，用去离子水按1︰10(W/V)的比例稀释，于振荡器上震荡30 min，测定pH 值。 (3) 总氮：风干样，凯氏定氮法。 (4) 铵态氮：取5 g 垫料用2 mol/L 的KCl 按1︰5(W/V)的比例充分混匀，摇床浸提30 min，4 000 rpm 离心后，取上清液靛酚蓝比色法测定氨氮。取样及显色剂用量如下：取5 μL 浸提液，加入2 mL 显色剂A(苯酚+硝普钠)、2 mL 显色剂B(碱性次氯酸钠)，边加边混匀。用去离子水稀释，使吸光度在0～1之间，混匀，37 ℃水浴30 min，冷却后于625 nm、1 cm 比色皿比色。 (5) 硝态氮：取风干样品按照肥料中硝态氮含量的测定紫外分光光度法(NY/T1116-2006)进行测定。 (6) 脲酶：脲酶采用比色法：取5.00 g 样品于100 mL 容量瓶中，加入2 mL 甲苯，15 min 后，加入10 mL 10 ％尿素溶液和20 mL pH 6.7的柠檬酸-磷酸缓冲溶液，仔细混合后，于38 ℃培养3 h，同时另设空白试验。培养结束后，用热至38 ℃蒸馏水稀释至刻度(甲苯应悬浮于刻度线以上)，充分摇匀后，通风橱过滤。取1 mL 滤液于50 mL 容量瓶中，用水稀释至10 mL，然后加入4 mL 苯酚钠溶液，并立即加入3 mL 次氯酸钠溶液，摇匀，20 min 后，定容，于578 nm *作者简介：刘彦(1986- )，男，助理畜牧兽医师，硕士在读， 主要从事畜牧技术研究及推广。Email：liuyan116@https://www.doczj.com/doc/341103212.html,。 **通信作者：魏时来(1961- )，男，教授、硕士生导师、动物科 学技术学院副院长、中国动物营养学会理事、中国畜牧兽医学会理事，主要研究方向为动物营养与饲料利用。 摘 要：近年来随着发酵床养猪的进一步发展，锯末和稻壳的价格随之水涨船高，直接造成养猪户经济效益的减少，而凉州区作为农业大区每年有大量的秸秆资源得不到很好的利用。本文通过设计8个试验单元，其中100 ％锯末组为对照组，其他7种垫料配方使用玉米秸秆或玉米芯取代部分锯末作为发酵床垫料为试验组。试验结果表明：7种试验配方均能达到全锯末发酵床的养殖效果，均能应用于发酵床养猪。 关键词：玉米秸秆型发酵床；垫料；发酵效果；凉州区 中图分类号：S816.7 文献标识码：A 文章编号：1001-0769(2014)12-0058-04
秸秆发酵简介 玉米秸秆利用 一、玉米秸秆简介 主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维；半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成；木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。 二、玉米秸秆常见预处理方法有 因玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。要经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。 1、挤压膨化法（物理处理法） 是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压，并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃，在从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。该方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌效果。 2、湿氧化法（化学处理法） 是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化
法对玉米秸秆处理效果很好,纤维素遇碱，只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但能保持原来骨架,加入Na2CO3后起缓和作用,能防止纤维素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。 匈牙利 Eniko等人采用湿氧化法在195℃,15min,1200千帕O2, Na2CO32g/L条件下,对60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来,纤维素酶解转化率(ECC)达85%左右。 3、酸处理法（化学处理法） 该方法可追溯到 1980年。该法是采用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用的最多。处理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将 pH值调整到中性,还应该注意反应器的耐酸性。 4、蒸汽爆破法（物理化学处理法） 是用蒸汽将原料加热至180～200℃,维持5～30min,也可加热到245℃,维持 0.5～2.0min。高温高压造成木质素的软化,在迅速使原料减压,造成纤维素晶体和纤维束的爆裂,使木质素和纤维素分离。该法成本较高,间歇蒸汽汽爆器对玉米秸秆进行爆破处理,经这种爆破器爆破的玉米秸秆,纤维素水解转化率(ECC)可达 70%以上。 5、生物方法 具有节约化工原料、能源和减轻环境污染等方面的优点。有许多微生物能产生木质素分解酶,如白腐菌,其分解木质素的能力较强,但活性较低,而且微生物处理周期长、菌体会破坏部分纤
酒精发酵 一、实验目的 1．了解淀粉水解酶、糖化酶和活性干酵母活化的方法； 2．掌握双酶法糖化淀粉的方法； 3．掌握酵母发酵糖化液制取酒精的方法； 4．了解糖浓度和酒精含量的测定方法。 5．通过实验让学生理解糖的无氧酵解途； 二、实验原理 1．在无氧的培养条件下，酵母菌(或细菌)利用葡萄糖发酵生成酒精和二氧化碳，此过程即为酒精发酵，反应式为： C6H12O6 2C2H5OH ＋2CO2 通过对发酵醪液酒精含量的测定，可以判断酒精发酵的程度。 酵母菌在有氧和无氧条件下的糖代谢的产物不同（好氧条件下生成水和二氧化碳），无氧条件下产生酒精和CO2，所以在酒精发酵时要杜绝氧气，否则酒精产率下降。 三、实验材料及仪器 1．实验材料：大米粉、玉米粉或甘薯粉等淀粉质原料，自来水，耐高温活性干酵母，耐高温α-淀粉酶，糖化酶，蔗糖，氯化钙，硫酸铜，亚甲基蓝，酒石酸钾钠，沸石。 2．实验仪器：铝锅，恒温培养箱，高压灭菌锅，酒精蒸馏装置，恒温水浴锅，蒸馏烧瓶，酒精计，糖度计，滴定管，温度计，pH计，三角瓶，容量瓶，石棉网等。 四、实验过程 1、实验步骤 （1）取自来水2000mL，按照1：4的料水比称取大米粉（500g），一起加入铝锅中，调节pH值5.5-6.0（用HCl），保持沸腾状态1h。注意不要煮糊，可适当补水，但补水不宜过多，以免局部骤然降温，产生老化现象。此过程中，请2个同学做淀粉酶的活化，2个同学做干酵母活化所需蔗糖溶液及吸管（10根）的灭菌，以及活化糖化酶所需的无菌水。 （2）加入CaCl2 0.01mol/L（酶的保护剂）冷却到85℃，按10U/g大米粉的比例加入活化好的淀粉酶酶液，80℃-85℃水浴保温，使其DE值在15-20之间。（3）将醪液定容到2000ml，若是大于2000，则加热使其浓缩。用盐酸调节上述醪液至pH4.0-4.5，分装到8个250ml三角瓶中，装液量为150ml。121℃灭菌20分钟，冷却到手温，按150U/g大米粉的比例加入活化好的糖化酶酶液，及活化好的酵母液10ml。
玉米秸秆做饲料的十种加工方法 玉米是供作饲料为主的粮、经、饲兼用作物，玉米秸秆也是工、农业生产的重要生产资源。作为一种资源，玉米秸秆含有丰富的营养和可利用的化学成分，可用作畜牧业饲料的原料。 长期以来，玉米秸秆就是牲畜的主要粗饲料的原料之一。有关化验结果表明，玉米 秸秆含有30%以上的碳水化合物、2%?4%的蛋白质和0. 5%—1%的脂肪，既可青贮，也可直接饲喂。就食草动物而言，2 kg 的玉米秸秆增重净能相当于1kg 的玉米籽粒，特别是经青贮、黄贮、氨化及糖化等处理后，可提高利用率，效益将争更可观。据研究分析，玉米秸秆中所含的消化能为2 235. 8kJ/kg,且营养丰富，总能量与牧草相当。对玉米秸秆进行精细加工处理，制作成高营养牲畜饲料，不仅有利于发展畜牧业，而且通过秸秆过腹还田，更具有良好的生态效益和经济效益。 玉米秸秆饲料加工技术是采用机械工程、生物和化学等技术手段，完成从玉米秸秆的收获、饲料加工、贮藏、运输、饲喂等过程的技术。近年来，随着我国畜牧业的快速发展，秸秆饲料加工新技术也层出不穷。玉米秸秆除了作为饲料直接饲喂外，现在有物理、化学、生物等方面的多种加工技术在实际中得以推广应用，实现了集中规模化加工，开拓了饲料利用的新途径。 1 、玉米秸秆青贮加工技术： 属于生物处理技术，是玉米秸秆饲料利用的主要方式。该项技术是将腊熟期玉米通过青贮收获机械一次性完成秸秆切碎、收集或人工收获后将青玉米秸秆铡碎至1—2cm 长，使其含水量为67%—75%，装贮于窖、缸、塔、池及塑料袋中压实密封贮藏，人为造就一个厌氧的环境，自然利用乳酸菌厌氧发酵，产生乳酸，使大部分微生物停止繁殖，而乳酸菌由于乳酸的不断积累，最后被自身产生的乳酸所控制而停止生长，以保持青秸秆的营养，并使得青贮饲料带有轻微的果香味，牲畜比较爱吃。 2、玉米秸秆微贮加工技术： 这也是生物处理方法，把玉米秸秆切短，长度以养牛5-8cm、养羊3—5cm为宜，而养 猪需粉碎，这样易于压实和提高微贮窖的利用率及保证贮料的制作质量。容器可选用类似青贮或氨化的水泥窖或土窖，底部和周围铺一层塑料薄膜，小批量制作可用缸或塑料袋、大桶等。秸秆含水量控制在60%—70%，在秸秆中加入微生物活性菌种，使玉米秸秆发酵后变成带有酸、香、酒味家畜喜食的饲料。微贮就是利用微生物将玉米秸秆中的纤维素、半纤维素降解并转化为菌体蛋白的方法，也是今后粗纤维利用的趋势。 3、玉米秸秆黄贮加工技术： 这是利用微生物处理玉米干秸秆的方法。将玉米秸铡碎至2?4cm,装入缸中，加适量 温水闷2 天即可。干秸秆牲畜不爱吃，利用率不高，经黄贮后，酸、甜、酥、软，牲畜爱吃，利用率可提高到80％-95％。 4、玉米秸秆氨化加工技术：
秸秆发酵简介 秸秆发酵简介 玉米秸秆利用 一、玉米秸秆简介 主要由植物细胞壁组成，基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖，多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维；半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成；木质素是以 苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中, 木质素是一种燃料，半纤维素可水解为五碳糖，而纤维素水解为六碳糖比较困难。 二、玉米秸秆常见预处理方法有 因玉米秸秆结构复杂，不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹，而且半纤维素部分共价和木质素结合，同时纤维素具有高度有序晶体结构。要经过预处理，使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构，降低聚合度。预处理方法有物理法、化学法、物理化
学法和微生物法等。 1、挤压膨化法（物理处理法） 是将原料粉碎后调节至一定水分 ,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动，同时被剪切、挤压，并且在摩擦热的作用下温度可接近 140 C，在从挤压机中喷出，物料的压力突然降低、体积迅速膨胀，纤维素晶体结构被破坏，从而为纤维素的酶解处理创造条件。该方法生产过程连续，不需要消耗蒸汽，而且具有灭菌效果。 2、湿氧化法（化学处理法）
是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化法对玉米秸秆处理效果很好，纤维素遇碱，只引起纤维素膨胀，形成了碱化纤维素，但能保持原来骨架，加入Na2C03后起缓和作用，能防止纤维素被破坏，使木质素和半纤维素溶解于碱液中而 与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高，且副产物很少。 匈牙利Eniko等人釆用湿氧化法在195°C, 15min, 1200千帕02, Na2C032g/L条件下,対60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来，纤 维素酶解转化率(ECC)达85%左右。 3、酸处理法(化学处理法) 该方法可追溯到1980年。该法是釆用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理，其中以硫酸研究和应用的最多。处理后，半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏，原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将pH值调整到中性, 还应该注意反应器的耐酸性。 4、蒸汽爆破法(物理化学处理法) 是用蒸汽将原料加热至180?200°C,维持5~30min,也可加 热到245°C,维持0. 5~2. Omino高温高压造成木质素的软化，在迅速使原料减压，造成纤维素晶体和纤维束的爆裂，使木质素和 纤维素分离。该法成本较高，间歇蒸汽汽爆器对玉米秸秆进行爆 破处理，经这种爆破器爆破的玉米秸秆，纤维素水解转化率(ECC) 可达70%以上。 5、生物方法 具有节约化工原料、能源和减轻环境污染等方面的优点。有许多微生物能产生木质素分解酶，如白腐菌，其分解木质素的能
玉米酒精废水处理 水处理技术:一、玉米酒精的特性 每生产1吨酒精需3吨玉米，排出糟液约为12立方米。淀粉质原料(玉米)酒精发酵产生的废糟液COD,BOD5值相对较低,COD大约3～5万mg/L,BOD5大约2～3万mg/L。糟液污染重要指标之一是总固体，它包括溶解性固体、悬浮固体和胶体，它是由有机物、无机物和生物菌体所组成。有机物的成分主要是碳水化合物、其次是含氮化合物、生物菌体和未完全分离出去的产品如丁醇，乙醇、丙酮等低沸点易挥发物；无机物主要来自原水（自来水）中各种离子和原料中的杂质、灰尘，如Ca2+、Mg2+、SiO2、HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-、PO42-等。在总固体中悬浮固体（包括超胶体和部分胶体）约占60%~80%，溶解性固体和部分胶体（即粒径小于4.5um）占20%~40%。糟液具有很强的腐蚀性和较高的粘度。 二、玉米酒精糟液污染控制技术 玉米酒精糟中含有大量的蛋白质、脂肪等具有丰富的有机成分，是极好的畜、禽饲料，目前采用的主要污染控制技术有：玉米酒精糟制取全干燥蛋白饲料（DDGS）；玉米酒精糟固掖分离、滤渣直接做饲料或生产DDG蛋白饲料、滤液稀释排放；玉米酒精固掖分离、滤渣直接做饲料或DDG蛋白饲料、滤液30%~50%回用于生产：玉米酒精糟固液分离、滤渣直接做饲料或生产DDG蛋白饲料、滤液厌氧发酵生产沼气等四种。酒糟中存在的对酵母酒精发酵有抑制作用的物质,大部分被湿渣带走,留下的只是极少部分,通过调整回流比完全有可能在回流系统中将其浓度控制在酵母能够忍受的范围之内。所以现在一般酒精厂所采用的酒精废糟液的综合处理工艺中都包含有将
部分或者全部返回生产系统作为拌料用水或液化、糖化添加水的回用路线。而且,若回流比恰当,酒精回流技术的应用不仅不会影响酵母的酒精发酵,反而有可能会提高酒精产量。 （一）、膜过滤法处理酒精废糟液 膜处理技术由于操作简便、分离效果理想而得以广泛应用，同时也是污水深度处理的重要手段之一。目前，国内外已普遍应用与膜技术处理纺织、造纸废水、胶粘剂生产废水、含油废水以及味精生产废水等，其中不少单位也正尝试把膜技术应用于酒精工业废水的处理。 酒精废糟液先经离心分离去除粗渣，再经膜过滤，除去大部分对酵母生长和酒精发酵有抑制作用的大分子有机物，最后滤液全部回流。 应用膜过滤技术处理玉米酒精浓醪发酵酒精废糟液的工艺流程示意图如下： 玉米粉—→拌料—→低温蒸煮—→糖化—→发酵 ↑↓ 滤液←—膜过滤←—酒糟液←—蒸馏 ↓↓ 滤渣酒精 玉米酒精浓醪发酵废糟液“全回流”工艺流程示意图 应用膜过滤技术能去除酒精槽液中主要的抑制副产物，大大降低了副产物对酵母生产及酒精发酵的抑制作用。在工艺上实现“全回流”是切实可行的。但在膜过滤过程中要注意膜的污染问题，以确保膜通量的稳定，并延长膜的使用寿命。
秸秆发酵操作方法 秸秆养畜迅速发展，形成一个大产业。其中EM菌处理技术与农机有机结合，使秸秆大规模养畜成为可能。为促进该机械化技术大范围推广，现将其介绍如下: 1.秸秆EM菌处理与农业机械化 EM菌是有效微生物Effective Microorganinms的英文缩写。是日本琉球大学比嘉照夫教授研制的新型复合微生物菌，由多种微生物复合培养而成，是一种活性菌。该技术应用于秸秆养畜已在90多个国家成功推广。我国也已在10多个省、市、区推广，产生了较高的社会、经济效益，被列为秸秆养畜业重点推广的实用技术。 秸秆收获、运输、堆垛、加工、制作成养畜饲料，需要消耗大量劳力。而收获粮食与收获秸秆处在同一个用劳高峰，使秸秆利用大受影响，出现大量焚烧现象，既浪费资源，又污染环境，近几年农业机械化迅速发展，为秸秆大规模养畜创造了条件。现有农机系统只要添配秸秆检拾、打捆、切碎揉碎)机械及集垛装置，就具备了大规模秸秆EM菌处理的条件。因此，农机与秸秆处理技术相结合，将使秸秆养畜产业实现机械化并大大提高效
率。 2.秸秆EM菌处理养畜的前景 秸秆EM菌处理，就是在农作物秸秆中加入EM微生物高效活性菌和80多种有益微生物组合而成，使之在厌氧状态下如水泥窑贮存，使秸秆中难以被牲畜消化的纤维素、木质素软化、糖化，变成牲畜喜食的酸甜可口的饲料。 近几年，在秸秆养畜过腹还田示范项目中，县、乡两级建立机械化秸秆处理服务队，为农户提供秸秆检拾打捆、集垛、铡切、窑贮发酵等服务，已取得成功，大大促进了秸秆养畜业的发展。陕西关中、河南南阳等10多省区建成国家级示范县30多个，省级示范县180多个，使农区畜肉产量成倍增加。我国在生产5亿吨粮食的同时，也生产出近10亿吨秸秆，这个数量大大超过牧区牧草产量。专家预言，如果将其一半用来养畜，则农区牛羊肉产量将提高5一8倍，这对于调整畜牧结构，发展草食畜牧业，面对W TO发展我国畜产品比较优势都具有重大的经济意义。 3.秸秆EM菌处理的优点： 这是一项实用先进的应用技术。首先是秸秆处理的成本可以大大降低，其成本比氨化秸秆低，而效果优于氨化。EM菌处理后，由于秸秆柔软、膨
玉米原料超高浓度酒精发酵 许宏贤，段钢 （杰能科（中国）生物工程有限公司亚太谷物加工酶应用中心，江苏无锡， 214028）摘 要 以全磨玉米为原料，研究了超高浓度条件下传统工艺与生料工艺的黏度变化。采用传统工艺，在超高 浓度条件下， 物料的糊化、液化会变得非常困难。而采用生料工艺，黏度始终维持在合理的水平。对高浓度传统工艺和生料工艺发酵的结果进行对比，证明生料工艺可以产出更多的酒精；对超高底物浓度（35%绝对干物）生料发酵时采用温度梯度控制，使用市售酒精干酵母，在98h 内发酵醪液酒精浓度可达20%以上。关键词 玉米，浓醪发酵，黏度，酵母，温度梯度控制，生料水解酶，酒精 第一作者：硕士，高级工程师（段钢博士为通讯作者）。收稿日期：2011－08－10，改回日期：2011－10－17 由于石油危机而造成的国家能源安全、农民收入 和环境等问题而使得生物酒精的生产日益受到重视，近几年发展较快，中国已成为世界上第三大生物酒精生产国。现在工业上的生物酒精绝大部分属第一代燃料乙醇，即用淀粉质原料来生产 ［1］ 。据酿酒协 会酒精分会的统计， 2004年我国酒精生产玉米原料占50.3%，经过近几年的发展，玉米现在已经占到65%［2］。适度发展玉米燃料乙醇有益于粮食供需平衡， 依然可以起到玉米供需平衡蓄水池的作用。同时玉米也是深加工链条最长、产品系列最丰富的粮食品种 ［3］ ，因此相对于其他淀粉质原料，玉米酒精发酵的 研究意义更大。 高浓度酒精发酵工艺具有高发酵率、高转化率、 低残糖和节约能源等特点，可大幅度增加产量，显著提高经济效益 ［3－4］ 。据哈尔滨中国酿酒有限公司的 生产实践表明，按年产6万t 酒精计算，实施浓醪发酵后年节约一次水12万t ，吨酒精节电62.5?，吨酒精节约煤160kg ，年节约资金675万元，减排废水15万t ［5］ 。因此，酒精浓醪发酵是发酵酒精工艺的重大 技术进步，已经成为酒精行业清洁生产重点推广的技术之一。 中国开展生料酿酒研究始于20世纪70年代。以节能、减排、高出酒率、高浓度发酵为特点的无蒸煮生料发酵工艺是燃料乙醇生产技术的未来发展方向［1］ 。近期的研究增多［6－12］，商业化过程进展也加快 ［10］ 。但相对而言，生料超高浓度酒精发酵的研究 并不多［11－12］ 。 若采取传统的蒸煮工艺进行超高浓度酒精发酵， 由于黏度问题，在配料浓度很高的情况下，会造成液 化非常不彻底，并且浓醪的换热和输送在工厂会变得异常困难，同时也影响发酵体系的传质，而使过 程效率降低 ［7－8］ ；即便不考虑黏度问题，在这种条件下往往需要特别的耐高糖度、耐高酒度的酵母 ［13－15］ 。生料工艺除了可以节约能量外，由于整个系统中 温度远远低于淀粉的糊化温度， 没有剧烈的反应，体系黏度比传统过程低得多 ［7－8］ ，因此可以大幅提高发酵浓度而不必过分担心黏度问题。同时由于生料过 程中， 葡萄糖是逐步缓慢释放的，因此可以进行浓醪发酵而减轻高初糖浓度和高渗透压对酵母的生长抑制。 相关研究表明，传统的浓醪发酵温度对酵母的生 长和发酵效率非常重要 ［16－18］ ，采用温度梯度培养方式进行的研究近期有所报道 ［12，19］ ，而针对玉米生料 浓醪发酵过程中温度影响的研究尚未见报道，对酵母在不同工艺中的数量和形态的研究也未见报道。本文以玉米为原料，对不同过程的黏度变化与酵母情况进行考察，同时研究不同温度控制方式对玉米超高浓度酒精发酵的影响。 1 材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1 实验原料 全磨40目玉米粉，中粮肇东酒精厂试验室提供； 安琪牌酿酒高活性干酵母（耐高温型）。1.1.2主要酶制剂 颗粒淀粉水解酶（STARGEN 001），酶活力443GAU /g ；高温淀粉酶（SPEZYME ALPHA ），酶活力15170AAU /g ；糖化酶（GA-L-NEW ），酶活力100000wu /g ；酸性蛋白酶（FERMGEN ），酶活力
玉米秸秆储存方法 收藏人：july118 2015-02-05 | 阅：1 转：59 | 来源 | 分享 腾讯空间 新浪微博 腾讯微博 人人网 开心网 搜狐微博 推荐给朋友 举报 牧草饲料 就目前，玉米秸秆饲养肉牛比较好的饲料，山东中华牧业万头肉牛羊驴养殖畜牧专家就玉米秸 秆青储技术给与详细介绍： 一、玉米秸秆青储技术 用青贮方法将秋收后尚保持青绿或部分青绿的玉米秸秆较长期保存下来，可以很好地保存其养分，而且质地变软，具有香味，能增进牛、食欲，解决冬春季节饲草的不足。同时，制作青贮料比堆垛同量干草要节省一半占地面积，还有利于防火、防雨、防霉烂及消灭秸秆上的农作 物害虫等。 制作青贮料的技术关键是为乳酸菌的繁衍提供必要条件： 一是在调制过程中，原料要尽量铡短，装窖时踩紧压实，以尽量排除窖内的空气。二是原料中的含水量在75％左右(即用手刚能拧出水而不能下滴时)，最适于乳酸菌的繁殖。青贮时应根据玉米秸的青绿程度决定是否需要洒水。三是原料要含有一定量的糖分，一般玉米秸秆的含糖量 符合要求。 青贮玉米秸秆方法甚多，这里仅介绍最基本的一般青贮法，便于广大农村普及推广。 1．挖窖选择土质坚实，地势高燥，背风向阳，雨水不易冲淹的地方建造青贮窖。窖形一般有圆形与长方形之分，窖壁平直光滑，不透水，不透气。窖的宽度一般应小于深度，较好的比例是1：
1．5-2，利于原料本身重量将其压实，并能降低损耗量。窖的大小应根据青贮数量及养畜头数来决定，圆形的一般直径在1．7-3米之间，深度以3- 4米为宜，底部要呈锅底形。规模养畜宜采用长方形窖，宽度在1．7-3米之间，深度以2．3-3．3米为宜，长度随青贮数量而定。长方形窖的边角应呈圆形，以利原料的下降和压实。为减少青贮料的损失，窖底和四周应铺一层塑 料薄膜。 2．计量青贮窖容量的计算，应根据原料的含水量与切碎程度，先掌握体积(立方米)青贮料的重量(如玉米秸在含水量少的情况下，切得细碎的每立方米重量为430-500公斤；切得较粗的为380-450公斤)，然后乘以窖的容积(圆形窖是3．14x半径2x窖深；长方形窖是窖长X窖宽X 窖深，均为米)，即得出窖内青贮料的重量(公斤)。 3．制作青贮原料最好当天割当天贮。装窖前检查窖底与壁是否铺好“垫底”，窖边是否铺好芦席(防原料受污染与泥土进入窖内)，而后开机铡草(切碎长度不应超过3．3厘米)，边铡碎边装，尽量避免切碎的原料在窖外暴晒过久。装入窖内的原料要随时摊开。如原料过干，应均匀洒些水。每装30厘米左右就需压实一次。窖的四周更应特别注意压紧，用石杵夯实或靠拖拉机镇压更好。逐层装满，高出地面0．5-1米呈圆顶形时封窖。封窖时，先用塑料薄膜围盖一层，加一层软干草，再加土夯实，并将表面拍光滑。封好后，应在距离窖口四周1米处挖一条排水沟，并经常检查窖顶部有无下陷现象。如发现下陷，应重新修复，防止空气与雨水进入。 4．鉴定在一般生产条件下，闻、看青贮料的气味、颜色与质地，就能评定其品质的好坏。正常的青贮料有芳香气味，酸味浓，没有霉味。颜色以越近似于原料本色越好。质地松软且略带湿润，茎叶多保持原料状态，清晰可见。若酸味较淡或带有酪酸味、臭味，色泽呈褐色或黑色，质地粘成一团或干燥而粗硬的就属于劣质青贮料了。质量过差、粘结发臭、发霉变黑的青贮料 不能喂畜。 5．利用青贮秸秆一般经过个把月便能完成发酵过程，可以开窖使用了。圆形窖揭盖后逐层往下取用，不能从中间挖窝，取料后及时盖好。长方形窖，应从一头开挖，垂直往下逐段取用，取后即盖妥。喂量控制在每头牛每天7-10公斤，1-2．5公斤，奶牛可多达15-20公斤。青贮秸秆有轻泻作用，不宜单独喂，孕畜要慎喂、少喂。过酸时可用3％-5％的石灰乳中和。 二、青贮饲料制作成败的关键 1.原料要有一定的含水量。一般制作青贮的原料水分含量应保持在65%-70%,低于或高于这个含水量，均不易青贮。水分高了要加糠吸水，水分低了要加水。
发酵秸秆制作堆肥的方 法 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
秸秆制作有机肥的方法 一、堆肥制作方法： 1.场地选择?制肥场地应选择地势平坦、靠近水源的背风向阳处，一年四季均可露天制作。 2.材料的准备(以1吨干秸秆为例)①作物秸秆1000公斤。②玉米粉或者麦麸、稻糠20公斤，有条件可加入5-10公斤尿素。③菌益康堆肥发酵菌种400克（本品两包）。 3.制作方法①把作物秸秆(如秆)用粉碎机粉碎或用铡草机切断，一般长度以1～3厘米为宜(麦秸、稻草、树叶、杂草、花生秧、豆秸等可直接使用发酵，但粉碎后发酵效果更佳)。②把粉碎或切断后的秸秆用水浇湿、渗透，秸秆含水量一般掌握在60%左右。③用20公斤玉米粉（或者麦麸、稻糠）同400克菌种拌匀，用手均匀地把拌有菌种的玉米粉（或者麦麸、稻糠）撒在用水浇过的秸秆表面。用铁锹等工具翻拌一遍，堆成宽2米、高1.5米、长度不限的长条，用塑料布盖严即可。 4.腐化过程?①升温阶段：从常温升到45℃，一般只需1天，此时可以翻一次堆。②以后每当堆温达到60℃以上时需进行翻堆，15—20天即可达到基本腐熟状态，肥料可直接施用。 5.腐熟标志秸秆变成褐色或黑褐色，湿时用手握之柔软有弹性，干时很脆容易破碎。
6.施用方法?①秸秆肥一般用作基肥，可潮湿施用。做追肥应覆土。半腐熟的肥料施用于生长期较长的作物，腐熟度高的秸秆肥施用于生长期较短的瓜果蔬菜等作物，沙性地用半腐熟的肥料，黏土地最好施用腐熟度高的肥料。②秸秆肥中有机质十分丰富，氮、磷、钾养分较为均衡，还含有各种微量元素，是各种作物、各种土壤都适宜的常用肥料，具有提高作物品质、增加产量的显着效果。 注：建议在制作堆肥时适当加入20-30%畜禽粪便或者其他有机物质，这样肥效更好更全面。 二、秸秆快速发酵还田： 1、快速堆沤还田技术：挖槽——堆置秸秆——加菌益康——密封 1）、挖槽：在田间地头、场院等空闲地挖宽1.5-2米、深0.3米的低槽，长度可以根据秸秆量而定。 2）、堆置秸秆：按秸秆含水量为60%的标准（即手抓成团手留水印，不滴水，放下能散开为宜），使秸秆吸足水分，向槽中堆积秸秆 3）添加菌益康有机肥发酵剂：先将菌益康1包（200克）加入20公斤玉米粉或稻糠、麦麸里面稀释（可拌入1000斤秸秆物料），然后一边进行堆积秸秆，一边加入畜禽粪便或尿素调节碳氮比（C/N）并均匀地撒入伴有菌益康的玉米粉或稻糠、麦麸。 4）密封：当堆到1：5米高左右的时候拍实，用泥土或塑料薄膜密封。夏季15天左右，冬季40天左右即可成肥还田。 2、秸秆就地快速堆沤还田技术秸秆粉碎——加入菌益康和粪便——密封——翻耕1）、秸秆粉碎：用粉碎机把秸秆粉碎成长约3-4厘米的小段。
再谈酒精浓醪发酵 提高酒精发酵浓度是发酵工业技术革新的一个主要方面和简单有效的手段。多年以来酒精工业已经成功地将发酵浓度从5%提高到10%，再到目前的12%~13%。提高发酵浓度可以在基本不改动现有设备的情况下提高设备利用率，减少人工和能耗，减少工艺用水量，缩短发酵周期，减少发酵罐清洁费用，减少DDGS蒸发量，从而大幅度地降低生产成本。因此，酒精浓醪发酵一直是近年来研究的热门课题。 狭义的酒精浓醪发酵主要包含三方面的内容： （1）酵母菌体浓度高－－1x109~3x109个／ml （2）底物（淀粉糖）浓度－－30~40％ （3）产物（酒精）浓度－－14-18%（V/V） 实现酒精浓醪发酵的优势是非常明显的。 1、提高发酵速度和设备利用率 在酒精浓醪发酵中，随着底物浓度（糖）的提高和细胞浓度的提高，促进了发酵速率增大，单位体积和时间内的酒精浓度提高（即发酵强度提高）。随着发酵强度的提升，相应的设备利用率自然提高。 2、分离费用低，节省能源 除原料消耗以外，能耗是酒精厂主要的支出之一，具体表现在煤和电的消耗上（如图1所示）。实行酒精浓醪发酵后，酒份提高，工艺用水减少，可以降低酒精蒸馏以及DDGS生产蒸气的用量，从而降低了煤或电的消耗！有经验证明，当发酵酒份从9%（V/V）提高到10%（V/V）时，可节约蒸汽消耗300kg/吨酒精，可降低生产成本约50元/吨酒精。 图1 一吨酒精的成本分摊 3、节水、减少废液排放和处理费用 目前，一般酒精厂的料水比为1：2.5~3.0左右，而采用浓醪工艺的料水比将为1：1.8～1：2.0，吨酒精用水节约1吨以上；同时可减少蒸馏损失，由于乙醇与水互溶，通过蒸馏方法提取，乙醇在糟液中必然有一定的残留，乙醇浓度越高，最终相对损失就越少。生产经验证明，在酒精生产中，发酵醪酒份提高1%（V/V）（比如从11%提高到12%），每吨酒精可节约工艺用水1.2~1.5吨、减少废液体积1.5~2吨、减少废液浓缩蒸汽消耗0.6~0.8吨，节约DDGS生产成本约80元/吨，提高废液厌氧处理时COD负荷10~13%。 但是，要实现酒精浓醪发酵，需要完成以下两方面的工作。一是发酵菌种（即酵母）方面的
产品生产工艺及操作规程 1、玉米青贮利用工艺流程 玉米青贮是通过对腊熟期的玉米贮于青贮池压实密封贮藏。即：将腊熟期玉米通过青贮收获机械一次性完成摘穗、秸秆切碎、收集，或人工收获后将青玉米秸秆铡碎至1～1.50厘米长，其含水量一般为67%～75%，即以手捏原料，指缝中有水珠渗出但不往下滴，即刻装入塑料袋或池中，压实排除空气以防霉菌繁殖，然后密封保存，40～50天即可饲喂。整株玉米青贮技术路线： 2、秸秆黄贮工艺流程 秸秆的主要成分是半纤维素、纤维素和木质素。半纤维素和纤维素可以被草食家畜消化利用，木质素则不能。而秸秆中的纤维素和半纤维素有一部分同不能消化的木质素紧紧地结合在一起，阻碍牲畜消化吸收。黄贮的作用就是在于切断这种联系，把秸秆中可利用的营养解放出来。黄贮法的目前常用的处理剂为食盐。将其均匀地扩散到秸秆的各部位，它首先溶解在秸秆含有的水中，形成碱性的氢氧化铵，中和秸秆中的酸，使其纤维素、木质素分解，细胞壁膨松，易于动物消化；当其与秸秆中的有机物发生化学变化时，形成铵盐，铵盐被分解成铵。被动物瘤胃微生青贮添加剂 水：60% PH(3.2～4.2) 腊熟期整株玉米原料 揉搓、铡短 （1.5～2cm ） 填装 压实 密封 发酵 贮存 出售
物利用，同时与碳、氧、硫等元素合成氨基酸，进而形成菌体蛋白。玉米秸秆黄贮技术路线： 3、秸秆打包加工工艺流程 秸秆打包加工是将铡断粉碎的玉米秸秆，通过压缩的方式压成块状，表面用聚乙烯袋封装。其特点是易于存放、保存时间长，适合远距离运输。其生产过程为： 4、秸秆揉搓工艺流程 近几年发展起来的秸秆揉搓加工技术是一种理想的秸秆物理处理方法，就是应用柔碎机对秸秆的精绌加工，使之成为柔软的丝状物，其质地松软，能提高牲畜的适口性、采食率和消化率。秸秆饲料的物理处理既可作为一种直接饲喂加工技术使用，又是其它秸秆饲料加工技术的基础，一般的秸秆饲料精加工和深加工都是以此为基础。其生产过程为： 出售 贮存 发酵 密封 密封 打捆或堆垛 收获秸杆 注液尿素水溶液等 装袋 压块打包 搅拌 添加食盐 铡碎 揉搓 晾干 收获 秸杆 贮存 打捆 铡断 揉搓 玉米秸秆
秸秆发酵生产酒精的基本步骤： 玉米秸秆预处理由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。 水解工艺玉米秸秆进行预处理后,纤维素水解只有在催化剂存在的情况下才能显著进行。常用催化剂是无机酸和酶,由此分别形成了酸水解工艺和酶水解工艺,酸水解工艺又分为稀酸水解和浓酸水解。水解主要是破坏纤维素、半纤维素的氢键,使之转化为发酵的单糖。 发酵工艺由于农作物秸秆的相当部分由半纤维素构成,其水解产物为以木糖为主的五碳糖,还有相当量的阿拉伯糖生成(可占五碳糖的10%～20%),故五碳糖的发酵效率是决定过程经济性的重要因素。木糖的存在对纤维素酶水解起抑制作用,将木糖及时转化为酒精对玉米秸秆的高效率酒精发酵是非常重要的。目前人们研究最多且最有工业应用前景的木糖发酵产乙醇的微生物有3种酵母菌种,即管囊酵母、树干毕赤酵母和体哈塔假丝酵母,主要的发酵方法有以下几种。 蒸馏提纯:发酵液内，除含有酒精和大量水分外，还含许多杂质。蒸馏是把发酵醪液中含有的酒精提纯出来，通过粗馏和精馏，最后取得合乎规格的酒精，同时得到副产物杂醇油、酒糟等。 在纤维素稀酸水解发酵制乙醇的过程中，由于弱酸、呋喃衍生物和苯系化合物对微生物的影响,乙醇的产量和产率都不高。 好氧发酵罐和厌氧发酵罐的区别： 好氧发酵设备通常采用通气和搅拌来增加氧的溶解，以满足其代谢需要。根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备又可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐。 机械搅拌式发酵罐：利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促进氧的溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧。 通风搅拌式发酵罐：通风的目的不仅是供给微生物所需要的氧，同时还利用空气代替搅拌器使发酵液均匀混合。 厌氧发酵设备厌氧发酵也称静止培养，因其不需供氧，所以设备和工艺都较好氧发酵简单。严格的厌氧液体深层发酵的主要特色是排除发酵罐中的氧。罐内的发酵液应尽量装满，以便减少上层气相的影响，有时还需充人非氧气体。发酵罐的排气口要安装水封装置，培养基应预先还原。此外，厌氧发酵需使用大剂量接种（一般接种量为总操作体积的10%～20%），使菌体迅速生长，减少其对外部氧渗入的敏感性。
酒精发酵工艺 李洋41116115 摘要 酒精是一种可再生能源，酒精发酵原料来源广泛，供应充足，推行乙醇汽油清洁燃料，可以解决国家石油短缺，粮食过剩及环境恶化三大热点问题。 正文 一．背景（全球能源短缺） 能源是人类社会发展的重要基础资源。特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势，也更加关注中国的能源供应安全问题。 根据美国能源信息署（EIA）最新预测结果，随着世界经济、社会的发展，未来世界能源需求量将继续增加。预计，2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量，2020年达到128.89亿吨油当量，2025年达到136.50亿吨油当量，年均增长率为1.2%。欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势，而亚洲、中东、中南美洲等地区将保持增长态势。伴随着世界能源储量分布集中度的日益
增大，对能源资源的争夺将日趋激烈，争夺的方式也更加复杂，由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在。 未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场向发展。酒精就是一种良好的清洁能源。 近年来，世界酒精产量一直处在高速攀升中，2006年产量达4063万t，较2005年的3655万t，增加了408万t，增幅达11.16%。2006年世界酒精产量最大的三个国家，美国.巴西.中国，分别占世界份额38.37%. 33.55%. 13.54%。2007年中国酒精产量达到620万t，2008年超过700万t。（最新数据无法获取） 二．发展意义 酒精化学名称为乙醇，分子式为C2H5OH,相对分子质量为46.07。无水乙醇是无色透明，易挥发，具有特殊芳香和强烈刺激味的易燃液体。酒精的用途主要有三个方面：燃料酒精，食用品酒精，化工医药用酒精，而前者是酒精的主要用途。 燃料酒精作为一种清洁能源，是指向汽油或柴油中加入一定比例的无水乙醇作为燃料使用。酒精作为一种新能源，其优势在于发酵酒精是源于太阳能的一种生物质能转化能源，属于可再生能源。燃料酒精被认
生物工程专业综合（设计）性大实验 报告书 (酒精发酵实验) 学生姓名：吴丁柱 学号：3102106216 班级：生工2102 专业：生物工程 指导教师：魏胜华
生物工程专业设计（综合）实验 安徽工程大学实验报告书 学生姓名：吴丁柱学号：3102106216 专业班级：生工2102 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：2013.12.17 实验成绩： 一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状 1.1现状 酒精是广泛应用在食品、化工、医药、国防和科研等各个领域的重要有机工业原料。 中国工业化生产酒精始于1900年俄国人在哈尔滨建的酒精厂，但发展非常缓慢，新中国成立时，我国酒精产量不到1万吨，专业性酒精厂生产规模大都是千吨小厂，基础十分薄弱。 五十多年来，特别是改革开放以来，随着国民经济的发展，我国酒精生产取得了巨大的发展。现有酒精生产企业450多家，产量在3万吨以上的共26家，其中30万吨以上的3家、10～20万吨7家、3～5万吨9家。2005年酒精产量达368.13万千升（按年销售收入500万元以上的企业计）（不包括自产自用的酒精），比2004年增长33.6%，居世界第三位。 2004年出口酒精74.44万吨比2003年增2.28倍，每吨酒精创汇418.73美元。进口3433吨，其中变性酒精1802.18吨，用汇686.03美元/吨。酒精生产实现了连续化、使用专用酶制作和商品酒精酵母，固定化酒精酵母，淀粉利用率达到90%以上，淀粉出酒率好的企业可以达到55~56%，（96°V/V）原料出酒率可到40~40.88%。随着食用酒精和工业酒精国家标准的4次制订、修订和实施，高纯度特级酒精企业的日益增多，标志着我国酒精生产技术和产品质量水平得到了很大的提高。但是，国外酒精生产技术自石油危机和美国大力发展汽油醇以来，有了更快的进步，特别是在节能、综合利用和自动化等方面，与我国拉开了差距。我国每吨酒精平均能耗酒精800公斤以上，世界水平为300~400公斤。随着我国燃料乙醇的发展，引进、消化、吸收、创新，我国酒精生产技术正在得到飞跃发展和提高，深信21世纪初期一定可以赶上世界先进水平。 1.2国内酒精蒸馏流程的进展 淀粉质原料→ 蒸煮→ 发酵→ 蒸馏→ 酒精 （糖质含糖蜜）（糖质原料无需蒸煮） 1.2.1两塔 （1）50年代初，天津、地方国营哈尔滨（顾乡屯）等酒精厂采用的两塔间断蒸馏流程。 （2）50年代初间歇流程生产能力低、消耗大，相继改为连续蒸馏。上海新亚酒精厂采用的两塔液相过塔流程。 （3）山东黄台酒精厂采用的两塔半液相过塔流程。 （4）1953年南阳酒精厂为降低煤耗采用了两塔气相过塔蒸馏流程生产95%（V）酒精。 （5）1956年部颁医药用酒精标准实施后，上海酒精厂、资中糖厂采用的两塔气相 1
探讨玉米酒精浓醪发酵工艺董克芝 发表时间：2017-11-27T16:42:21.500Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：董克芝 [导读] 摘要：酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，该项技术的实施不需要对现有设备进行大的改造，而且还能显著提升企业的经济效益。 中粮生化能源（肇东）有限公司黑龙江省肇东市 151100 摘要：酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，该项技术的实施不需要对现有设备进行大的改造，而且还能显著提升企业的经济效益。通过应用该项技术在一定程度上解决了我国发酵水平低的问题，同时在节水、节能、提高设备利用率以及减轻环境污染等方面具有极大优势。 关键词：玉米；酒精；浓醪发酵 引言 酒精浓醪发酵工艺是一项极具前景的技术。利用此项技术可以有效减少废物的排放并且提高原料的利用率。除此之外，该项技术还具有原料上的优势。随着科技的不断发展，该项技术也越来越成熟，使用玉米作为原料进行酒精浓醪发酵已经较为普遍。近年来，我国玉米产量大幅度提升，玉米酒精的产量也获得显著提升。本文将对玉米酒精浓醪发酵技术进行详细探究。 1我国酒精行业存在的主要技术问题 1.1发酵浓度偏低 尽管经过几十年的努力，我国酒精工厂的发酵醪酒精含量己经增加到10％左右，但与国外发酵醪的浓度普遍在13％以上还有很大的差距。发酵浓度低不仅影响了设备的使用效率，而且增加了蒸馏和蒸煮的能耗，在DDGS回收时处理量也大大增加。 1.2酒精糟液的污染问题 酒精行业是造成我国环境污染的主要源头之一，每生产1t酒精产生12～15t的酒糟；一个年产80kt的酒精工厂每年产生的污染物质相当于一个140万人口的城市排放的全部生活污水负荷。而且酒精工厂废水的BOD和COD的指标都很高，直接排放会造成严重的环境污染。有效地解决酒精糟的利用问题不仅关系到环境保护，而且直接关系到酒精企业的经济效益。 1.3能耗高 酒精生产是一项高能耗的产业，尤其是蒸煮和蒸馏两个环节，其能耗非常大。为有效降低生产成本，必须尽可能地减少能耗，同时提高设备的利用率。除此之外，由于很多工厂的发酵温度低，需要更多的能量将糖化醪冷却，发酵过程的冷却消耗能量和冷却水用量很大，这也是产生能耗的一方面因素。 1.4原料利用率低 对谷物原料来说，通过蒸煮和糖化工段的加工只利用了绝大部分的淀粉，还有一部分淀粉由于其被纤维素以及蛋白质包围，无法水解，而纤维素和蛋白质更是白白从系统内通过，而未得到充分的利用。这不仅造成了原料的浪费，而且白白地消耗了加热、冷却和输送的能量。 2玉米原料酒精浓醪发酵工艺研究 2.1玉米湿法加酶粉碎液化糖化 将浸泡后的玉米米查醪液，加入耐高温α-淀粉酶（20U/g原料），送入粉碎机湿法粉碎。粉碎后的浆料属于粗粉碎，尚含有小颗粒（直径为2～3mm），之后进行二次粉碎磨细重复处理。最后将所得浆料置于恒温水浴中90℃液化至终点。液化终点用碘液显色呈棕黄色确定。所得液体用100目尼龙滤布过滤2次，所得滤液即为液化液。同时干法粉碎玉米米查至40目，加酶液化做对照实验。然后测定升温至90℃后的液化时间、液化液得率、黏度及颗粒分布指标。每个处理重复3次。液化液降温至60℃，加入糖化酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶，再经均质化（边均质边糖化）处理1次，60℃条件下处理60min，糖化然后冷却到35℃，准备发酵。图1为具体流程图。 原料的选择和粉碎粒度直接关系到后续各个工序的效率。原料粉碎粒度对酒精发酵的影响很大。粉碎粒度小可以增加原料的比表面积