甘蔗糖业2008年第6期 Sugarcane and Canesugar 2008年12月
木质纤维素转化燃料乙醇研究现状与前景(下)
陈秀萍1谢文化1梁磊2
（1广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广州 510316；2华南理工大学生物科学与工程学
院，广州510640）
2 纤维素发酵生产乙醇工艺研究
2.1 直接发酵法
本方法的特点是基于纤维分解细菌直接发酵纤维素生产乙醇，不需要经过酸解或酶解的前处理过程。吕福英[22]等分离出能直接发酵纤维素生产乙醇的高纯富集物，利用此富集物能直接将木质纤维素材料发酵成乙醇。该工艺方法设备简单，发酵周期短，成本低廉；但乙醇产率不高，产生有机酸等副产物。
2.2 间接发酵法
葡萄糖和木糖共发酵面临的主要问题有三个:其一为木糖发酵菌对环境及酒精的耐受力不如葡萄糖发酵菌[23-24],无形中限制了后者发酵性能的充分发挥;其二为葡萄糖对木糖代谢的阻遏,导致木糖发酵滞后;其三为两种菌对氧的需求不一样[25],或者溶解氧将抑制某种菌的发酵。为解决这些问题，研究者开展了许多工作。ZHANGWEN WU等[26] (1998年)提出了利用非等温同时糖化发酵法(NSSF)生产乙醇的工艺流程。利用NSSF法很好地解决了纤维素酶糖化与酵母发酵两个过程中温度不协调的矛盾。杨斌等[27](1997年)针对多碳源发酵乙醇的菌株不多、工艺及设备满足代谢上有一定困难，碳源利用率低，酒精产率低等问题，提出了采用气升柱发酵木糖和溢流柱发酵葡萄糖的串联发酵工艺。串联发酵是首先经P. stipitis 酵母的限氧发酵后，再经S.cerevisiae的厌氧过程而结束。
2.3 固态发酵
固态发酵技术以其特有的优点(如无“三废”排放)引起人们极大的兴趣。近几年来国外竟相对固态发酵的关键设备及反应动力学进行研究，使固态发酵生产最优化。Hardin, Lkasari 等[6]对固态发酵过程中影响微生物(包括真菌、细菌)生长的重要因素如水分活度、pH 值、发酵时间以及介质传热、菌体生物量测定等的动力学研究报道并建立了较为完善的数学模型；D.A. Mitchell 等[28-29]对不同类型的固态发酵反应器的传热传质动力学、微生物生长动力学进行了深入的研究，为固态发酵反应器结构设计的合理性提供了重要依据；我国学者苏东海等[30-31]研究了秸秆固态发酵过程中生物量、CO2的排放量(CPR)等关键过程参数测定的方法以及底物湿度变化对生物量、纤维素酶活和酒精产量的影响。
2.4 zea chem工艺
该工艺特点是碳水化合物糖化后的糖液第一步发酵乳酸，第二步发酵醋酸，第三步醋酸与乙醇酯化为乙酸乙酯，第四步乙酸乙酯水解获得双倍乙醇。碳水化合物转化乙醇的过程中没有酵母发酵放去1：1的CO2和能量因而其产率比用酵母发酵能高出65％，乙醇能量净值（NEV）能显著地高于酵母发酵体系，又提高副产品单细胞蛋白的数量和价值，相应的产品成本比酵母工艺低15％～50％。由澳大利亚糖业研究所(SRI)、昆士兰州发展部、澳农业部渔业部等提供总值73.5万美元用于该项目，由SRI执行[32]。
2.5 混合菌种发酵
一般的废弃纤维水解液都是葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等单糖和寡糖混合物。例如热纤梭菌(Clostridium thermocellum)能分解纤维素，但乙醇产率较低(50％)，热硫化氢梭菌(Clostri-
陈秀萍等：木质纤维素转化燃料乙醇研究现状与前景(下)
dium thermohydrosulphaircum)不能利用纤维素，但乙醇产率相当高，进行混菌发酵，达到优势互补的目的。
Damma将Scerevisiae与Fusariumoxyporum 混合培养发酵甜高粱杆，其中Fusariumoxyporum 可在好氧条件下产酶，然后酶水解高粱秆中的纤维素和半纤维素得到可发酵性糖，最大酒精得率与浓度分别为5.2～8.4g酒精/100g新鲜高粱秆和 3.5～4.9％(w/v)，超过基于高粱秆中可溶性糖(主要为葡萄糖和蔗糖)的酒精理论得率20.0％～32.1％。Nedovic将呼吸缺陷型的S.cerevisiae与P.stipitis混合培养连续发酵，稀释率为0.125u/h，酒精浓度为13.5g/L，酒精得率为0.25g/g，体积生产率1.6g/L/h，底物的转化率达100％。涂璇等[33]研究了两种曲霉(UF2 和UA8) 二元混菌体系和两种曲霉与酵母菌组成的三元混菌体系混合发酵对纤维素酶系三种酶组分活性的影响。结果表明：两种霉菌按一定比例接种进行混合发酵时三种纤维素酶组分的活性较单菌发酵大幅度提高。
2.6 固定化细胞发酵
固定化细胞发酵具有能使发酵器内细胞浓度提高，细胞可连续使用，使最终发酵液乙醇浓度得以提高。研究最多的是酵母和运动发酵单孢菌的固定化。常用的载体有海藻酸钠、卡拉胶、多孔玻璃等。研究结果表明，固定化运动发酵单孢菌比酵母更具优越性。最近有将微生物固定在汽液界面上进行发酵的研究报道，微生物活性比固定在固体介质上高。固定化细胞的新动向是混合固定细胞发酵，如酵母与纤维二糖酶一起固定化，将纤维二糖基质转化成乙醇，此法引人注目，被看作是纤维素生产乙醇的重要阶段。另一种新的固定化方法是利用絮凝酵母自身的凝聚力形成稳定的无载体酵母絮凝颗粒,这种方法与普通固定化方法相比较，具有方法简单、无附加费用、不易染菌等优点。
2.7 发酵分离耦合工艺
许多学者对乙醇的发酵分离耦合过程进行了研究，提出了多种乙醇发酵与分离耦合工艺，如乙醇发酵与吸附的耦合过程[34]、乙醇发酵与萃取的耦合过程[35]、真空发酵过程、渗透汽化一细胞循环发酵过程[36]、中空纤维膜一细胞固定发酵、超滤一细胞循环发酵[37]、膜蒸馏—乙醇发酵过程[38]等。Hwai-Shen Liu和Haien-wen Hsu[39]在理论上对乙醇气提发酵进行了较为详细的研究。对GSEF过程进行了数学模型的模拟，提出了气提因子为综合载气量、发酵温度、反应器有效体积、发酵液性质等因素。由于CO2从系统中溢出过程会从系统中带走乙醇和一定的热量，从而减少产物对发酵过程的抑制作用。
3菌种选育及改造
3.1 利用戊糖和己糖的基因工程菌的构建
以木质纤维素为原料生产乙醇,其关键之一在于有能利用多种糖源高效生产乙醇、遗传性能稳定、生产周期短的微生物菌种。传统的用于乙醇发酵生产的微生物(酿酒酵母菌和运动发酵单胞菌等) 都能很好地利用葡萄糖，且乙醇发酵效率高,乙醇耐受力强，但均不能代谢五碳糖。而能利用五碳糖的微生物(大肠杆菌和克雷伯氏菌等)的乙醇生产能力都非常有限，副产物多。因此,从20世纪80年代开始，人们便尝试利用基因工程的手段改造现有的微生物,以期得到理想菌种。到目前为止，以能利用五碳糖(主要是木糖)和六碳糖生产乙醇为目标的基因工程菌种改造工作已经取得了很大进展，获得了不少具有较好效果的基因工程菌株[40]。当前研究的重点集中在运动发酵单胞菌、大肠杆菌、酵母菌和克雷伯氏菌等菌种的改造，构建出能高效利用五碳糖(木糖为主)和六碳糖(葡萄糖为主)的工程菌。
Ohta 曾报道了将含有PET 操纵子的pLOI555质粒引入到产酸克雷伯氏菌M5A1菌株[41]，并进一步整合到染色体得到菌株P2。该菌株不但能以单糖为碳源发酵，还能代谢包括纤维二糖和纤维三糖在内的糖[42-43]。韦宇拓等以基因组DNA为模板
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克隆得到运动发酵单胞菌( Zymomonas mobilis)乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase Ⅱ)基因adhB，连接到表达载体pSE380上，得到重组质粒pSE2adhB。将此重组质粒转化到大肠杆菌菌株DH5α中,重组菌株经IPTG诱导后，在乙醛指示平板检测到乙醇脱氢酶活性。鲍晓明等[44]采用PCR技术克隆Clostridium thermohydrosul furicum木糖异构酶基因xylA，成功转移至酿酒酵母H158受体菌中，得到重组酵母转化子H612，实现了在酿酒酵母得到木糖异构酶的活性表达，为进一步在酿酒酵母中建立新的木糖代谢途径打下了基础。汪天虹[45]等采用双载体系统，将携带有瑞氏木霉木糖脱氢酶基因的表达质粒pAJ401-xdhl转化成已带有树干毕赤氏酵母木糖还原酶基因的重组酿酒酵母H475，构建了同时带有毕赤氏酵母木糖还原酶基因和瑞氏木霉木糖醇脱氢酶基因的重组酿酒酵母HXl。石贵阳等[46]将来源于粟酒裂殖酵母的а-半乳糖苷酶基因mel整合到工业酿酒酵母染色体的甘油合成途径关键酶基因GPD1中，重组子S.cerevisiae MG1利用蜜二糖的能力显著提高,产甘油能力下降，生长时具自絮凝能力。
3.2 对产纤维素酶菌株的改良
生物原料产酒精的最大潜力在于使用纤维素酶对纤维素进行水解，尽管对纤维素酶的研究已经开展了几十年，酶的成本依然很高。要进行生物加工竞争，必须使目前的纤维素酶生产成本有实质性的降低。纤维素酶的作用相对缓慢，这主要是因为酶的作用复杂、不可溶及半晶质的性质。此外，要获得最大的纤维素酶活力，需要多种相关酶的组合，如葡萄糖内切酶、葡萄糖外切酶及β－葡萄糖苷酶的协同作用以便把纤维素完全转化为葡萄糖。
根据需要考虑不同的参数，生物加工纤维素酶工程面临各种挑战。酶的改进开发不仅仅需要让传统的酶得到改善，如稳定性、产量以及比活度等，而且还需要它们在预处理产生的环境中依然有效。而原料自身的理化性质，也影响了需要酶解的那些键以及键的数量。另外不同预处理过程以特殊的方法对生物原料进行水解前的预处理，结果所得物料有不同的成分。因此，用于降解这些成分的酶必须使之满足预处理过程的特殊成分的要求。除了纤维素的结晶度和聚合度以外，半纤维素酶的脱乙酰作用和水解作用也影响到酶的需求。例如，β－1，4糖苷键在底物表面较高的可及性改善了内外葡聚糖酶的作用率，而较低的聚合度有利于高的外对内的葡聚糖酶的比率。高木质素含量会阻遏酶的可及性，而且会非生产性的吸附酶制剂并促成最终产品中的抑制物出现、减少了纤维素的转化率和产量。除了木质素之外，纤维二糖和葡萄糖同样是纤维素的强抑制剂。此外，发酵的参数如pH温度、纤维二糖和戊糖的利用等都会影响每一次原料处理过程的酶系统的优化。
美政府资助Novozyme 和Genecor 两家酶制剂公司1700万美元开展纤维素酶的研究。经过近三年的研究试验，利用生物信息、直接进化等生物技术增强了酶的活性并降低了生产成本。当前纤维素酶的生产成本已比当初降低了12倍，生产1 gal.(3.785L)燃料级乙醇所需纤维素酶的成本已从最初超过5美元大幅减少至目前的小于50美分。目标是在未来两年中把生产1 gal.(3.785L)燃料级乙醇所需纤维素酶的成本降低至10美分。到那个时候纤维素酶将不再成为制约燃料乙醇商业化运行的因素。
3.3 多重抗性酒精酵母的选育
选育高产和对不利环境条件具有抗性的优良菌株可以提高酒精的发酵产率和节约加工成本，提高酒精产业的经济效益。优良的酒精酵母菌应具备耐高温、耐高乙醇浓度、耐高渗透压、耐低pH以及糖醇转化能力强、发酵速度快等特征。目前用来选育酵母菌种的技术主要包括：直接筛选、驯化、杂交育种、诱变育种等传统方法以及以DNA 重组技术和原生质体融合为代表的现代育种方法。近年来，运用DNA重组技术和遗传工程等育种新技术来改良菌株取得了重要进展。Takeshi Matsumoto等[47]将含有人工合成的随机组合多肽
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质粒转入酵母菌种，提高了酒精酵母的酒精耐受性，Gly-Thr-Arg-Leu-His 五肽对酒精的耐受性起关键作用。Z. Petek Cakar等[48]利用进化工程的方法进行了多重抗性酵母的选育，在高温、高酒精浓度、氧化环境中，筛选子生存率分别提高了102、89、62倍。
4 燃料酒精(无水酒精)生产方法
用普通蒸馏方法制得的酒精不能作代汽油燃料，要脱水至含酒精99.5％以上，并加改性剂才能作燃料酒精。一般称含量99.5％以上的酒精为无水酒精[49]。生产方法有化学反应脱水、三元共沸物蒸馏脱水(M elle法)、萃取蒸馏、分子筛分离脱水等[50]。人们正在开发有效的技术方法，这些技术将会使无水酒精的分离过程焕然一新并具有经济性。
4.1 热耦合精馏技术
近年来热耦合精馏技术及换热网络合成技术得到较为迅速的发展。该技术的主要目的是最大程度地利用生产过程中可利用的能源，有效地降低生产过程中的能量消耗，从而实现降低产品成本的目的。在传统的酒精生产工艺中，精馏过程所消耗的蒸汽及冷却水量在总消耗量中占有很大的比例，所消耗的蒸汽量达到 5.3t/ m3产品。酒精产品是微利产品，降低公用工程消耗是降低成本、提高效益的重要措施。而通过采用热耦合精馏技术，通过调整各塔的操作条件，尽最大可能地利用各流体之潜在热能的多效利用，从而最大程度地降低了精馏过程中的蒸汽及冷却水耗量，蒸汽耗量可以降至2.8t/m3特优级酒精[51]，可见节能效果之显著。
4.2 渗透膜酒精脱水技术
渗透汽化是一种以混合物中组分渗透压差为推动力，依靠各组分在膜中的溶解与扩散速率不同的性质来实现混合物分离的新型膜分离技术过程。渗透膜酒精脱水技术是未来酒精脱水技术发展的方向目前酒精脱水采用的渗透膜为渗水膜，而酒精醪液中的大部分是水和其他的杂质，直接脱水等工艺复杂，功耗、能耗较高。随着膜制造技术的发展，开发出选择性好的渗醇膜，并解决渗透膜的经济性和稳定性问题，那么采用渗醇膜可以一步直接从酒精醪液中得到酒精产品。渗透膜酒精脱水技术以其分离效率高、能耗低，流程简捷等优势，是未来酒精脱水技术的发展方向[52]。
5前景展望
目前利用纤维素生产酒精的技术虽有基本成熟工艺，但由于纤维素酶的成本太高，生产过程中酶用量偏大，缺少清洁高效的预处理技术，导致纤维素酒精的价格无法与粮食酒精相竞争，因此还要加强对以下技术的研究：以基因工程手段选育高酶活的纤维素酶、木质素酶菌种；进行固体发酵技术的研究，解决目前存在的污染率高和成本高的问题；进一步研究纤维素原料的预处理技术，有效地降低生产成本。
20世纪70年代以后，各国均投入大量人力物力对纤维素发酵乙醇的研究，从基础研究到工业化探索，都取得了重大突破。如果仅考虑将其中的纤维素部分利用，那么产生的乙醇相当于纤维素原料的利用率不能超过40％。以中国秸秆每年约产5×108t计，使秸秆的三组分（纤维素、半纤维素、木质素）全部利用，则可生产1.05×107t乙醇、5.6×106t SCP和1.4×107t木质素[53]。由天然纤维素原料转化成多种中间产品或最终产物具有很大的潜力，若只强调纤维素生物质转化乙醇，势必不利于降低生产成本。我们可以学习石化工业发展经验，打破用纤维素生物质单纯生产单一产品的传统观念，充分利用原料中每一种组分，以生物炼制的要求开展纤维素的研究与开发利用，将其分别转化为不同产品，实现原料充分利用、产物多样化、产品价值最大化。这对满足我国工业发展需要、改善国家能源结构、缓解国家能源危机、促进农民增收、农业增效、为社会发展提供可持续、可再生的清洁能源、推动社
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会经济走上持续、健康的循环经济发展道路具有十分重要的意义。
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Current Progress and Prospect of the Research on Bio-conversion from Lignocellulosic Material into Fuel Ethanol
CHEN Xiu-ping, XIE Wen-hua, LIANG Lei
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute, Guangdong Key Lab. of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou, 510316; Bioscience and Bioengineering College, South China University of Technology, GuangZhou 510641)
Abstract Today, there is heightened interest in the research on ethanol as transportation fuel from lignocellulosic material, for it holds great promise as a new industry and has a potential for making a significant （下转第14页）
云生2-19：细茎种，萌芽、分蘖较好，生长势强，苗期有花叶病出现，有效茎数较多；新植蔗产蔗107131.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗136006.5 kg/hm2，新宿平均单产达121569 kg/hm2，比CK1增19365 kg/hm2，增产18.9％；比CK2减17970 kg/hm2，减产12.9％。
云生2-20：细茎种，萌芽较好，分蘖较差且慢，生长势强，苗期有枯心，有效茎数多；新植蔗产蔗62209.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗43171.5 kg/hm2，新宿平均单产达52690.5 kg/hm2，比CK1减49513.5 kg/hm2，减产48.4％；比CK2减86848.5 kg/hm2，减产62.2％。
云生2-21：细茎种，萌芽、分蘖较好，生长势强，有效茎数较多；新植蔗产蔗129490.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗112746 kg/hm2，新宿平均单产达121119 kg/hm2，比CK1增18915 kg/hm2，增产18.5％；比CK2减18420 kg/hm2，减产13.2％。
云生2-22：细茎种，萌芽中等且慢，分蘖较好，生长势弱，有效茎数较少；新植蔗产蔗88504.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗106905 kg/hm2，新宿平均单产达97704 kg/hm2，比CK1减4500 kg/hm2，减产4.4％；比CK2减41835 kg/hm2，减产29.9％。
云生2-24：细茎种，萌芽、分蘖较好且早，生长势强，有效茎数较多；新植蔗产蔗145638 kg/hm2，宿根蔗产蔗82782 kg/hm2，新宿平均单产达114210 kg/hm2，比CK1增12006 kg/hm2，增产11.7％；比CK2减25329 kg/hm2，减产18.2％，轻度蒲心。
云生2-25：细茎种，萌芽慢且差，分蘖较好，生长势中，有效茎数多；新植蔗产蔗75520.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗29113.5 kg/hm2，新宿平均单产达52317 kg/hm2，比CK1减49887 kg/hm2，减产48.8％；比CK2减87222 kg/hm2，减产62.5％。
云生2-27：细茎种，萌芽好，分蘖慢且差，生长势弱，有效茎数多；新植蔗产蔗77914.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗41625 kg/hm2，新宿平均单产达59770.5 kg/hm2，比CK1减42433.5 kg/hm2，减产41.5％；比CK2减79768.5 kg/hm2，减产57.2％，轻度蒲心。
云生2-28：细茎种，萌芽较好，分蘖中等，生长势强，有效茎数一般；新植蔗产蔗69742.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗59332.5 kg/hm2，新宿平均单产达64537.5 kg/hm2，比CK1减37666.5 kg/hm2，减产36.8％；比CK2减75001.5 kg/hm2，减产53.7％。
云生2-29：中茎种，萌芽慢，分蘖较好，生长势中，有效茎数一般；中脉赤腐病严重，新植蔗产蔗94702.5 kg/hm2，宿根蔗产蔗75465 kg/hm2，新宿平均单产达85084.5 kg/hm2，比CK1减17119.5 kg/hm2，减产16.7％；比CK2减54454.5 kg/hm2，减产39％。
通过1年新植和1年宿根的试验观察，综合分析各参试品种材料的工农艺性状，云生2-8、云生2-23较适应在保山生态类型蔗田种植，云生2-5、云生2-14、云生2-17、云生2-19、云生2-26等还在发生变异，应继续试验观察。
(本篇责任编校：李金玉)
（上接第42页）contribution to the solution of present major problems such as energy crisis, food shortage, environmental pollution and so on. This paper summarized the progress of the Research on bio-conversion from lignocellulosic material into fuel ethanol in the world, pretreatment of raw material, fermentation technology, proper use and selection of microbial species, separation of pure ethanol. The costs are still a bottleneck for conversion of lignocellulosic material into fuel ethanol, So we propose the bio-refinement of ligonocellulosic material, which could reduce production cost in mass production.
Keywords Fuel ethanol; Lignocellulose; Pretreatment; Fermentation technology; Breeding; Bio-refinement(续完)
(本篇责任编校：朱涤荃）
探究中国燃料乙醇进展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中，燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”，一则国家选定四家企业，并划定各自试点销售区域；二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多，且行业准入门槛也在不断提高。然而，随着燃料乙醇逐步市场化，国家的支持方式将进行转变，从成本加利润，到定额补贴，再到2008年底取消补贴，中国燃料乙醇将走如何样的进展之路？ 探究中国燃料乙醇进展之路 一、概述 燃料乙醇，是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料，经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油（以下简称乙醇汽油），确实是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料，又称汽油醇。
（一）燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不仅是优良的油品质量改良剂，或者讲是增氧剂，依旧汽油的高辛烷值调和组分，因此，燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。 （二）乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油，是无铅汽油的升级换代产品 汽油里加入10%的乙醇，油品的含氧量可达到3.5%，辛烷值（我国的汽油标号）可提高近3个标号，同时又降低了油品的芳烃含量，使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国2000年才全面推广无铅汽油，2001年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油（添加MTBE的清洁汽油），但在国际上，无铅汽油早已被以MTBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。 二、世界燃料乙醇产业进展现状
自巴西、美国领先于上世纪70年代中期大力推行燃料乙醇政策以来，加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿，均已形成了规模生产和使用，1999年，美国燃料乙醇消费量约450万吨，2006年达到550万吨，巴西则更多，2005年消费量约970万吨，占全国汽油消费量的43%，2006年超过1000万吨。 美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益，如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依靠、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等，均为世界所共认。目前，许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划，积极进展燃料乙醇工业。 三、中国燃料乙醇产业进展现状 （一）概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级时期，产销的各个环节政府行为色彩比较浓，离真正的市场化有专门大距离。为了合理的利用资源，国家对燃料乙醇的立项投产特不慎重，受到严格
附录A Fuel ethanol industry opportunities and challenges At present, the fuel ethanol industry have great opportunities for development, but it also faces many challenges. Selection of fuel ethanol gasoline, a number of factors should be considered: vehicle and fuel prices, vehicle performance and ease of use, and emissions regulations, convenient refueling, maintenance costs, and maintenance convenience. The use of fuel ethanol and the cost effectiveness of its significant impact on the promotion of the use. According to China's specific circumstances, in the promotion of fuel ethanol and use the following key issues need to be resolved. （1）Fuel ethanol production costs of raw materials and fuel prices, the current gas and electricity prices low, methanol, ethanol is higher than the price of petrol and diesel. Only the price of fuel ethanol at less than the retail price of gasoline, only the economic viability. China's development of the corresponding financial subsidies or tax relief policies and environmental regulations in order to support and encourage the fuel ethanol and promote the use of ethanol gasoline. However, fuel ethanol production enterprises to continuously raise the level of production and comprehensive utilization of by-product level, develop the use of rich biological resources of raw materials and lower production costs, and ensure the health of fuel ethanol, the sustained development of enterprises. （2）Water storage and transportation of ethanol gasoline ethanol fuel stratified water to the use of low-cost pipeline. Foreign transportation of fuel ethanol, commonly used by automobiles, trains, ships and other means higher costs and also pay attention to gasoline storage and transportation of ethanol in water. （3）The cost of automotive technology and the use of foreign experience has shown that the fuel ethanol and flexible fuel vehicle prices high than the traditional automobile. Clean fuel vehicles used in the initial price and technical programs. According to the information, the use of ethanol gasoline, the fuel consumption of motor vehicles has increased, the performance of the engine power dropped to varying degrees; At the same time, ethanol, gasoline for vehicle fuel tank, carburetor and other parts of the non-ferrous metals, rubber materials have varying degrees Corrosion, automotive use of ethanol in gasoline before the need for adaptation, an increase of the cost. Due to the complexity of our models, the factory during the span, and resulting from the use of ethanol gasoline on the more prominent issues. Ethanol gasoline automobile engine wear and tear caused by corrosion, will shorten the life of car. Only increase the gasoline additive ethanol in order to
常见食品纤维素含量常见食品的纤维素含量
麦麸:31% 谷物:4-10%，从多到少排列为小麦粒、大麦、玉米、荞麦面、薏米面、高粱米、黑米。
麦片:8-9%; 燕麦片:5-6% 马铃薯、白薯等薯类的纤维素含量大约为3%。 豆类:6-15%，从多到少排列为黄豆、青豆、蚕豆、芸豆、豌豆、黑豆、红小豆、绿豆。（无论谷类、薯类还是豆类，一般来说，加工得越精细，纤维素含量越少。 蔬菜类:笋类的含量最高，笋干的纤维素含量达到30-40%，辣椒超过40%。其余含纤维素较多的有:蕨菜、菜花、菠菜、南瓜、白菜、油菜。 菌类(干):纤维素含量最高，其中松蘑的纤维素含量接近50%，30%以上的按照从多到少的排列为:香菇、银耳、木耳。此外，紫菜的纤维。20%素含量也较高，达到． 黑芝麻、松子、10%以上的有:。坚果:3-14%以下的有白芝麻、核桃、榛子、胡桃、;10%杏仁
葵瓜子、西瓜子、花生仁。含量最多的是红果干，纤维素含量接近:水果大枣、酸枣、黑枣、其次有桑椹干、50%，樱桃、小枣、石榴、苹果、鸭梨。各种肉类、蛋类、奶制
品、各种油、海鲜、酒精饮料、软饮料都不含纤维素;各种婴幼儿食品的纤维素含量都极低。 蔬菜中的膳食纤维 1、笋干：笋干含有多种维生素和纤维素，具有防癌、抗癌作用。发胖的人吃笋之后，也可促进消化，是肥胖者减肥的佳品 2、辣椒：辣椒中含有丰富的膳食纤维，能清洁消化壁和增强消化功能，并能抑制致癌物质的产生和加速有毒物质的排除，可降低血脂和控制胆固醇。． 3、蕨菜：其所含的膳食纤维能促进胃肠动，具有下气通便、清肠排毒的作用。经常食用
还可降低血压缓解头晕失眠治疗风湿性关炎等作用。其所含的膳食纤维能促进胃肠蠕动具有下气通便清肠排毒的作用经常食用还降低血压缓解头晕失眠治疗风湿性关节
纤维素生物酒精生产关键技术简要分析 李 明 姚 珺 翁 伟 吴 彬 吴 畏 湖南农业大学工学院 摘 要：全球气候变暖和自然资源的枯竭，纤维素生物酒精研究是热点之一。纤维素生物质作为生产生物酒 精的原料，转化技术难度大，尚不成熟。该文主要对纤维素生物质生物酒精生产过程进行了分析， 提出有待解决的问题，并讨论关键技术。得出生物质机械化收集方式能有效保证生物质原料的数量 和减少原料成本；通过基因工程途径构建生产纤维素酶提高酶适应性和活性，加快水解效率和增强 耐热性能；开发节能精馏装置和注重转化后废物利用。农业工程、生物化学、基因工程等多学科的 综合发展将实现纤维素生物酒精工业化。 关键词：生物能源，生物酒精，生物质，纤维素，生产过程 0 引 言 由于温室气温排放导致全球气温变暖，自然石化资源短缺，生物能源成为世界上研究热点。中国是世界上消耗石油第二的国家，大约占全世界总量的6%[1]。国际能源中心（IEA）估计中国到2030年每天消耗1.4×107桶汽油；随着汽车工业的发展和普及，2020年，汽车的使用量从2004年大约2.4×107台增加到90-140×107台，运输所需的能源从现在比例约33%发展到57%左右，每天的所需量从目前的1.6×107桶到5.0×107桶。因此，到2030年，温室排放气体将增长至7.14Gt/年[2]。对石油的需求导致中国更加依赖进口石油，2030年，75%的石油将依靠进口[2]。因此，中国面临能源需求、国家能源安全和环境污染的挑战。中国作为发展中发展最快，世界上人口最多的国家，在经济快速发展和国际地位大幅提升的基础，应该发挥其主导作用，制定研究政策和目标，开发利用可持续“中性碳”能源，其中包括生物酒精的生产和使用[3]。 纤维素生物质转化成生物酒精是世界上生物能源发展的热点研究之一[4-8]。纤维素生物质主要包括农业残渣（水稻、玉米等秸秆）、森林残渣（树枝、锯末）、废弃物（废纸）、草本植物（芦竹）和木质植物（麻疯树、杨树），资源非常丰富，中国仅秸秆一年约有8.4 亿吨[9]，林木废弃物约2亿吨[10]；到2030年，每年农作物残渣量达5.53EJ；森林残渣达0.9EJ（3/4来自木材加工，1/4来自森林残枝残叶）；加上生物质能源种植（每公顷平均产量15吨干，10%的土地可以作为种植面积[10]），统计计算，每年可以提供约23EJ的能源，相当于6000亿升的石油。而根据IEA的预测，2030年中国需要12.4EJ 的交通运输液体能源[1]。如果能够充分利用木质纤维素生物质，提高转化技术，生成酒精，中国可以足够满足运输能源的需求。通过转化生成生物酒精使用是中性碳排放过程，减少温室气体排放，有利于环境和资源的平衡利用。 世界上纤维素生物质转化生物酒精的技术基本上处于研究阶段[11-15]。我国在纤维素生物质转化生物酒精的技术方面起步较晚，还是处于初步研究阶段[16-17]。本文主要对纤维素生物质生物酒精生产过程中关键技术进行简要分析，指出存在的难点和可能性的解决方法以便进一步深入研究。 1 纤维素生物酒精生产 1.1 纤维素生物质作为生物酒精原料的特征 糖类和淀粉转化酒精的工程通过发酵，在世界上已经实用化；草本纤维素和木材纤维素转化酒精正处于实用化过程研究阶段。从生物质转化为生物酒精的容易程度来比较可以得出：糖类 > 淀粉 > 草本纤维素 > 木材纤维素[4] 。 淀粉：葡萄糖分子同序排列 纤维素：葡萄糖分子交错排列 图1 淀粉和纤维素分子简图
探索中国燃料乙醇发展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中,燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”，一则国家选定四家企业,并划定各自试点销售区域;二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多,且行业准入门槛也在不断提高。但是，随着燃料乙醇逐步市场化,国家的支持方式将进行转变,从成本加利润，到定额补贴,再到2008年底取消补贴，中国燃料乙醇将走怎样的发展之路???探索中国燃料乙醇发展之路????一、概述 燃料乙醇，是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料,经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油（以下简称乙醇汽油）,就是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料,又称汽油醇。 （一）燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不仅是优良的油品质量改良剂,或者说是增氧剂,还是汽油的高辛烷值调和组分，因此，燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。? (二）乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油,是无铅汽油的升级换代产品? 汽油里加入１0％的乙醇,油品的含氧量可达到3.５%,辛烷值(我国的汽油标号）可提高近3个标号,同时又降低了油品的芳烃含量，使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国200０年才全面推广无铅汽油,20０１年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油(添加ＭTBE的清洁汽油）,但在国际上，无铅汽油早已被以MＴBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。? 二、世界燃料乙醇产业发展现状 ?自巴西、美国率先于上世纪７0年代中期大力推行燃料乙醇政策以来，加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿,均已形成了规模生产和使用，１９９9年，美国燃料乙醇消费量约４５０万吨,２0０6年达到5５０万吨，巴西则更多，2005年消费量约970万吨，占全国汽油消费量的4３％,２0０６年超过１000万吨。?美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益，如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依赖、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等，均为世界所共认。目前,许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划，积极发展燃料乙醇工业。 ?三、中国燃料乙醇产业发展现状 （一)概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级阶段,产销的各个环节政府行为色彩比较浓,离真正的市场化有很大距离。为了合理的利用资源,国家对燃料乙醇的立项投产非常谨慎，受到严格控制。2004年２月10日,八部委联合下发《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在我国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。目前国内经过审批认可的已投产企业有四家:河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇股份有限责任公司、安徽丰原生物化工有限公司、黑龙江华润酒精有限公司。根据《车用乙醇汽油扩大试点工作
食品营养标签管理规范 卫生部印发 2008年5月1日开始实施 推荐性法规：国家鼓励食品企业对其生产的产品标示营养标签。卫生部根据本规范的实施情况和消费者健康需要，确定强制进行营养标示的食品品种、营养成分及实施时间。 营养标签是指向消费者提供食品营养成分信息和特性的说明，包括营养成分表、营养声称和营养成分功能声称。 食品企业在标签上标示食品营养成分、营养声称、营养成分功能声称时，应首先标示能量和蛋白质、脂肪、碳水化合物、钠4种核心营养素及其含量。 膳食纤维的定义 膳食纤维（dietary fiber）膳食纤维是指植物中天然存在的、提取的或合成的碳水化合物的聚合物，其聚合度DP ≥ 3、不能被人体小肠消化吸收、对人体有健康意义的物质。包括纤维素、半纤维素、果胶、菊粉及其他一些膳食纤维单体成分等。 食品中产能营养素的能量折算系数 表 1 食物中产能营养素的能量折算系数 * 1 营养成分的标示
包括能量和核心营养素的标识以及宜标示的营养成分的标示，膳食纤维属于宜标识的营养成分。 膳食纤维包括纤维素、半纤维素、果胶、菊粉及其他一些膳食纤维单体成分。膳食纤维可根据其成分选择检测方法和标示方式。 1）以国标或GB/T 9822测定数据，标示为： 不溶性膳食纤维…克（g）； 2）以AOAC 、AOAC 方法测定数据，标示为： 膳食纤维…克（g）；也可标示为：膳食纤维、可溶性膳食纤维、不可溶性膳食纤维， 例如：膳食纤维…克（g） 或膳食纤维…克（g） --可溶性膳食纤维…克（g）（自愿） --不溶性膳食纤维…克（g）（自愿） 3）以AOAC其他方法测定的膳食纤维单体成分的数据，可标示出膳食纤维和单体成分如“膳食纤维（以xxx计）…克或g ”， 例如：膳食纤维（以菊粉计）…克（g） “零”数值的表达 当某食品营养成分含量低微，或其摄入量对人体营养健康的影响微不足道时，允许标示“0”的数值。可标示的“0”的界限值如下表： 表5 标示“0”的界限值
纤维素制取乙醇技术 1引言 能源和环境问题是实现可持续发展所必须解决的问题。从长远看液体燃料短缺将是困扰人类发展的大问题。在此背景下，生物质作为唯一可转化为液体燃料的可再生资源，正日益受到重视。所以生物质制液体燃料的技术很有发展前途，这中间又以生物质制燃料乙醇技术备受关注。 现有工业化燃料乙醇生产均以糖或粮食为原料[1，2]，其优点是工艺成熟，但是产量受原料的限制，难以长期满足能源需求；从长远考虑，以纤维素(包括农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣及城市垃圾等)为原料生产燃料乙醇，可能是解决原料来源和进行规模化生产的主要途径之一。 我国有发展纤维素制乙醇的有利条件，每年仅农作物秸秆就有7亿多吨(干重)[3]，而我国粮食资源并不丰富，因此将农林废弃物转化为燃料乙醇，形成产业化利用，非常适合我国的国情，从能源安全角度上看也是十分有利的，而且可消除由焚烧秸秆造成的环境问题。 2纤维素制取乙醇基本原理[4] 纤维素废弃物的主要有机成分包括半纤维素、纤维素和木质素3部分。前二者都能被水解为单糖，单糖再经发酵生成乙醇，而木质素不能被水解，且在纤维素周围形成保护层，影响纤维素水解。 半纤维素是由不同多聚糖构成的混合物，聚合度较低，也无晶体结构，故较易水解。半纤维素水解产物主要是木糖，还包括少量的阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖，含量因原料不同而不同。普通酵母不能将木糖发酵成乙醇，因此五碳糖的发酵成为研究的热点。 纤维素的性质很稳定，只有在催化剂存在下，纤维素的水解反应才能显著地进行。常用的催化剂是无机酸和纤维素酶，由此分别形成了酸水解和酶水解工艺，其中的酸水解又可分为浓酸水解工艺和稀酸水解工艺。纤维素经水解可生成葡萄糖，易于发酵成乙醇。 木质素含有丰富的酚羟基、醇羟基、甲氧基和羰基等活性基团，可以发生氧化、还原、磺甲基化、烷氧化和烷基化等改性反应。通过木质素改性和综合利用，可提取许多高附加值的化学产品，为提高木质纤维素生产燃料乙醇的经济性开辟了新的途径，日益受到科技工作者的重视[5，6]。 3纤维素生产乙醇工艺 3.1水解工艺 3.1.1浓酸水解 浓酸水解在19世纪即已提出[7]，它的原理是结晶纤维素在较低温度下可完全溶解在硫酸中，转化成含几个葡萄糖单元的低聚糖。把此溶液加水稀释并加热，经一定时间后就可把低聚糖水解为葡萄糖。 浓酸水解的优点是糖的回收率高(可达90%以上)，可以处理不同的原料，相对迅速(总共10-12h)，并极少降解[8]，但对设备要求高，且酸必须回收。 图1为Arkenol公司的浓酸水解流程[9]。该流程中对生物质原料采用两级浓酸水解工艺，水解中得到的酸糖混合液经离子排斥法[10]分为净化糖液和酸液。糖液中还含有少量酸，可用石灰中和，生成的石膏在沉淀槽和离心机里分离。分离得到的稀硫酸经过脱水浓缩后可回到水解工段中再利用。华东理工大学开发了双极膜电渗析法分离水解液中的糖和酸，同时对水解液的无机酸和有机酸进行回收。 通过实验验证了使用双极性膜电渗析法进行生物质水解液的糖酸分离在技术上是可行的[11]。 据Arkenol公司中试装置的实验结果[9]，该水解工艺可得12%-15%浓度的糖液，纤维素的转化率稳定在70%，最佳条件下可达到80%，酸回收率也可达到97%。
燃料乙醇的发展前景 当前，正值国际油价上涨、能源紧张时期，各国政府都在大力发展和推广生物能源。日前，全球著名咨询机构科尔尼公司发布的《中国燃料乙醇产业现状与展望--产业研究白皮书》显示，目前我国燃料乙醇产业存在一定问题，主要表现为成本过高、生产效率偏低。对此，业内专家和企业家表示，目前我国燃料乙醇产业面临资源短缺和相关政策不明朗的问题。 十一五期间，我国将生产600万吨生物液态燃料，其中燃料乙醇500万吨。日前，国家发改委的一位官员介绍，8年前我国上马燃料乙醇项目，意在解决过剩陈化粮问题。经过1999-2005年的不懈努力，国家首批4家燃料乙醇定点生产企业已完成规划建设的102万吨产能，基本实现了十五提出的拉动农业、保护环境、替代能源三大战略目标。 粮食安全成瓶颈 目前我国是继巴西、美国之后全球第3大生物燃料乙醇生产和消费国。据悉，随着燃料乙醇的逐步推广，我国以陈化粮为原料的燃料乙醇产量从2003年的7万吨一路飙升至2006年的132万吨，如果按每3.3吨玉米产1吨燃料乙醇折算，仅2006年就消耗玉米436万吨。然而，近期作为燃料乙醇主要原料的玉米正处于供不应求状态，玉米库存的骤减使国内玉米价格猛涨，燃料乙醇出现与民争食的隐患，保障国家粮食安全成为摆在政府面前的严峻课题。业内专家分析，我国人口众多，人均耕地少，用大量粮食生产燃料乙醇必然要和人争食、争土地，造成人类生存空间越来越小，不符合我国国情。 针对部分地区发展生物乙醇燃料的过热倾向和盲目势头，2006年12月，国务院下发了《国家发展改革委关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》及《国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，要求各地不得盲目发展玉米加工乙醇燃料，同时对玉米加工项目进行清理。从这两个通知可以看出，坚持非粮为主是根本，是今后中十一'国生物燃料乙醇的发展方向。国家出台的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油． 五'发展专项规划》以及相关的产业政策也明确提出因地制宜，非粮为主的原则。实践证明，以粮食为原料生产燃料乙醇不符合国情，探索非粮能源资源是大势所趋。目前燃料乙醇发展规模处于前列的巴西是用甘蔗生产燃料乙醇，美国是用玉米生产燃料乙醇。但我国不具备大规模使用甘蔗或玉米的条件，随着政策限制玉米加工项目的上马，业界必须寻找玉米以外的生物质资源来生产燃料乙醇。 其实，不仅玉米可以生产乙醇，某些纤维质类原料也同样可以生产乙醇。有关专家指出。据介绍，纤维质原料主要包括草、红薯等作物及秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、林业边脚余料等。用非粮原料生产燃料乙醇具有重要性和可行性，既不与粮食和其他有关国计民生的作物争地、争水，且单位面积产出率高。但是，目前在我国用这些原料生产乙醇燃料还存在原材料大规模收集和运输的问题，且纤维素生产燃料乙醇的技术还有待完善。 政策尚不明朗
食用纤维素（网摘） 纤维素虽然不能被人体吸收,但具有良好的清理肠道的作用,因此成为营养学家推荐的六大营养素之一，具有很好的肠道质素作用。各种食物的纤维素含量－－麦麸：31% 谷物：4-10%，从多到少排列为小麦粒、大麦、玉米、荞麦面、薏米面、高粱米、黑米。麦片：8-9%；燕麦片：5-6% 马铃薯、白薯等薯类的纤维素含量大约为3%。豆类：6-15%，从多到少排列为黄豆、青豆、蚕豆、芸豆、豌豆、黑豆、红小豆、绿豆无论谷类、薯类还是豆类，一般来说，加工得越精细，纤维素含量越少。蔬菜类：笋类的含量最高，笋干的纤维素含量达到30-40%，辣椒超过40%。其余含纤维素较多的有：蕨菜、菜花、菠菜、南瓜、白菜、油菜菌类（干）：纤维素含量最高，其中松蘑的纤维素含量接近50%，30%以上的按照从多到少的排列为：发菜、香菇、银耳、木耳。此外，紫菜的纤维素含量也较高，达到20% 坚果：3-14%。10%以上的有：黑芝麻、松子、杏仁；10%以下的有白芝麻、核桃、榛子、胡桃、葵瓜子、西瓜子、花生仁水果：含量最多的是红果干，纤维素含量接近50%，其次有桑椹干、樱桃、酸枣、黑枣、大枣、小枣、石榴、苹果、鸭梨。富含纤维素的食品之于冠心病，能降低胆固醇。胆固醇是造成动脉粥样硬化的原因之一，是由于血浆胆固醇的增加，使较多的胆固醇沉积在血管内壁。其结果不仅降低了血管的韧性和弹性，而且使血
管内壁加厚，管径变细，影响血液流通，增加了心脏的负担。而食品中的粗纤维能与胆固醇相互结合，防止血浆胆固醇的升高，从而有利于防止冠心病的发生和进一步恶化。另外，食品中的粗纤维还能和胆酸结合，使部分胆酸随着粗纤维排出，而胆酸又是胆固醇的代谢产物。为了补充被排出的部分胆酸，就需要有更多的胆固醇进行代谢。胆固醇代谢的增加则减少了动脉粥样硬化发生的可能性。那么，哪些食物含纤维素多呢？①海带、紫菜、木耳、蘑菇等菌藻类；②黄豆、赤小豆、绿豆、蚕豆、豌豆等豆类；③水果、蔬菜类。一言概之，冠心病患者宜多食富含纤维素的食物。一些粗粮，诸如玉米，小米、紫米、高粱、燕麦这样的食物。纤维素不能背吸收，可以充盈你的肠道，促进排泄。排泄顺畅了，身体就自然不会聚集什么毒素了。而且这类食物不被肠道吸收，就会使你有饱涨感吃不下别的
生物能源新突破——纤维素乙醇技术 作者：康泰斯 关键字：纤维素乙醇，康泰斯，生物能源 纤维素生物质是由纤维素（30-50%），半纤维素 （20-40%），和木质素（15-30%）组成的复杂材 料。纤维质生物质中的糖以纤维素和半纤维素的 形式存在。纤维素中的六碳糖和和玉米淀粉中含 有的葡萄糖一样，可以用传统的酵母发酵成乙 醇。而半纤维素中含有的糖主要为五碳糖，传统 的酵母无法经济地将其转化为乙醇每一种植物 的确切成分都不尽相同。纤维素存在于几乎所有 的植物生命体中，是地球上最丰富的分子。一直 以来，将纤维质生物质转化成乙醇是科学家们面对的巨大挑战。酸、高温等苛刻的条件都曾经被用来尝试将纤维素分子打断、水解成单一的糖。 随着石油资源的逐渐枯竭和环境的日益恶化，大力推广使用可再生能源技术已成为许多国家能源发展战略的重要组成部分，以减少对化石能源的依赖和温室气体的排放。 被纤维素乙醇技术，是一种高端的清洁能源技术，因为它可以被用来替代传统的粮食乙醇技术，利用地球上广泛存在的纤维素质生物原料生产清洁的乙醇燃料，被寄予了很高的期望。 作为纤维素乙醇领域研发的领头羊之一，M&G (Gruppo Mossi and Ghisolfi)集团在过去几年中，对包括生物质原材料的收集和运输，能源作物的选择和种植、预处理，水解或酶解，混合糖的发酵等纤维素乙醇生产的各主要技术环节进行了广泛而且深入的研究，取得了巨大的进展，已经开发了专有的一体化纤维素乙醇生产技术PROESATM，并于去年开始在欧洲建设年产四万吨的纤维素制乙醇的工业化示范装置。与其它现有和正在开发中的工艺相比，M&G技术的独特的预处理工艺和酶解工艺，可以显著降低投资和生产成本，同时可以适用包括农业废弃物、林业废弃物、糖业废弃物以及能源作物等等来源广泛的多种生物质原料，应用地域没有限制，具有非常好的经济性和地域适应性。 M&G集团的年产4万吨纤维素乙醇工业示范项目，位于意大利北部城市CRESCENTINO，将利用当地的农业废弃物（麦草、秸秆等）以及能源作物作为原料。目前项目进展顺利，预计将于2011年底投入运行。整个装置由M&G集团的全资子公司康泰斯CHEMTEX全球工程有限公司负责设计和建设。装置建成后，将对从原料供应、生产到产品应用的整个产业链进行示范，并为将该技术进一步放大到年产15万吨到20万吨年做准备。
深圳市深福源信息咨询有限公司 客服电话：400-001-7350据国际能源署 (IEA)统计，截至目前共有102 个纤维素项目，有3个示范项目已运转，8个项目在建，预计至2016 年将有15 个项目投产。 2013年美国使用30%的玉米生产了3 949 万t 燃料乙醇，使美国石油对外依存度降低6%，降低汽油消费价格0.5?1.5 美元/加仑，燃料乙醇替代了源于4.62 亿桶原油精炼的汽油，这些原油相当于美国从委内瑞拉和伊拉克进口量的总和，燃料乙醇行业创造8.6 万个直接工作岗位、30 万个间接就业岗位和440 亿美元GDP，上缴83 亿美元税收，对农业纯收入贡献1 310 亿美元。预计2014 年全球纤维素乙醇产能将超过30 万t/年。2014年美国将有6 个纤维素乙醇工厂完成建设。 另据不完全统计，目前我国纤维素乙醇产能12.5万吨/年，而真正规模量产的纤维素乙醇产能仅6万吨。 第一章纤维素乙醇概述 第一节简介 一、定义 二、工艺流程 第二节发展历史 第二章2013-2014年全球纤维素乙醇行业发展现状分析 第一节 2013-2014年全球纤维素乙醇发展概况 第二节 2013-2014年全球主要国家纤维素乙醇行业发展情况分析 一、美国 二、法国 三、德国 四、巴西 第三节2013-2014年国际纤维素乙醇研究政策、规划与行动 一、美国 1、纤维素乙醇路线图 2、国家生物能源行动计划 3、美国复兴与再投资计划 4、美国清洁能源与安全法案 5、美国纤维素乙醇研发的其他资助计划 6、美国在建的纤维素乙醇项目 二、加拿大 三、欧盟
深圳市深福源信息咨询有限公司 客服电话：400-001-7350 四、瑞典 五、其他国家 1、日本 2、西班牙 3、印度 第三章 2013-2014年中国纤维素乙醇行业市场动态分析 第一节2013-2014年中国纤维素乙醇市场分析 第二节纤维素乙醇市场规模 一、2013-2014年中国纤维素乙醇产能统计分析 二、2011-2014年中国纤维素乙醇产量统计分析 第三节 2011-2014年中国纤维素乙醇销量分析 第四节 2013-2014年纤维素乙醇产业化进展分析 第四章2013-2014年国内外纤维素乙醇行业发展对比分析 第一节2013-2014年纤维素乙醇行业发展分析 一、2013-2014年全球纤维素乙醇行业发展分析 二、2013-2014年国内纤维素乙醇行业现状分析 第二节2013-2014年纤维素乙醇市场现状 一、市场概述 二、市场规模 第三节2013-2014年纤维素乙醇行业国内与国外情况对比分析 一、燃料乙醇国内外对比 二、纤维素乙醇行业国内外对比 第五章2013-2014年纤维素乙醇产品制造技术工艺发展 第一节行业技术发展分析 一、纤维素乙醇技术发展现状 二、2013-2014年纤维素乙醇研究新进展 第二节纤维素乙醇研究进展与关键技术分析 第三节技术发展趋势 一、纤维素乙醇研发值得关注的问题与新兴技术 二、中国纤维素乙醇的发展潜力 三、针对纤维素乙醇发展的前景分析与争议 第六章2011-2013年中国纤维素乙醇行业主要数据监测分析 第一节 2011-2013年行业偿债能力分析 第二节2011-2013年行业盈利能力分析 第三节 2011-2013年行业发展能力分析 第四节 2011-2013年行业企业数量及变化趋势 第七章2013-2014年纤维素乙醇行业竞争分析 第一节行业集中度分析 第二节行业竞争格局 第三节区域竞争格局 第八章2013-2014年中国纤维素乙醇企业竞争策略分析
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正文目录 1 燃料乙醇——清洁、环保的新型替代能源 (4) 1.1 车用乙醇汽油的组分配比 (4) 1.2 燃料乙醇的代际演变 (5) 2 全球燃料乙醇产业发展情况 (6) 2.1 美国燃料乙醇产业 (8) 2.2 巴西燃料乙醇产业 (9) 3 我国燃料乙醇产业概况 (10) 3.1 我国燃料乙醇行业成长空间巨大 (11) 3.2 我国主要定点生产企业及产能分布 (12) 3.3 燃料乙醇价格与油价绑定，油价低迷期将过行业回暖 (13) 3.4 补贴标准及相关政策 (15) 3.5 行业盈利情况 (17) 4 中粮生化：油价回升、成本下探解放盈利空间 (19) 4.1 玉米价格下跌成本收缩 (22) 4.2 油价上升拉高盈利天花板 (22) 4.3 成本及油价对利润增长的影响 (23) 5 风险提示 (23)
图表目录 图表1：燃料乙醇及乙醇汽油配比示意图 (4) 图表2：各代际燃料乙醇优缺点对比 (6) 图表3：几种燃料作物的乙醇产量、产率对比 (6) 图表4：燃料乙醇主要生产国产量变化 (7) 图表5：2015年世界各国燃料乙醇产量占比(单位：百万加仑) (7) 图表6：美国燃料乙醇产量逐年增长 (8) 图表7：巴西燃料乙醇市场较成熟 (9) 图表8：我国燃料乙醇产量逐年提升 (10) 图表9：乙醇汽油推广率仍待提高 (11) 图表10：燃料乙醇定点企业及产能 (12) 图表11：汽油品质比率表 (14) 图表12：油价自2014年开始萎靡，12月开始显著上涨 (15) 图表13：一代粮食乙醇补贴标准逐年下降（中粮生化数据） (16) 图表14：燃料乙醇相关政策 (17) 图表15：玉米价格快速下跌 (18) 图表16：木薯价格变化趋势 (19) 图表17：2015年各分项业务占比 (20) 图表18：乙醇业务占比逐年增长 (20) 图表19：公司燃料乙醇产销量逐年递增 (21) 图表20：2015年公司燃料乙醇销售市场分布情况 (21) 图表21：利润率受燃料乙醇售价影响较大 (23) 图表22：原料价格及油价对利润影响的分析表格 (23)
国外燃料乙醇发展状况 2008-09-27 09:01:46 作者：蒲公英来源：中国生物能源网浏览次数：30 网友评论 0 条 国外燃料乙醇发展状况 随着能源需求的日益增长和石油供应紧张矛盾加剧，以及全球环境压力的不断加大，燃料乙醇以其清洁、环保和可再生性得到世界各国的普遍关注。尤其是近年原油价格高位运行，不仅美欧发达 ... 随着能源需求的日益增长和石油供应紧张矛盾加剧，以及全球环境压力的不断加大，燃料乙醇以其清洁、环保和可再生性得到世界各国的普遍关注。尤其是近年原油价格高位运行，不仅美欧发达国家采取一系列政策措施鼎立支持燃料乙醇发展，一些发展中国家也纷纷提出燃料乙醇的发展目标。目前，一些具有农业资源优势的国家，如英国、荷兰、德国、奥地利、印度、菲律宾、南非等国政府都制定了规划，积极发展燃料乙醇工业并推广应用于运输业。世界燃料乙醇产业正进入快速发展的新时期，但全球粮食价格的持续上涨引发燃料乙醇和粮食安全问题的广泛争议，燃料乙醇的环保性也受到质疑。中国燃料乙醇发展还处于起步阶段，关注和重视世界燃料乙醇产业新的发展动态，研究各国发展燃料乙醇的政策及其影响和作用，有利于我们积极应对世界燃料乙醇发展的影响，制定符合我国实际的燃料乙醇长期发展战略和政策措施。 高油价时期，各国政府推动燃料乙醇快速发展近年来，高油价促使美国、欧盟和亚洲等国的生物燃料政策发生重大变化，大幅提高生物燃料的发展目标，同时加大政策支持力度，推动燃料乙醇产能不断扩大，产量迅速增长。2006年世界燃料乙醇产量达到380亿升，相当于全球汽油消费量的2.5%。与2000年194亿升的产量相比，2006年增长了95.9%。预计2007年世界燃料乙醇产量可达440亿升，同比增长15.8%，世界燃料乙醇的产量主要集中在美国和巴西，2006年两国产量分别达到183.8亿升和160亿升，占世界总产量的90.5%。
膳食纤维的作用与常见食物含量 山野国际霍永明高级营养师膳食纤维的定义： 膳食纤维是一种重要的非营养素，它是碳水化合物中的一类非淀粉多糖及寡糖等不消化部分。越来越多的研究表明，膳食纤维的摄入与人体健康密切相关。过量摄入膳食纤维会影响维生素、铁、锌、钙、等的消化吸收，但是摄入足会增加便秘、肥胖、糖尿病、心血管疾病和某些癌症发生的危险。所以与食物中的其他营养素一样，为了保持健康，膳食纤维的摄入量也应在适宜的范围之内。 膳食纤维的定义有两种，一是从生理学角度将膳食纤维定义为哺乳动物消化系统内未被消化的植物细胞的残存物，包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶、抗性淀粉和木质素等；二是从化学角度将膳食纤维定义为植物的非淀粉多糖加木质素。 膳食纤维的分类： 膳食纤维可分为可溶性膳食纤维与非可溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维包括部分半纤维素、果胶、树胶等；非可溶性膳食纤维包括纤维素、木质素等。 膳食纤维的主要特性： 1，吸水作用 膳食纤维具有很强的吸水能力或与水结合能力。此作用可使肠道中粪便的体积增大，加快其转运速度、减少其中有害物质接触肠壁的时间。 2，黏滞作用 一些膳食纤维具有很强的黏滞性，能形成黏液性溶液，包括果胶、树胶、海藻多糖等。 3，结合有机化合物作用 膳食纤维具有结合胆酸和胆固醇的作用。 4，阳离子交换作用 膳食纤维的与阳离子交换作用与糖醛酸的羧基有关，可在胃肠内结合无机盐，如钾、钠、铁等阳离子形成膳食纤维复合物，影响其吸收。 5，细菌发酵作用 膳食纤维在肠道内易被细菌酵解，其中可溶性膳食纤维可完全被细菌所酵解，而非溶性膳食纤维则不易被酵解。酵解后产生的短链脂肪酸如乙酯酸、丙脂酸和丁酯酸均可作为肠道细胞和细菌的能量来源。 膳食纤维的生理功能： 1，有利于食物的消化过程 膳食纤维能增加食物在口腔咀嚼时间，可促进肠道消化酶分泌，同时加速肠道内容物的排泄，这些都有利于食物的消化吸收。 2，降低血清胆固醇 膳食纤维可结合胆酸，故有降血脂作用，此作用以可溶性纤维（如果胶、树胶、豆胶）的降脂作用较明显，而非溶性纤维无此作用。
PROESA纤维素乙醇技术――生物能源的重大突破 康泰斯建设世界最大规模的纤维素乙醇工业示范装置 随着石油资源的逐渐枯竭和环境的日益恶化，大力推广使用可再生能源技术已成为许多国家能源发展战略的重要组成部分，以减少对化石能源的依赖和温室气体的排放。生物乙醇是一种可再生的能源，燃烧过程所排放的CO2和含硫化合物均低于汽油燃烧所排放的CO2和含硫化合物，而且乙醇燃烧产生的CO2和作为原料的生物生长所消耗的CO2在数量上基本持平，这对减少大气污染和抑止“温室效应”意义重大。乙醇汽油燃烧比普通汽油更完全，汽车尾气中CO2含量可降低30%左右，燃料乙醇也因此被称为“清洁燃料”，而推广使用乙醇汽油已经成为世界各国减小对化石燃料依赖和温室气体排放的重要举措。 美国在20多年前即推广车用乙醇汽油，2008年，乙醇产量达到90亿加仑，是世界上最大的燃料乙醇生产和消费国。美国发展灵活燃料汽车（FFV）和中至高含量乙醇汽油调合基础设施，截至2009年2月中旬，已有700万辆燃用乙醇汽油的汽车在美国上路；巴西自1975年开始实施“乙醇替代计划”，目前已使温室气体排放量减少了20%，巴西是世界上第二大的燃料乙醇生产和消费国，也是唯一不使用纯汽油作为汽车燃料的国家，2008年乙醇生产量为64亿加仑。日本和欧盟也一直在积极发展车用乙醇汽油。 由于原油进口的依存度逐年上升。环境问题日益严重，中国政府也非常清楚地认识到，生物乙醇是一种可再生资源，使用车用乙醇汽油代替部分汽油，有利于环境改善、并且可有效解决农产品的转化、促进农业生产的良性循环境，其意义重大。因此《国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要》中提出，要开发燃料乙醇等石油替代品。“十五”期间即批准在吉林、河南及安徽等省分别建设年产数十万吨乙醇项目，作为国家新兴能源试点示范的重点工程，已取得了良好的社会效益。 根据2007年制订的《可再生能源中长期发展规划》，到2010年，中国的燃料乙醇年利用量为200万吨，到2020年，生物燃料乙醇年利用量将达到1000 万吨。 传统的生物乙醇生产技术使用淀粉质和糖质原料作为生产原材料。由于国际油价和粮价高涨，包括玉米乙醇燃料在内的以粮食为原料的生物燃料产业在全球各地备受争议。纤维素乙醇技术，是一种高端的清洁能源技术，因为它可以被用来替代传统的粮食乙醇技术，利用地球上广泛存在的纤维素质生物原料生产清洁的乙醇燃料，被寄予了很高的期望。在中国，纤维素乙醇也将是实现2020年燃料乙醇利用1000万吨的目标的主要方向，具有至关重要的地位。目前全球已形成纤维素乙醇开发热。业界预计，该产业在全球有着750亿美元的市场规模。国内外的公司纷纷投巨资进入这一领域，争取技术有所突破，占领制高点。 作为纤维素乙醇领域研发的领头羊之一，康泰斯(Chemtex)及其母公司M&G (Gruppo Mossi and Ghisolfi)集团在过去几年中，对包括生物质原材料的收集和运输，能源作物的选择和种植、预处理，酶解，混合糖的发酵等纤维素乙醇生产的各主要技术环节进行了广泛而且深入的研究，取得了巨大的进展，已经开发
生物质燃料乙醇的发展现状及趋势 摘要：燃料乙醇作为生物质能源的一种，以其可再生、清洁环保等方面的特性，成为化石能源的重要替代品。本文简要论述了燃料乙醇的生产技术，以及国外重 要燃料乙醇生产国的发展现状，进而说明我国发展燃料乙醇的重要性及发展趋势。 关键词：生物质；燃料乙醇；现状；趋势 Abstract：as a kind of biomass energy，fuel ethanol has become an important substitute for fossil energy because of its characteristics of renewable，clean and environmental protection.In this paper，the production technology of fuel ethanol and the development status of fuel ethanol producing countries abroad are briefly discussed，and the importance and development trend of fuel ethanol in China are illustrated. Key words：biomass；fuel ethanol；status；trends 随着石油储量不断下降，石油开采成本不断加大，环境破坏日益加剧，人们 逐渐将目光转向为核能、风能及生物质能等替代能源。燃料乙醇是目前世界各国 生产最多的生物质液体燃料，也是我国目前投入最大、研究最成熟的清洁替代能源。 一、燃料乙醇生产技术现状 第1代燃料乙醇 第1代燃料乙醇主要是以粮食或饲料为原料的生产工艺，其原理是利用原料 中的糖类物质发酵生产燃料乙醇。具有工艺成熟、淀粉转化率高等特点，但存在 的原料成本高、原料有限等问题，根据我国的相关政策规定，到2020年，以粮 食作为原料生产燃料乙醇产量被限制在150万千L以下，而以薯类和甜高粱等非 粮原料生产燃料乙醇也仅是过渡工艺，未来以农作物秸秆为代表的各类纤维类生 物质生产燃料乙醇技术，被认为是未来解决燃料乙醇的根本出路[1]。 第2代燃料乙醇 第2代燃料乙醇是指以麦秆、草等农林废弃物为原料，采用生物纤维素转化 为生物燃料的模式，与第1代燃料乙醇技术相比，第2代在环保、可持续发展方 面表现的更为出色，尤其是纤维素乙醇的原料来源相当广泛，包括秸秆、枯草等 农业废弃物均可入料，解决了第1代生产过程中耗费更多能源和使用更多化学物 质的问题[2]。目前，纤维素乙醇被世界公认为燃料乙醇产业发展方向。 二、主要燃料乙醇生产国的发展现状 截至2015年，全球生物液体燃料消费量约1亿吨，其中燃料乙醇全球产量约8000万吨，我国燃料乙醇产量约为210万吨[3]，是世界上第三大生物燃料乙醇 生产国和应用国，仅次于美国和巴西。2015年世界主要燃料乙醇生产国产量见表 1 美国主要以玉米为原料，目前是世界上燃料乙醇发展最成功的国家。美国燃料乙醇生产 量约占世界产量的33%[4]。根据美国能源部的计划，到2025年可再生物质生产的生物燃料 将代替从中东进口的石油的75%，到2030年将用生物燃料代替现在汽油使用量的30%。美国政府鼓励燃料乙醇进一步发展，并计划将燃料乙醇的添加量从10%提高到15%[5]。 巴西是以甘蔗为原料的独特优势，利用气候条件好，甘蔗种植面积广，甘蔗原料来源稳 定且供应充足等条件，成本优势明显。目前，巴西燃料乙醇已进入大规模商业化阶段。由于 燃料乙醇技术进步和效率提升，燃料乙醇在没有补贴的情况下也已具备了竞争力[6]。 近年来，欧盟、日本等经济强国也十分重视燃料乙醇的使用，并且发展十分迅速。日本 计划到2020年可再生燃料要替代3%的汽油消费量的，到2030年将石油的对外依存度降低