新鲜木薯直接转化生产乙醇

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1、第２８卷第３期食品与生物技术学报Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．３２００９年５月犑狅狌狉狀犪犾狅犳犉狅狅犱犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犅犻狅狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔Ｍａｙ２００９文章编号：１６７３１６８９（２００９）０３０４１３０５新鲜木薯直接转化生产乙醇段钢１，许宏贤１，阮振华１，ＪａｙＳｈｅｔｔｙ２（１．无锡杰能科生物工程有限公司，江苏无锡２１４０２８；２．美国杰能科生物工程有限公司，ＰａｌｏＡｌｔｏ，美国）摘要：介绍了利用新鲜木薯生产乙醇的新工艺：用真菌α淀粉酶和降粘酶预处理新鲜木薯醪液，后加入颗粒淀粉水解酶ＳＴ

2、ＡＲＧＥＮＴＭ进行酵母酒精发酵。该工艺可直接利用新鲜木薯进行酒精发酵；相比传统高温工艺，该发酵新工艺过程中新鲜木薯醪液粘度显著降低，有更多可发酵性糖被利用，并且最终发酵效率显著提高。关键词：新鲜木薯；发酵；乙醇中图分类号：ＴＳ２０１．２５文献标识码：Ａ犇犻狉犲犮狋犆狅狀狏犲狉狊犻狅狀狅犳犉狉犲狊犺犆犪狊狊犪狏犪犚狅狅狋狋狅犈狋犺犪狀狅犾１，ＸＵＨｏｎｇｘｉａｎ１，ＲＵＡＮＺｈｅｎｈｕａ１，ＪａｙＳｈｅｔｔｙ２ＤＵＡＮＧａｎｇ（１．Ｇｅｎｅｎｃｏｒ，ＡＤａｎｉｓｃｏＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ｗｕｘｉ２１４

3、０２８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｅｎｅｎｃｏｒ，ＰａｌｏＡｌｔｏ，Ａｍｅｒｉｃａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ａｎｏｖｅｌｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｄｉｒｅｃｔｌｙｃｏｎｖｅｒｔｔｈｅｇｒａｎｕｌａｒｓｔａｒｃｈｏｆｆｒｅｓｈｃａｓｓａｖａｒｏｏｔｓｔｏａｌｃｏｈｏｌｗａｓｄｅｓｃｉｂｅｄ．Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｒｅｄｕｃｉｎｇｅｎｚｙｍｅｓａｎｄａｆｕｎｇａｌａｌｐｈａａｍｙｌａｓｅａｒｅｕｓｅｄｄｕｒｉｎｇｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｔａｇｅ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｇｒａｎｕｌａｒｓｔａ

4、ｒｃｈｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇｅｎｚｙｍｅｓｄｕｒｉｎｇｙｅａｓｔｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｎｔｈａｔｔｈｅｎｏｖｅｌｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｍａｋｅｍｏｒｅｆｅｒｍｅｎｔａｂｌｅｓｕｇａｒｕｔｉｌｉｚｅｄａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｆｒｅｓｈｃａｓｓａｖａ，ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｅｔｈａｎｏｌ为降低对石油的依赖和使用石油对环境产生原因之一。表

5、２是玉米和木薯生产乙醇的经济性［７］的负面影响，利用农业原料特别是谷物原料生产燃分析，从中容易看出淀粉含量很高的木薯是乙醇料乙醇正成为一种趋势。同时木薯生产国也在积生产非常适宜的原料。［１－５］极探索用木薯生产乙醇。表１是玉米和木薯的目前在乙醇工业生产中主要使用木薯干，而鲜［６］化学组成比较，容易看出被誉为“淀粉含量之王”木薯加工成木薯干的传统干燥过程非常消耗人力、的木薯，其淀粉含量比目前最受欢迎的燃料乙醇淀物力，且该过程的能耗也很高。用该工艺得到的木粉生产原料玉米的要高出很多（以干重计），而蛋白薯

6、干通常质量较差，容易被真菌或细菌污染，且干质和脂肪含量要低很多（以干重计）。两者的灰分燥过程中由于淀粉易与纤维结合使得淀粉的利用［８，９］含量基本没有差异，而粗纤维含量木薯干要高于玉率降低。当前利用木薯干为原料来生产乙醇的米，这可能是木薯干不容易被生淀粉水解酶水解的传统工艺如图１所示。收稿日期：２００８０５１５作者简介：段钢（１９６６），男，辽宁沈阳人，工学博士，杰能科亚太技术总监，主要从事工业酶应用与开发。Ｅｍａｉｌ：Ｇａｎｇ·Ｄｕａｎ＠Ｄａｎｉｓｃｏ．ｃｏｍ４１４食品与生物技术学报第２８卷

7、表１玉米和木薯干的化学组成比较犜犪犫．１犆犺犲犿犻犮犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犮狅狉狀犵狉犪犻狀犪狀犱犮犪狊狊犪狏犪犮犺犻狆狊质量分数／％成分玉米木薯干水分７～２３７～１１淀粉６４～７８７５～８５蛋白８～１４１．５～３脂肪３．１～５．７０．２灰分１．１～３．９２～４粗纤维１．８～３．５３～４表２玉米和木薯生产乙醇的经济性分析图１木薯干生产乙醇传统工艺犜犪犫．２犆狅狉狀犪狀犱犮犪狊狊犪狏犪犲狋犺犪狀狅犾狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀犲犮狅狀狅犿犻犮犉犻犵．１犆狅狀狏犲狀狋犻狅狀犪犾犘狉狅犮犲狊狊犳狅狉犪犾犮

8、狅犺狅犾狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀狌狊犻狀犵经济指标木薯玉米犮犪狊狊犪狏犪犮犺犻狆狊导致动物酒精中毒。而利用好氧发酵、纤维素酶酶每公顷产量／ｔ２５１１解等方法处理木薯酒精糟，生产饲料可以较好的解每吨作物价格／＄２５８１决这些问题，大大提高其利用价值和范围。综上所每公顷作物收入／＄６２５９００述，若利用新鲜木薯直接转化法生产乙醇，无疑可每吨作物糖产量／ｋｇ２７０６７５以克服木薯加工处理过程中出现的诸如干燥、高温每公顷作物糖产量／ｔ６．８７．５蒸煮过程耗能巨大、原料变化导致产率