甘薯燃料乙醇相关技术问题与研究进展.pptVIP

一，甘薯燃料乙醇的基本情况 中国发展燃料乙醇的模式 3E原则 能源（Energy） 环境（Environment） 经济（Economy） 燃料乙醇现有模式 玉米乙醇（美国） 甘蔗乙醇（巴西） 木薯乙醇（泰国） 我国燃料乙醇发展模式：3E+粮食安全 我国燃料乙醇的发展的可能的原料模式 我国甘薯的基本情况 中国是世界红薯生产第一大国。占世界总产量的90％以上，全国的红薯播种面积为7768.8万亩，鲜薯总产达到10755.5万吨。四川是中国的第一大红薯主产区，总产量和总面积均居全国第一，全省鲜薯1751.6万吨，亩产1472.7公斤。 甘薯在我国的分布  不同原料生产燃料乙醇每吨成本及消耗指标比较Comparison of the manufacture cost of Fuel Ethanol by sweet potato、 corn and cassava. 甘薯种植地区是贫穷地区，三农问题严重 国家“十一五”有关生物能源规划 2010年：非粮燃料乙醇生产规模达200万吨 主要的非粮原料：甜高粱，甘薯，木薯 燃料乙醇的推广区域：除西藏，甘肃等4个省外的所有地区 －－可再生能源发展“十一五” 规划 从区域分布，现有种植量及燃料乙醇使用量分析甘薯燃料乙醇将是最具有发展潜力的非粮原料燃料乙醇。 甘薯干物质构成与乙醇生产相关性 甘薯在不同种植技术与收获条件下的产量 三、鲜甘薯保藏技术 甘薯的收获季节在初冬，易于冻伤和腐烂,每年腐烂和因其他原因损失的甘薯约占总产量的30%。仅四川每年腐烂的甘薯按30％计达600万吨，每吨价值200元计，经济损失达12亿元，可生产燃料乙醇60万吨，可节约粮食180万吨。 采用干燥保存，其成本高，能源消耗大。 鲜甘薯保藏技术已申请专利 四、燃料乙醇发酵菌种的选育 高浓度乙醇发酵 （VHG） 2、研究现状 S. Alfenore等（Appl Microbiol Biotechnol，2004)利用酿酒酵母CBS8066，发酵45小时，乙醇浓度为18.9%，但效率仅为84%。 Rasmus Devantier等（Appl Microbiol Biotechnol，2005； Biotechnology and Bioengineering，2005 ）利用工业酵母生产菌株Red Star，发酵生产乙醇浓度为16.4%，效率为94%，但时间长达69小时。利用酵母菌株CEN.PK.113-7D，发酵48小时,发酵效率为91%，但乙醇浓度仅为15%。 毛志群等(食品与发酵工业，2003)用筛选到一株高产乙醇酵母菌株进行发酵，乙醇浓度达到16.2%，但时间长达72 h。 …… 4、研究进展 B. 耐高温乙醇发酵菌株的选育 1、主要优点 可缓解糖化酶等酶类最适作用温度与发酵温度差距过大的矛盾，有利于提高酶解效率，改善SSF发酵水平。 菌株适宜生长温度范围广，尤其适合夏季高温条件下正常发酵，节约冷却费用。 2、研究现状 刘畅等（2007，酿酒） 从轻微腐烂的水果中筛选的耐高温酵母菌 37℃，72h 发酵产7.9％乙醇，效率为61%左右 Ryohei等（fisheries science 2002）从温泉中分离出一株耐高温酵母RND13，40℃下发酵24h，乙醇浓度10.6%，效率为86% N. Kiran Sree 等（Bioresource Technology ，2000）用酿酒酵母VS3，40℃发酵48小时产乙醇浓度达到7.6%，效率为78% …… 3、研究进展 问题１、收获季节甘薯积压严重 问题２：鲜甘薯含水量高，粘度大，易腐烂，干燥保藏能耗大 鲜甘薯含水量大(70%左右)，易腐烂；淀粉含量25%左右，不适合高浓度发酵技术（VHG） 果胶含量高(5%左右)，粘度大(＞10万mPa.s，而一般的发酵液粘度小于100mPa.S )，影响发酵传质。 干燥保存能耗大，不适合乙醇工业化生产 生产周期长（大于50h） 效率低(小于85%) 乙醇浓度较低（6-7% ） 生产过程中的能耗、水耗大（料水比达1:1） 甘薯高浓度快速乙醇发酵 不同甘薯可发酵糖浓度条件下还原糖浓度变化 不同可发酵糖浓度条件下乙醇浓度变化 快速乙醇发酵技术已申请专利 薛万伟等（酿酒，2005）利用木薯进行酒精发酵，发酵时间65h，乙醇浓度为10.3%，发酵效率为83%。 吴天祥（贵阳大学，CN 1696295A）用鲜芭蕉芋发酵60小时，乙醇浓度仅为8.0％。 国外