提高木薯淀粉酒精出酒率的措施有哪些.docx

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提高木薯淀粉酒精出酒率的措施有哪些

提高木薯淀粉酒精出酒率的措施有哪些

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提高木薯淀粉酒精出酒率的措施有哪些?

摘要：

分析以木薯为原料生产酒精的优势、制约木薯酒精发展的因素以及提高木薯酒精生产效益的途径，着重分析提高木薯酒精生产效益的途径。

作者简介：

陈立胜（1964-），男，汉，广西大学研究生毕业，主要研究方向：

化学工艺。

1、前言

当矿物质能源日益枯竭的时候，人们把目光转向了可再生能源；当以粮食为主要原料的可再生能源影响国家粮食安全的时候，人们把目光转向以非粮的薯类原料制造酒精的王牌→木薯

2、以木薯为原料生产酒精的优势

生产酒精的原料主要有粮食类、薯类和糖蜜。

其中用木薯生产酒精与其它作物相比，有着不可比拟的优势：

（1）木薯是非粮食农产品，且对土质的要求低，耐旱、耐瘠薄，符合“不争粮，不争（食）油，不争糖，充分利用边际性土地（指基本不适合种植粮、棉、油等作物的土地）”的国家粮食发展战略，同时用于发展燃料乙醇也很符合当前国家生物质能源发展战略，有利于保障国家粮食安全和能源安全。

（2）用木薯生产酒精最具有经济性，详见下表：

木薯与其它农作物生产酒精的经济性比较

项目鲜木薯木薯干片甘蔗甘蔗糖蜜玉米小麦马铃薯红薯

原料价格  （元/吨）400115028080013301440600380

原料单耗（吨）72.81653.23.2898.7

原料成本  （元/吨）28003220448040004256473254003306

酒精加工费 （元/吨）800600700500800800800800

酒精生产成本（元/吨）36003820518045005056553262004106

酒精市场价 （元/吨）45004500450045004500450045004500

盈亏额   （元/吨）900680-6800-556-1032-1700394

（3）广西木薯资源生产酒精的优势：

广西是全国木薯种植、加工的最大产地，占全国产量的70%；广西属北回归线以南，是木薯产品适宜种植区，种植木薯有利于改善本地农村贫困人口的生产生活状况；木薯酒精在广西的产业化可形成农业产业化和生态经济、循环经济的模式，促进区域经济发展。

3、制约木薯酒精发展的因素

制约木薯酒精发展的因素，关键在于没有把它作为一个产业来对待，上缺统一规划、行业指导，下缺农工协调、各自为政，结果是：

资本集中度低，产业集中度低，技术水平低，环保措施投入小，经济效益差，主要表现在：

3.1 布局不合理

工厂远离原料主产区，缺乏资源优势，运输生产成本偏高。

3.2 工厂规模小

到目前为止，约有木薯酒精生产企业30余家，年产木薯酒精70多万吨，平均每个生产企业日产133吨，难获规模经济效益。

3.3 技术水平

整体技术水平低，存在料耗高、能耗高、成本高及废渣处理难、废液处理达标排放难的问题，难显经济效益。

3.4 原料情况

原料市场不稳定，木薯种植缺乏组织性，种植粗放，且品种单一、单产低。

4、提高木薯酒精效益的途径

提高木薯酒精的效益，关键在于从木薯酒精产业化和发展生态经济、循环经济的高度，统筹规划、合理布局；典型示范、正确引导；提升产业技术水平、形成循环经济规模。

4.1 实现木薯种植的规模化、科学化

（1）推广木薯地套种西瓜、花生、南瓜技术，增加农民收入，提高农民种植积极性，稳定原料来源。

以西瓜为例：

套种西瓜每亩可收获3000斤，按0.6元/斤计算（现行价），农民可收入1800元。

（2）延长生木薯生产周期，降低原料成本。

建立木薯原料基地，引进、繁育早、中、晚熟期木薯品种，延长鲜薯收获期，同时推广高产、高含淀粉木薯良种，提高木薯质量，确保以鲜木薯为原料占生产用料的70%以上。

鲜木薯和木薯干片生产1吨酒精原料成本对比表

项 目原料单耗（吨）原料价格（元/吨）原料成本（元/吨）

鲜木薯原料74002800

干片原料2．811503220

（3）选择最佳种植优势区域。

北回归线以南，属亚热带季风气候区，光照充足，气温适宜，是木薯最佳种植区域，该区域10℃以上年积温达6500℃以上，年10℃以上气温天数在280天以上，该区域木薯具有单产达到3吨的潜力，木薯质量较好，木薯平均含粉量比其他区域高1-2%，广西的木薯种植面积四分之三以上都在这些区域。

4.2 实现制造过程的现代化、高效化

（1）采用低温双酶快速糖化，可提高20-30%的设备利用率，比传统的单酶法节约5—10%的加工成本，约45元。

（2）采用浓醪生产工艺，木薯干片或鲜木薯发酵成熟醪酒精浓度可达到12%（V/V）以上，比传统的生产工艺提高1—2个酒份，可减少煤耗10-20%，降低加工成本80元/吨。

（3）采用大罐连续发酵，发酵速度快，发酵周期比运行状态良好的间歇发酵工艺要缩短8—10小时，特别是无需空罐灭菌，也无空罐时间，节约了间歇发酵的刷罐用水、灭菌用汽和人工等消耗，设备的利用率可提高15—20%。

（4）生产食用酒精可采用二塔、三塔或多塔蒸馏设备，按目前的技术水平，采用二塔常压蒸馏，比多塔蒸馏节约用汽，且技术线路较为简单，操作较容易。

若采用自动化控制，效果会更好。

（5）采用CIP（CleanInPlace）在线清洗，酸水、碱水可循环使用，达到清洗灭菌的目的。

4.3 实现资源综合利用的循环化、生态化

4.3.1 水资源的循环使用

  一是利用一、二级冷凝器排放的65℃左右冷凝水来粉碎、调浆；二是利用105℃的酒糟醪液来预先加热粗塔入料，在节约用水的同时节约能耗。

热能使用流程图

蒸馏冷凝水　　　　┎───────────┒

   　     ↑     │　　　　　　　　　　　↓

（1） 粉碎 →　调浆 → 板式换热器 → 液化锅 → 糖化

               ↑      ↓

└─────　蒸煮

            ↑

（2）成熟醪→精塔顶尾汽加热器→粗塔顶尾汽加热器→粗塔底废液加热器→粗塔

                        ↑  　│

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　└────┘

废液

4.3.2 直接利用淀粉生产的废渣、黄浆生产酒精，变废为宝

  大力发展生物质能源，木薯是作为燃料乙醇的最佳原料，需求量将会不断的扩大，木薯价格、酒精价格也势必会随之上涨，还有可能会导致原料缺乏的局面，在此情况下，充分利用木薯渣生产酒精可缓解生产原料不足的压力，也可增加经济收益。

广西明阳生化科技股有限公司从事木薯酒精的生产已有十五年的历史，摸索出一套比较成熟的直接用木薯渣、黄浆生产酒精的工艺技术，不仅有效解决了淀粉生产的废渣处理问题，实现了资源的有效利用，也取得了明显的经济效益。

（1）用木薯渣生产酒精与鲜生薯、纯干片生产酒精效益对比分析如下：

项目原料（吨）原料成本（元/吨）加工成本（元/吨）吨成本（元）酒精售价（元）税利（元）

鲜生薯7320080036004500900

纯干片2.8322060038204500680

木薯渣 3000300045001500

（注：

国家政策规定用废渣、废料生产酒精可免税）

（2）生产1吨淀粉可产生2.28吨木薯渣（含水份86%）、0.43吨黄浆（含水份86%），产生的木薯渣、黄浆可生产出0.0974吨酒精，价值438.21元。

4.3.3 经厌氧发酵处理酒糟醪液，生产沼气代替部分燃煤用于烧锅炉，解决了以木薯生产淀粉、酒精的环保大问题，实现了木薯资源的循环利用。

木薯生产淀粉、酒精的循环利用图

（1）用鲜木薯生产1吨酒精约生成11m3的酒糟醪液，约含660㎏的COD；经厌氧发酵处理可生成约350m3沼气；350m3沼气约等于0.54吨煤（3200大卡），其经济价值约216元。

（2）充分利用厌氧发酵技术，实现资源的循环利用，走循环经济发展之路，每吨酒精的生产成本可降低约281元。

（3）经厌氧后的酒糟废水其COD指标可以达标直接用于农灌，废渣可作有机肥料还田或作食用菌的培养基生产食用菌，也可作为蛋白合成饲料。

5、结束语

木薯是可再生资源，以木薯为原料生产淀粉、酒精是一条资源消耗低、综合利用率高、环境污染少、经济效益好的可持续健康发展道路，搞好木薯产业资源的循环利用，是木薯生产企业的核心竞争力和发展动力。

木薯淀粉特征

　　颜色:

木薯淀粉呈白色。

　　没有气味:

木薯淀粉无异味，适用于需精调气味的产品，例如食品和化妆品等。

　　口味平淡:

木薯淀粉无味道、无余味（例如玉米），因此较之普通淀粉更适合于需精调味道的产品，例如布丁、蛋糕和馅心西饼馅等。

　　浆糊清澈:

木薯淀粉蒸煮后形成的浆糊清澈透明，适合于用色素调色。

这一特性对木薯淀粉用于高档纸张的施胶也很重要。

　　粘性：

由于木薯原淀粉中支链淀粉与直链淀粉的比率高达80:

20，因此具有很高的尖峰粘度。

这一特点适合于很多用途。

同时，木薯淀粉也可通过改性消除粘性产生疏松结构，这在许多食品加工中相当重要。

　　冷冻-解冻稳定性高：

木薯原淀粉浆糊表现出相对低的逆转性，因而在冷冻解冻循环中可防止水份丢失。

这一特性还可通过改性进一步增强。

[编辑本段]木薯淀粉加工工艺

　　木薯－清洗－粉碎－淀粉提取－细滤除沙－浓缩精制－脱水－干燥。

[编辑本段]木薯淀粉用途

　　木薯淀粉以原淀粉和各种变性淀粉两大类广泛应用于食品工业及非食品工业。

　　变性淀粉可根据用户提出的具体要求定制，以适用于特殊用途。

　　食品

　　木薯原淀粉广泛应用于食品配方中，例如焙烤制品，也应用于制作挤压成形的小食品和木薯粒珠。

变性淀粉或淀粉衍生物已用作增稠剂、粘结剂、膨化剂和稳定剂，也是最佳的增量剂、甜味剂、调味剂载体和脂肪替代品。

使用泰国木薯淀粉的食品包括罐头食品、冷冻食品、干混食品、焙烤食品、小食品、佐料、汤料、香肠、奶制品、肉及鱼制品和婴儿食品。

　　饮料

　　变性淀粉在含固体成份的饮料中用作胶体稳定剂。

在饮料中，木薯淀粉甜味剂优于蔗糖，因为前者改善了加工过程并强化了产品特性，与其它甜味剂结合，能充分满足消费者需求。

木薯淀粉水解形成的高水解度糖浆是啤酒酿造中易发酵糖的理想来源。

　　糖果

　　木薯原淀粉和各种变性淀粉在糖果生产中有很多用途，如胶凝、增稠、稳定体系、增强发泡、控制结晶、粘结、成膜、增添光泽等。

低粘度木薯淀粉广泛应用于胶质化糖果，例如果冻和口香糖。

最常用的是酸解淀粉，因为它具有优良的逆转性及胶凝能力，遇糖时这些特性更加显著。

干淀粉用作糖果制作中的脱模剂。

淀粉基聚糖实现了无糖口香糖的生产。

　　化工

　　木薯淀粉基糖浆可通过酸解或酶解过程实现低成本生产，从而作为原料用于生产各种化学品，例如谷氨酸钠、氨基酸、有机酸、乙醇、酮、维生素和抗生素等。

　　胶粘剂和胶水

　　木薯淀粉糊精是优良的胶粘剂，用途广泛，包括瓦楞纸板、纸袋、胶合板、胶纸、胶粘带、标签、邮票和信封等。

　　造纸

　　变性淀粉应用于造纸工业可改善纸张质量、提高生产率和纸浆利用率。

阳离子淀粉用于絮凝纸浆、提高湿部脱水效率，其结果是可以采用更高的纸机速度并得到更高的纸浆利用率。

保留在成品纸张上的淀粉作为内部施胶剂可增加纸张强度。

低粘度淀粉，例如氧化淀粉，可用作表面施胶剂以提高纸张强度并改善印刷和书写时的吸墨性。

变性淀粉也在颜料涂布中用作粘合剂以生产光滑、洁白的高档纸张。

　　纺织

　　在纺织工业中为了提高纺织效率，木薯淀粉常被用作上浆剂以硬化和保护纱线；用作整理剂以生产手感滑爽的布料；用作增色剂以获得清晰、耐磨的印花布料。

对纺织应用而言，使用轻度蒸煮的淀粉效果更理想。

　　药品及化妆品

　　木薯原淀粉和变性淀粉可用作药片生产的粘结剂、增量剂和崩解剂。

特殊改性的淀粉可同作润肤剂载体，通常这类润肤剂是矿物油基物质。

其它变性淀粉可用作乳化剂、封囊剂（维生素）、定型剂（发用摩丝）和增稠剂（洗发香波）等。

　　可生物降解材料

　　木薯原淀粉和变性淀粉可与石油基或人工合成的高分子材料混和以改善材料的可生物降解性，从而使这类环保材料的生产成本降至最低。