燕郊盛宏达市场的位置:如何利用秸秆造酒精？

吉林省可用玉米秸秆造酒精 本报讯 (记者杨益)用玉米秸秆可以造酒精了,近日,省科技厅组织国内知名专家对该项目进行了成果鉴定,认为该项目在国际上处于领先水平.据了解,《玉米秸秆湿氧化预处理生产酒精的研究》是2003年度吉林省农业科技发展计划重点项目.专家们认为:该项目在实验室条件下,玉米秸秆经湿氧化预处理后纤维素得率78.2%~83.6%,酶水解后酶解率达到86.4%,糖转化为酒精产率48.2%,在只利用六碳糖的情况下7.88吨玉米秸秆产1吨酒精.在10升全自动发酵罐试验中,发酵62小时,酒精度达到了6.2%.

秸秆中主要成分是纤维素，纤维素在有浓酸（一般用90%左右的浓硫酸）存在且加热的条件下会发生水解，水解最终产物是葡萄糖，葡萄糖在一种叫做葡萄糖酒化酶（酒曲）的酶的催化作用下分解生成酒精和二氧化碳。

木屑、秸秆等含有大量纤维素、半纤维素的物质统称为木质纤维素。小麦、水稻、玉米、薯类、油类、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后剩余的部分称秸秆，光合作用的产物有一半左右存在于秸秆中。例如，生产1公斤稻米可产生1.5公斤麦秸，1公斤玉米可产生4公斤玉米秸秆，据联合国环境规划署（UNEP）统计，世界上种植的各种农作物每年所产生的秸秆多达17亿吨。我国是一个大国，秸秆资源十分丰富，稻草、小麦秸和玉米秸为3大农作物秸秆。据统计，1998年全国各种秸秆产量达6.05亿吨，约占全世界秸秆总量的30％左右。受消费观念和生活方式的影响，农村传统处理秸秆方法使相当部分的秸秆资源没有得到合理开发利用。

乙醇，也就是我们俗称的酒精，作为汽车燃料使用与单纯使用汽油相比，可减少90％的温室气体的排放，是一种非常具有应用前景的环保能源。而且现有的汽车不用经过任何改装，就可以使用加入10％乙醇的汽油。乙醇被公认为是最有可能替代汽油的可再生能源之一。

如何利用秸秆中的木质纤维素生产乙醇呢？这还要从它的成分说起。纤维素和半纤维素是组成木质纤维的主要化学成分，占到3/4左右，剩下的成分有一部分木质素和少量的灰分等。研究发现，纤维素和半纤维素是由许多小糖分子像“铁链”上的“小铁环”一样连接起来的很大的有机物，微生物是不能直接将其生成乙醇的。要产生乙醇就要利用单个的糖分子也就是“铁链”上的“小铁环”发酵，因此我们首先必须将“铁链”上的“小铁环”一个一个的拿下来，尽可能保证 “小铁环”不受到破坏，这就比较难了。当然也不是没有办法，如果我们用酸、碱、高温等手段将“铁链”打断，也可以将“小铁环（糖）”释放出来，但是同时这种环境也会让“小铁环”变成其他的东西——副产物，有时候副产物会使生产酒精的微生物难以下咽，甚至直接毒死它们。因此我们还要另寻办法。

我们在生产生活中或许会发现，在阴暗潮湿的地方棉制衣物容易长毛。这些毛就是靠纤维素过活的生物。他们是怎样利用纤维素的呢？原来他们分泌一种酶，叫纤维素酶，这种酶可以在日常状态下将“铁链”上的“小铁环”一个一个的拿下来，同时又不会有副产物产生。那么只要我们将酶提炼出来，给酶适宜的条件，糖不就生产出来了么？可是实际情况却没有那么理想，原因是纤维素本身在秸秆等木质纤维素中的结构是非常紧密的，纤维素酶很难结合上去，并且除了纤维素半纤维素外，秸秆当中还有木质素，木质素本身就是一种纤维素酶的强抑制剂，因此想要生产酶，光有纤维素酶是不够的，我们首先要去除木质素，其次要使剩下的纤维素疏松，也就是原料的预处理。提到疏松，我们不禁会想起爆裂玉米花儿。原本结实坚硬的玉米粒，在持续高压下，迅速减压，就会膨化，松脆可口。那么这种方法能不能用于木质纤维呢？答案是肯定的。

实验表明，在一定压力和温度下，这种方法使秸秆更加疏松。但是光膨化还不够，去除木质素也是必须的。我们前面提到的酸、碱等手段虽然会产生副产物，但是去除木质素的效果却很明显，而且酸、碱只是转化一小部分纤维素和部分半纤维素，大部分的纤维素等还是留了下来，因此汽爆和加酸或碱结合处理是一种比较理想的方法。用碱处理，一般在碱里面用氨水较多，用酸处理比较常用的是硫酸，而且是稀硫酸，必需进行糖酸分离，因为浓酸腐蚀性很强，对发酵系统的耐酸程度要求也高。也有用酸、碱、高温不减压进行处理的，但是预处理效果没有汽爆好。此外，还有用高压二氧化碳或氧气处理的，一般事先将秸秆浸入水中，在加压处理后，效果也不错，而且清洁、廉价、不像酸碱那样污染环境。用臭氧、双氧水这些强氧化剂处理秸秆，效果也都不错。其中用臭氧的好处是有效的去除木质素，几乎不产生对后面发酵有毒的物质，可以在常温常压下进行，缺点是造价高。

以上就是几种主要的秸秆预处理方法。经过预处理的秸秆在适当条件下就可以用纤维素酶进行反应而产生糖了。产糖量大约是每100秸秆可以产40克到60克左右，真是变废为宝啊。

细菌发酵

用曲霉分解秸秆，称为制曲
加酵母菌，处于无氧条件下，让其进行无氧呼吸，就会产生酒精。
如果是当作食用酒，再进行蒸馏

基本理论：用酶将秸杆水解（原理即纤维素转变成二糖、单糖）再用酵母菌（同发酵工程）就得到酒精了。