玉米生产乙醇新方法

粮油食品科技第15卷2007年第3期

粮食工程

玉米生产乙醇新方法

张诚彬

(国家粮食局科学研究院, 北京　100037)

　　摘　要:将玉米生产乙醇的湿法碾磨和干法粉碎两种传统工艺改变并合并, 形成“生物精炼”新

方法。还吸收了湿法碾磨的“酶促碾磨”新进展。从而提高乙醇产量和成本效益, 并使副产品DDG S 产量减少, 质量提高。

关键词:乙醇生产; 湿法碾磨; 干法粉碎; 酶促碾磨, ; S )

中图分类号:S513,TS209　文献标识码:B　(-　　本刊2006年第6期发表了介绍2006年10,

) 则被运送经过这个过程, 并作为

(distillers dried grains with s olubles ) DDG S 的饲料产品, 在结束时回收。

谷物》2007年1。但其中最值得(Arrin Donley ) 介绍生产乙醇新方法的文章, 特予改编供我国同行参考。

采用传统的干法粉碎过程时, 产生DDG S 的数量随同乙醇生产量的增加而按比例增长。一蒲式耳玉米生产约2. 65加仑乙醇和15磅到17磅DDG S , 后者主要用于饲喂奶牛和肉牛。然而, 由于其高的纤维质含量。DDG S 只能限量饲喂非反刍动物如肉猪和家禽。因而担心会生产出比市场需求更多的DDG S 。

1　缘由

伴随着玉米基乙醇生产力的不断扩大, 美国在2007年予期达到60亿加仑, 燃料替换物的生产者正

在探索更加新的更加有效的加工方法, 以满足对这种产品的不断增长的需求。

为此目的, 美国伊里诺斯大学的研究人员正在研究将左右乙醇生产的两种加工方法, 湿法碾磨(wet milling ) 和干法粉碎(dry grind ) , 改变(m odify ) 和

(biorefin 2合并(combine ) 成为一种叫做“生物精炼”

ery ) 的制作法。乙醇生产者能减少加工成本, 并回收更多值钱的副产品。

3　一项新方法

3. 1　简介

为了处理上面提到的这种利害关系, 美国伊里诺斯大学的研究人员与来自美国农业部农业研究服务部东部地区研究中心的同行们一道, 已发现一项新的玉米碾磨方法叫做酶促干法粉碎(enzymatic dry grind ) 。能增大每批生产的乙醇数量和这个方法产

2　两种传统方法

2. 1　湿法碾磨

生的副产品的价值。该方法包括将玉米短时期浸泡于水, 加以粗略粉碎并用酵母培养, 将玉米籽粒分解。从而使我们能够在方法的前端、在发酵过程之前将胚和纤维质抽出。

3. 2　优点

酶促干法

粉碎方法减少DDG S 体积65%到70%并改善其营养特性, 减少纤维质数量, 提高其蛋

美国约40%的乙醇用湿法碾磨生产。将玉米

浸泡在具有二氧化硫的水中24h 至36h , 使籽粒能分离(Separate ) 成为四个组成部分:胚、蛋白质、纤维质和淀粉。

分离反应出现后, 淀粉就发酵成乙醇, 而剩下的三种组分则作为诸如玉米面筋粉和玉米面筋饲料等副产品出售。这些都是被看作比较值钱的副产品。2. 2　干法粉碎

白质含量达到与大豆粉类似的水平。

在实验室试验时, 研究人员注意到, 同传统的干法粉碎比较时, 这种改变过的干粉碎法产生较高的发酵率, 其乙醇浓度高出8%到27%。研究人员还发现:依靠改变,DDG S 的蛋白质含量从28%提高到58%, 而酸性洗涤剂纤维含量与传统的干粉碎法比

干法粉碎总共约占美国乙醇生产的70%。加工随着玉米被精细碾磨并被烧煮开始, 淀粉被发酵并转化为乙醇, 而玉米的三个不能发酵的部分(蛋白

收稿日期:2007-03-23

作者简介:张诚彬(1921-) , 男, 上海人, 教授级高工, 享受政府特殊

津贴专家.

　　

较, 则从11%降为2%。

由于开始时的水合作用(hydration process ) 用掉工厂总资本高达21%, 湿法碾磨比干法粉碎几乎贵

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粮食工程

三倍。该项费用部分地通过价格较高的副产品的生产, 以及湿法碾磨的大规摸生产潜力回收, 设备每天平均处理玉米在200,000蒲式耳和300,000蒲式耳之间。

干法粉碎成本较低, 每加仑成本约比湿法碾磨过程低24美分, 但连续运行平均每天生产50,000蒲式耳左右, 而且只生产一种价格较低的副产品DDG S 。

粮油食品科技第15卷2007年第3期

在这个缩短了的分离阶段之后, 果皮纤维(籽粒的外表皮) 和胚能够在发酵之前除去。这一点同干粉碎法显著不同, 干法立意要将玉米籽粒尽可能多地发酵。

从生物精炼法回收的胚用于油浸出有十分良好的品质。这个阶段的果皮回收, 让生产者能从发酵桶里收集更多的发酵性物料, 从而能每批生产出更多的乙醇并增加成本节约。

胚和果皮的回收还减少并精炼从改变了的干粉碎法末端回收到的DDG S 。

美国S , 通过抽出胚和果S DDG S 是, 因而还。参考文献:

〔1〕Arvin D onley. A new way to produce ethanol [J].W orld G rain , 2007,

(2) :33-35. 完　

4　新方法的运行

新的生物精炼法在干粉碎法的前端增加同湿碾

磨法十分相似的工艺, 还吸收了湿碾磨工艺最近的进展, 即酶促碾磨。几项同这些工艺相关的专利已经发布, 并在美国农业部由伊利诺斯大学共同拥有。

24h 36h , () 仅用6h , 的担心。

科技创新造辉煌

“安科”牌SS -型数字化色选机荣获国家科学技术进步奖二等奖

　　2007年2月27日, 合肥美亚光电技术有限责任公司生产的“安科”牌SS -型数字化色选机在人民大会堂国家科技奖励大会上被授予了2006年度国家科学技术进步奖二等奖, 该奖项是目前色选机产品所获的最高奖项, 是色选机行业的一个里程碑。

色选机是一种集光、机、电、气于一体的高科技产品, 主要用于大米、花生、瓜子、芝麻等粮食的黄变、霉变、杂质等异色粒的分选, 是保证食品安全的重要设备。

也就是在十多年前, 色选机的生产技术还完全由国外厂商掌握, 产品完全依靠进口, 价格昂贵, 产量为2T/H 的小产量色选机价格都要十几万美元, 售后服务和技术支持也无法及时到位, 造成国内大量粮食加工企业买不起色选机, 即使少数大型国有企业进口了该产品, 使用效率也很低, 大部分色选机都处于闲置状态, 严重影响了中国粮食加工企业的发展。在这严峻形势下, 合肥美亚光电技术有限责任公司毅然进军色选机领域, 着手研发色选机, 在异常艰苦的条件下, 美亚人就凭着一股“铁杵磨成针”的干劲, 从无到有, 成功研发出国内第一代自主知识产权的色选机, 改变了国外产品一统天下的局面。

进入21世纪, 美亚人又凭借前瞻的创新思维和雄厚的科技实力, 从有到精, 研发成功了“安科”牌SS -型数字化色选机, 填补了国内该领域的多项空白, 获得了众多荣誉。

2005年相继通过国家“十五”科技攻关计划“数字化色选机研

制”、国家863计划“大产量数字化色选机”两个项目的验收, 被认定为“国家重点新产品”、“安徽名牌产品”, 并在2006年获得国家科学技术进步奖二等奖。

SS -型数字化色选机自研发成功后, 已经推广应用到全

国29个省市自治区数千家粮食加工企业, 并出口到东南亚、东欧、非洲、南美等地区, 深受用户欢迎。由于性价比高、操作简单、性能稳定可靠, 该产品经常出现供不应求的局面, 被多家省级以上媒体誉为“中国粮机行业的骄傲”。目前, 本产品在国内市场占有率已达60%以上, 并迫使国外同类产品降价50%-

70%, 实现了以合理的价格使国内粮食加工企业用上性能最好的色选机的目的。“安科”牌色选机已经成为中国食品加工企业品牌的保证和身份的象征, 给广大用户带来了明显的经济效益, 成为现代化食品加工企业的关键设备。

国家科学技术进步奖二等奖的获得, 不仅仅是美亚人的骄傲, 更是中国民族产品的骄傲。它标志着中国色选机行业有了自己的顶尖产品, 彻底改写了中国人不能生产高档色选机的历史, 扭转了中国色选机行业技术水平低, 效益差的现状, 它必将极大地推动中国粮食加工企业的发展, 铸就更多的辉煌!

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