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1、甘蔗乙醇的利用陳勇（2110410110）指導教師：張慶慶摘要：中國經(jīng)濟快速發(fā)展,能源需求劇增,缺口不斷擴大,以及化石能源資源貧乏的先天不足的矛盾日益突出。鑒于能源、環(huán)境、再生資源利用等問題，生物質(zhì)能源引起了各國甚至全球的高度重視，甘蔗乙醇作為生物質(zhì)新能源具有很好前景。本文主要介紹了甘蔗乙醇的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及甘蔗渣成分，并總結(jié)介紹了最新利用蔗渣的方法，制備乙醇和功能性低聚木糖的研究情況。關(guān)鍵詞：甘蔗渣；乙醇；低聚木糖UseofsugarcaneethanolAbstractAsChina'srapideconomicdevelopment,energydemandsu
2、rge,gapcontinuedtoexpand,andcongenitaldeficiencyoffossilenergyresource-poorcontradictionshavebecomeincreasinglyprominent.Inviewofissuessuchasenergy,environment,renewableresourcesutilization,biomassenergyhasattractedgreatattentiontonationalandevenglobal,sugarcaneethanolasanewbio-energywit
3、hgoodprospects.Thisarticlemainlyintroducesdomesticandforeignresearchstatusofsugarcaneethanolandbagassecomponents,andsummarydescribesthemostrecentusesofbagasse,glycolicandonfunctionalxylo-oligosaccharidesofthesituation.Keywords:Bagasse;Ethanol;Xylo-sugar植物有機物是自然界分布最廣、產(chǎn)量最多、價格低廉的可再生資源和能源，地球
4、上每年大約形成1000億t。這些植物纖維質(zhì)除少量用于造紙、建筑、紡織等行業(yè)或用作粗飼料、薪柴外，大部分未被有效利用，有些還造成環(huán)境污染。20世紀50年代以來，隨著世界人口的迅猛增長，能源危機、食物短缺和環(huán)境污染等問題日益嚴重地威脅著整個世界，這些問題引起了人們的廣泛關(guān)注。通過生物技術(shù)將這些纖維廢棄物轉(zhuǎn)化為能源(如酒精)、化工產(chǎn)品和食品(功能性低聚糖、膳食纖維等)，可一舉數(shù)得，同時緩解人類面臨的能源、食品和環(huán)保等3大危機，因而成為世界各國近年競相開展的熱門研究課題。甘蔗是人類迄今所栽培的生物量最高的大田作物[1]，主要用于生產(chǎn)白砂糖。制糖生產(chǎn)中，甘蔗經(jīng)破碎和提取蔗汁中的蔗
5、糖分后，留下的大量纖維性廢渣(蔗渣)是甘蔗制糖工業(yè)的主要副產(chǎn)品，屬于農(nóng)業(yè)固體廢棄物中的一種，也是一種可再生資源，一般濕蔗渣產(chǎn)率為榨蔗量的1/5一1/4。早在上世紀末，許多產(chǎn)糖國家，如巴西、古巴、美國、墨西哥、澳大利亞、肯尼亞、南非、泰國等，都對開發(fā)甘蔗渣資源用于產(chǎn)熱和供能有濃厚的興趣，因它符合各國所倡導的采用本土資源使能源多樣化的政策[2]。而在我國，目前糖廠的蔗渣除部分用于造紙外，大部分直接被用作鍋爐燃料燒掉，并未得到充分的利用，這樣一是污染環(huán)境;二是浪費資源。全國每年甘蔗的種植面積約113h擴，除每年生產(chǎn)800多萬t蔗糖外，還產(chǎn)生800多萬t蔗渣纖維。因而，利用糖廠
6、的這些纖維質(zhì)副產(chǎn)品制造高附加值的產(chǎn)品(如生產(chǎn)酒精、功能性低聚糖、膳食纖維等)有誘人的發(fā)展前景。用生物技術(shù)將這些纖維廢棄物轉(zhuǎn)化為能源和化工產(chǎn)品，利用了通過光合作用轉(zhuǎn)化了的二氧化碳和儲存于植物中的太陽能，從而具有降低溫室效應氣體的巨大潛力。因此具有可持續(xù)發(fā)展的潛力，能促進農(nóng)村及其他相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，具有廣闊的應用前景。1.甘蔗渣的化學成分甘蔗渣的組成化合物以纖維素、半纖維素、木質(zhì)素為主，淀粉和可溶性糖含量較少纖維素的結(jié)構(gòu)式為(C6HloOS)。H20，葡萄糖基由p一1，4糖昔鍵結(jié)合而成鏈狀高分子化合物。蔗渣纖維素大多數(shù)屬于植物的次生壁一類纖維素分子，其平均聚合度約為100
7、0左右，其中大約30一100個纖維素分子在氫鍵作用下，形成結(jié)晶的或類結(jié)晶的微纖絲。微纖絲的結(jié)晶部分是由纖維素分子整齊規(guī)則地折疊排列，在微纖絲的結(jié)晶部分里，葡萄糖分子的輕基在分子內(nèi)部或分子外部的氫離子相結(jié)合，沒有游離的輕基存在而具有牢固的晶體結(jié)構(gòu)。因此，纖維素結(jié)晶部分比較難分解，只有破壞纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)才能有效地降解纖維素。半纖維素是由多種糖基(戊糖基、己糖基)和糖醛酸基組成，分子中往往帶有支鏈的復合聚糖的總稱。戊糖基以木糖、阿拉伯糖基為主，己糖基是葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、鼠李糖基。甘蔗渣的半纖維素含量一般為17%一36%，其中大約70
