[01267342]甘蔗糖能(酒)联产节能减排技术的引进与合作研究

从2002年开始，我国成为继巴西、印度之后的世界第三大食糖生产国。

广西为我国最大的蔗糖产区，甘蔗糖业已成为广西的传统支柱产业，但是，整个产业对市场的适应能力较差，效益不稳定，生产技术水平多年不变，对制糖副产物没有高效利用，造成能耗高，成本高、污染严重等问题，导致整个制糖业的生产成本过高，无法与国际市场接轨。

巴西是世界上最大的产糖国，也是世界上仅次于美国的第二大酒精生产国和最大的酒精出口国。其甘蔗糖业具有很强的市场竞争力，生产技术水平处于世界领先地位。特点是他们已建立了完善的甘蔗糖能（酒）联产机制。

在巴西，其甘蔗不仅用于生产蔗糖，还同时用于生产燃料乙醇，二者的用蔗比例为45：55，超过一半的甘蔗用于生产燃料乙醇。在蔗糖市场供过于求时压缩蔗糖产量，利用甘蔗转产燃料乙醇，从而压制食糖市场价格的下滑，确保整个甘蔗糖业获得稳定的经济效益。

针对我区甘蔗制糖业所存在的问题，巴西的成功经验值得我们借鉴。

因此，广西科学院提出了开展“甘蔗糖能（酒）联产节能减排技术的引进与合作研究”的研究方案，计划通过与巴西Fermenta公司开展技术合作，从该公司引进巴西先进的甘蔗酒精清洁生产技术，建了具有自主知识产权的甘蔗糖能（酒）联产高效、高产清洁生产技术，解决我区甘蔗酒精产业一直面临的生产成本过高，对环污染严重的技术难题。

2011年，该方案被列为广西科学研究与技术开发计划项目实施，广西科学院承担了广西科学研究与技术开发项目“甘蔗糖能（酒）联产节能减排技术的引进与合作研究”（合同编号：桂科合1140010-15）的研究任务。

通过引进和借鉴巴西甘蔗糖蜜酒精清洁生产技术，项目首先筛选高性能的酒精发酵酿酒酵母生产菌种，以获得能够承载高性能酒精发酵性状的受体菌株，然后对不同酒精发酵性状的酿酒酵母野生型菌株开展比较基因组学研究，识别菌株改造的目标基因和异源基因的插入位点，再进一步以比较基因组学的信息为基础，通过基因置换和异源基因的导入稳定表达，构建具有自主知识产权的甘蔗糖蜜酒精高产酿酒酵母生产菌株。

在显著降低废水排放量的基础上，研究了二种糖蜜酒精发酵废水的处理技术，发酵废水絮凝沉淀-回用处理技术和发酵废水浓缩肥料化处理技术。

将上述建立的甘蔗酒精高产、高效发酵技术和废水处理技术进行耦合，形成成套甘蔗酒精高产、高效发酵清洁生产技术，然后进行生产试验和示范。

发酵酒精浓度由原来的10%左右提高到13.5%（V/V）以上，最高达到了15.2%（V/V），发酵醪液的可发酵残糖含量达到了0.7%以下，最低达到了0，发酵效率达到了96%以上，酒精生产的蒸馏能耗降低了35.5%，废水排放的COD降低了50.85%，并全部进行肥料化处理，实现了零排放清洁生产。

项目以我们筛选得到的甘蔗糖蜜酒精发酵高产菌株MF1001为受体菌株，通过将来自里氏木霉的ɑ-半乳糖苷酶基因AGL3导入MF1001菌株的核基因组稳定表达，构建得到了能够部分利用甘蔗糖蜜中非发酵糖分发酵生产酒精的高产菌株。

通过将甘蔗糖蜜酒精发酵低产菌株MC1415的CDC15基因置换MF1001菌株的同源基因，构建得到了1株耐高酿酒酵母酒精发酵高产菌株。

利用所构建的高产菌株，建立了符合我区产业要求的甘蔗糖蜜酒精高浓度发酵工艺技术。

研究建立了甘蔗糖蜜酒精发酵废水浓缩肥料化处理技术和絮凝沉淀-回用处理技术，并将甘蔗糖蜜酒精高浓度发酵技术和发酵废水处理技术整合，建立了成套甘蔗糖蜜酒精高产、高效清洁发酵生产技术。

已将项目所形成的甘蔗糖蜜酒精高产、高效清洁发酵技术在广西凭祥市丰浩酒精有限公司年产5万吨甘蔗糖蜜酒精的生产线进行产业化应用。

本项目研究申请国家技术发明专利1项，发表论文5篇，其中在国外发表SCI论文1篇。

利用本项目所研发的技术，广西凭祥市丰浩酒精有限公司实现了甘蔗糖能（酒）联产，在原生产规模（年产5万吨甘蔗糖蜜酒精）的规模上新扩建年产5万吨甘蔗糖能（酒）联产项目已通过广西区发改委批准立项，法定环保部门的环境评价，完成了工程建设，投入生产。

2012年，已生产甘蔗糖蜜酒精14967.22吨，创产值6412.50万元，为我国第一个通过环保认证的甘蔗糖蜜酒精生产企业，为广西，乃至全国甘蔗糖蜜酒精的发酵生产树立了典范。