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王葳1，賈樹彪1，佟曉芳2
(1.黑龍江大學生命科學學院，黑龍江哈爾濱150080；2.黑龍江省輕工科學研究院，黑龍江哈爾濱150010)
摘要：以美國ADM公司生產工藝為例著重介紹北美洲有代表性的用谷物原料生產燃料乙醇中的液化糖化連續發酵工藝。
燃料乙醇(fuelethanol)是指向汽油或柴油中加入一定比例的無水乙醇。一是解決作為一次能源汽油、柴油的潛在數量有限的問題；二是提高汽油和柴油的燃料水平，有利于加強環境保護。燃料乙醇和飲料乙醇生產工藝有許多相似性，燃料乙醇工業起步時是向酒精工業尋求技術的。在美國許多早期的燃料酒精工廠都模仿酒精廠的生產工藝，與酒精工業的主要不同是添加了一個脫水設備，這樣確保工廠有能力生產無水乙醇。以蔗糖為原料生產燃料乙醇的技術是以淀粉為原料生產乙醇技術的簡化，以淀粉生產乙醇又是以谷物原料生產燃料乙醇技術的簡化。
美國ADM公司濕法磨漿生產燃料乙醇工藝采用純糖液發酵和酵母回用技術。隨著燃料乙醇生產實踐經驗的積累，現在美國大型燃料生產企業多數已采用大顆粒玉米粉(3mm)只液化不糖化的工藝，即玉米粉液化后，降溫至30℃直接進入發酵罐發酵，生產效果還很好，這與液化噴射器技術越來越成熟，工作效率越來越高有關。燃料乙醇生產要解決的關鍵問題是提高乙醇的生產效率。
那么在發酵之前的淀粉糊化、液化就顯得至關重要。雖然幾乎所有的可發酵糖包括嵌入在纖維基質中的可發酵糖在液化、糖化、發酵過程中基本上都能釋放出來并轉化成乙醇，但由于高溫及各種因素的存在，還是應該設法在糊化時將潛在的可發酵糖的溶解降到最低的限度，以避免過早消耗可發酵糖的副反應發生。
采取預熱的淀粉漿噴射的方式進入液化工序(即預熱的玉米粉漿通過液化噴射器進入液化程序)，可使內在的可發酵物通過淀粉酶和糖化酶的作用充分釋放出來，非淀粉的可發酵物從纖維基質中被釋放出來為酵母生長繁殖提供氮源。
這樣才能最大限度地保留和利用可發酵物質。此外，控制適當的pH、酶水解條件、發酵技術條件等都是提高乙醇產率的保障。美國近年采用的原料干法粉碎技術、同步糖化、酵母繁殖和發酵(Simultaneous saccharification，yeast propagation and fermentation SSYPF)技術，降低了燃料乙醇生產的成本、大幅度提高了乙醇產率。燃料乙醇新技術的開發成功，引起了燃料乙醇工業的分化，使之形成獨立的發酵和蒸餾體系。
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