2011年第3期.中國釀造專論與綜述總第228期.薯類原料生物轉化燃料乙醇研究進展蔡柳,曾璐,張婷婷,高 艷,田開忠,蘇小軍*(湖南農業(yè)大學生物質醇類燃料湖南省工程實驗室,湖南長沙410128)摘要:對我國紅薯、木薯和馬鈴 薯轉化燃料乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題進行了綜述。論述了3種原料的生物學特性、種植情況及其燃料乙醇的生產工藝進展，比較了3種原料生產燃料乙醇的經濟參數(shù),對當前我國燃料乙醇產業(yè)發(fā)展提出了建議并展望了薯類乙醇發(fā)展的未來。對我國燃料乙醇產業(yè)的發(fā)展有一-定指導意義。關鍵詞:燃料厶醇;紅薯;木薯;馬鈴薯中圖分類號: S216.2文獻標識碼:A文章編號:0254- -5071 (2011)03- 0001-04Review on fuel ethanol production from tuber cropCAI Liu, ZENG u, ZHANG Tingting, GAO Yan, TIAN Kaizhong, sU Xiaojun*(Hunan Engineering Laboratory for Alcohol Fuels from Biomass, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)Abstract: Curent status and existing problems in fuel ethanol (produced by potatoes, sweet potatoes, cassava) production were summarized in thispaper. The biological properties, planting situation and fuel ethanol production tchnology of three materials were elaborated. Economic parametersof fuel ethanol production with three materials were compared. The suggestions for fuel ethanol industry development were put forward and thefuture trends of fuel ethanol produced by potato materials were prospected. This paper will be beneft to the developing of fuel ethanol production.Key words: fuel ethanol; sweet potato; cassava; potato乙醇主要以小麥、甘蔗、薯類、玉米等為原料,經發(fā)酵、多元化供應(如淀粉類、糖類纖維質原料等),對于中國燃蒸餾而制成,燃料乙醇是用糧食或植物生產的可加入汽油料乙醇產業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展與迅速壯大具有重大的戰(zhàn)中的品質改善劑，屬于-種可再生能源。在替代能源戰(zhàn)略略意義明。文章綜述了紅薯.木薯以及馬鈴薯生物轉化燃料的大框架下,燃料乙醇已經成為替代石油的成熟模式!4。生乙醇研究進展,并展望了薯類乙醇的未來發(fā)展。物乙醇汽油消費量約占全國汽油消費量的20%。中國也已1燃料乙醇生產的技術和工藝成為世界上繼巴西、美國之后第三大生物燃料乙醇生產國乙醇生產以發(fā)酵法為主。按生產原料的不同又分為和消費國凹。我國“+-五”規(guī)劃中明確指出,將可再生能淀粉質原料生產、糖質原料生產、纖維素原料生產及工廠源的開發(fā)利用列為能源發(fā)展的優(yōu)先領域,鼓勵清潔、高廢液生產等,其中淀粉質原料發(fā)酵法是我國生產乙醇的主效地開發(fā)利用生物質燃料,鼓勵發(fā)展能源作物，實現(xiàn)技術要方法,生產工藝已經非常成熟。原料首先經過粉碎,植物產業(yè)化,預計到2020年,中國生物燃料消費最將占到全部細胞組織遭到破壞:然后經過高溫蒸煮處理,使淀粉糊化、交通燃料的15%左右，建立起具有國際競爭力的生物燃液化,形成液化醪;再進行糖化發(fā)酵，蒸餾得到成品乙醇，料產業(yè)。最后脫水得到無水乙醇[。這種制備乙醇的方法必須經過我國發(fā)展燃料乙醇產業(yè)初期的目的主要是想通過開高溫蒸煮工序,其所消耗的能量占整個生產過程總能耗的辟新的糧食消費渠道來平衡農產品的生產與消費,穩(wěn)定30%~ 40%問，為節(jié)能和降低成本，一些實際生產 良好的發(fā)農產品價格,提高農民收入,促進農業(yè)生產的良性循環(huán),使酵模式在工藝上得到進-一步的完善和創(chuàng)新,如同步糖化發(fā)之成為調節(jié)糧食市場供求的有效手段。但隨著陳化糧的酵、生料發(fā)酵、固定化發(fā)酵、高濃度發(fā)酵等,其中以生料發(fā)消耗殆盡、燃料乙醇需求的增長,燃料乙醇生產企業(yè)的原酵優(yōu)勢最為明顯，因此成為各國目前研究的重點。料供應開始出現(xiàn)缺口。此外,在燃料乙醇的生產過程中，原1.1 2種發(fā)酵工藝技術比較料成本占燃料厶醇生產成本的70%~80%凹,其直接關系到傳統(tǒng)乙醇發(fā)酵工藝:企業(yè)的生產效益,因此,廉價、充足的原料供應是保障中國原料(淀粉質原料)- +粉碎~ +調漿- +液化- +糖化- +接種發(fā)醇-→蒸餾-→乙醇燃料乙醇生產的首要條件。對中國這樣的人口大國來說，擠壓膨化乙醇發(fā)酵工藝: .發(fā)展燃料厶醇產業(yè)首要的原則就是“不與人爭糧,不與糧原料(淀粉質原料)→粉碎~→擠I膨化-→粉碎→調漿-+糖化、發(fā)酵◆爭地，不破壞環(huán)境”。燃料乙醇生產原料多元化是中國燃料蒸餾→乙醇乙醇發(fā)展壯大的必由之路,探索生產燃料乙醇非糧原料的中國煤化工哩方法的不同,擠壓膨YHCNMHG收稿日期: 20-11-30基金項目:國家科技支撐計劃重大區(qū)域專項(2007BAD41B00)作者簡介;蔡柳(1982-),女湖南桑植人，碩上研究生,上要從事生物質能源方向研究工作:蘇小軍*。副研究員通訊作者。2011 No.3●2●Serial No.228China BrewingForum and Summary化后的物料與原來的相比，發(fā)酵更為充分,但在液化糖化以紅薯為原料生產燃料乙醇較早受到了中國有關能工序中必須經過高溫蒸煮,能耗大。相比這2種工藝,采用源企業(yè)的關注。2006年, 中糧集團完成了河北衡水以紅薯邊糖化邊發(fā)酵即原料不經預先糖化,直接進入發(fā)酵，不僅和甜高粱為原料生產20x10t燃料乙醇生產裝置的前期準免去了糖化工序,而且消減了水解產物對糖化酶的反饋抑備工作，并計劃在山東濱州建設以紅薯為原料,年產10x104制，提高乙醇產率并縮短發(fā)酵周期";生料發(fā)酵是指原料燃料乙醇生產裝置的項目。紅薯的乙醇轉化率較高,每不經蒸煮直接進行糖化、發(fā)酵,可以說是同步糖化發(fā)酵方2.8t- -3t薯千可生產1t憶醇，8.5t左右鮮薯可生產1t億醉。方法的進- -步 提升,其具有降低能耗、提高乙醇產率、簡化操毅等呵以紅薯千為原料,采用同步糖化發(fā)酵工藝生產燃料作工序、便于工業(yè)化生產等優(yōu)點。乙醇,得到乙醇濃度為8.3%vol;羅希呵采用高濃度蒸煮工1.2生產階段不同工藝的能耗比較藝對紅薯轉化燃料乙醇進行了研究,通過添加活性物質,將參照參考文獻[11]和燃料乙醇企業(yè)的生產實際情況，發(fā)酵乙醇濃度提高為15.1%vol。大力發(fā)展紅薯產業(yè)是我國搜集乙醇生產流程消耗的蒸氣、電力及化學物資消耗數(shù)開發(fā)能源作物的戰(zhàn)略需要,因此,我國紅薯產業(yè)的發(fā)展前據(jù),并追根溯源確定生產這些蒸氣、電力和化學物資所消景十分美好。耗的能最;對流程7個階段的能耗進行加和的燃料生產階3木薯轉化燃料乙醇的研究段各部分能量消耗比較見附圖。3.1木薯的生物學特性16000木薯也稱樹薯、木番薯。木薯塊根的化學成分除水外，14000 I主要是碳水化合物，其他成分(如蛋白質、脂肪、果膠質等)至10001000含量都比較少。木薯素有“淀粉之王”的美譽,塊根含30%蘭8000的淀粉,木薯千淀粉含量為70%左右。在谷物類和塊根類6000作物中是碳水化合物含量最高的作物叨。提400003.2木薯的種植現(xiàn)狀2000oL燕煮靜陽蒸餾脫水皮醪分醒木薯是熱帶和亞熱帶多年生,溫帶一年生 薯屬灌木，原料預處理液化發(fā)酵處理原產于南美洲。木薯較易種植,病蟲害較少,是高產薯類作附圖燃料生產階段各部分能量消耗物。在我國,木薯廣泛栽培于廣西、海南、廣東、云南、福建、臺Attached figure. Energy consumption of every stage in ethanol灣等省區(qū),產量僅次于水稻、甘薯、甘蔗和玉米。據(jù)測算，conversion process我國木薯產量每年約000x10t,且每年以約30%的比例增由附圖可以看出,在蒸餾段消耗的能量最大，約為生長咽。由于木薯具有抗逆性強、耐旱耐瘠、投入少產出大、產能耗的43%;而廢醪處理原料預處理、酵母發(fā)酵消耗最少,容易增產增收、富含淀粉、不與糧爭地等特性,隨著經濟的分別為1%、2%、2%;蒸煮液化段和脫水段的能量消耗量增長和能源缺口的不斷加大,木薯作為- -種非糧作物日益位居生產能耗的第二、第三位,分別為31%和21%。因此，凸顯出其開發(fā)利用價值。燃料生產階段的節(jié)能重點依次為蒸餾段、蒸煮液化段和3.3木薯轉化燃料乙醇研究現(xiàn)狀木薯加工性能好、易粉碎、蒸煮時間短、糊化溫度低，脫水段。已被世界公認為是一種具很大發(fā)展?jié)摿Φ娜剂弦掖忌a2紅轉化燃料乙醇的研究再生資源。木薯原料經過除雜、粉碎、液化和糖化,可進一2.1紅薯的生物學特性紅薯又名甘薯、紅苕、白薯,屬旋花科植物,原產南美步發(fā)酵成為乙醇。目前,乙醇已成為汽油中的添加燃料,對洲熱帶地區(qū)，新鮮塊根的淀粉含量可達20%,且氮源豐富,乙醇的需求越來越多。與巴西發(fā)展甘蔗乙醇,美國發(fā)展玉適合作為燃料乙醇的生產原料購。米乙醇相比,在我國發(fā)展木薯乙醇,既開發(fā)了綠色能源通2.2紅薯的種植現(xiàn)狀道,又符合我國的實際情況。我國木薯燃料乙醇發(fā)展雖然我國紅薯種植面積廣泛,除青藏高原地區(qū)外,各地均剛剛起步,但發(fā)展迅速,加工技術基本成熟,發(fā)展?jié)摿抻蟹N植,總產量約為4.5x104,占世界總產量的80%,居世大。廣西輕工科學研究院的“固定化酵母”已推廣利用,發(fā)界首位凹。我國南方盛產紅薯,其具有良好的抗旱性、耐瘠酵效率比傳統(tǒng)工藝效率提高20%- -30%。廣西平果凱特生物性，對栽培條件要求不高，在荒山、荒坡都可以種植,不僅化工中國煤化工用了低溫蒸煮糖化和差不存在“與人爭糧、與糧爭地”的問題.而且可以充分利用壓HC N M H G耗指標處于國內先進水土地資源,有效緩解部分地區(qū)農業(yè)供水緊張的矛盾,提高平,為大規(guī)模王產燃科厶爵吳疋J基礎啊。劉振等網對木薯農業(yè)資源的利用率9。干原料同步糖化發(fā)酵生產乙醇進行了研究,其乙醇濃度為2.3紅薯轉化燃料乙醇研究進展11.30%vol;梁于朝等凹將木薯擠壓膨化后用于酒精發(fā)酵, .2011年第3期中國釀造專論與綜述總第228期通過正交試驗，酒精度為16.61%vol,與傳統(tǒng)酒精發(fā)酵工藝由表1可以看出，每生產1t燃料乙醇,所需小麥的原料相比,提高了22.76%。.成本最高,其次為玉米;與前兩者相比,木薯和甘薯的則較4馬鈴轉化燃料乙醇的研究低,具有明顯的比較優(yōu)勢。4.1馬鈴薯的生物學特性5.2單位面積燃料乙醇產量的比較鮮馬鈴薯含水量為68%~ 85%,淀粉含量為9%-20%,粗根據(jù)淀粉水解成葡萄糖再轉化為乙醇的化學反應過蛋白為0.70%-3.67%,灰分為0.50%~1.87%。馬鈴薯淀粉顆程可以推算出, 1t淀粉理論上可產無水乙醇0.5679t.從表2粒大小為15μm~l00μm,平均約65pum,在常見淀粉粒中最可以看出,木薯、甘薯和馬鈴薯單位面積乙醇產量較高,玉大,容易糊化。糊化溫度為59C-649C,直鏈淀粉含量為25%產。米其次,小麥最低。目前有研究表明,用于工業(yè)型的馬鈴薯淀粉含量為30%左表2不同原料單位面積燃料乙醇產量比較右啊。因此,馬鈴薯可作為生產乙醇的理想原料。Table 2. Yield of fuel ethanol from diferent materals4.2馬鈴薯的種植現(xiàn)狀作物產量(公頃) 淀粉含最%噸質料產單位血積乙薩產中國是世界最大的馬鈴薯生產國,種植面積8000萬畝，乙醇量/生量(/公頃)8~1065~750.36~0.422.88-4.20產量超過8000x10t.西南山區(qū)、西北、內蒙古和東北地區(qū)小麥6-960~700.34~0.392.04~-3.51是中國馬鈴薯的主產區(qū)啊。但北方地區(qū)由于受諸多因素的25~ 4522~280.12-0.153.00-6.75影響,生產規(guī)模難以擴大。而南方地區(qū)生產馬鈴薯有著巨甘薯18-260.10-0.14 .2.50- 6.30馬鈴薯240.133.25~5.85大的發(fā)展?jié)摿?一是利用山丘荒地,二是利用冬閑田。可利用的冬閑田約3億畝,僅湖南省就有4000萬畝冬閑田,通5.3生產燃料乙醇的綜合比較過發(fā)展冬種馬鈴薯,改變了過去純水稻的單一生產結構,不同類型原料乙醇產量穩(wěn)定性相對較好，權重系數(shù)定以在南方推廣5000萬畝計算,每年馬鈴薯產量可增加1x10t為60%,分值界定為60- 100分.木薯的乙醇產量最高，定為以上,可以生產燃料乙醇000x10以上。100分,小麥的最低，定為60分,其余按比例取值。由于原料4.3馬鈴薯轉化燃料乙醇研究現(xiàn)狀張繼福凹采用馬鈴薯淀粉和馬鈴薯漿分別進行乙醇價格影響因素多,敏感性強，變動性較大,因此原料成本的權重系數(shù)定為40%,分值界同樣為60~ -100分。 木薯最低,定發(fā)酵試驗,最高乙醇濃度達到12.11%vol;高艷等啊對馬鈴為100分,小麥的最高,定為60分,其余按比例取值.乙醇產薯濃醪發(fā)酵生產乙醇的工藝條件進行了研究,通過正交試量和乙醇原料成本均按表1和表2中平均值計算。驗優(yōu)化,其最終乙醇濃度為14.9%vol.以上研究均采用傳綜合比較結果按所得分值大小依次為木薯100分、馬統(tǒng)高溫蒸煮工藝,能耗大、生產成本高。淀粉質原料中,馬鈴薯95分、甘薯94分.玉米77分、小麥60分(表3)。鈴薯是最難進行生料糖化發(fā)酵生產乙醇的,國內尚未發(fā)現(xiàn)有成功的研究報道。國外,僅ABOUZIED M M等凹采用黑喪3不同原料生產燃料乙醇的綜合比較曲霉和酵母菌共培養(yǎng)的方式,以馬鈴薯為原料,在較低底Table 3. Comprehensive comparison of diferent materials for fuel物濃度條件下，獲得了較高的乙醇轉化率,但沒有進一步ethanol production的研究結果發(fā)表。蘇小軍等網采用輻照技術對馬鈴薯進行作物單位面積厶醇產量單位乙醇原料成本(分值>揣公頃分值權重值元九分值權重值預處理,進而以其為原料生產乙醇,研究表明,馬鈴薯經木薯4.87 100 602899 10040100400kGy輻照處理后用于乙醇發(fā)酵完全可行，經優(yōu)化后的乙馬鈴薯4.55 94562931 999:醇濃度最高達到12.4%vol。甘4.40 9255297198775不同原料生產燃料乙醇經濟參數(shù)比較小麥2.77363954 605.1 生產燃料乙醇的原料成本比較6我國燃料乙醇發(fā)展面臨的問題及對策喪1 不同原料生產燃料乙醇的原料成本比較6.1 問題Table 1. Materials cost for fuel ethanol production with diferentmaterials6.1.1原料優(yōu)勢品種的單一與技術上的局限性作物淀粉含量%噸乙醉需原料單價/(元喲噸乙醇需薯類原料種植粗放且品種單- -, 存在科技投入不足等原料/t原料總價/元中國煤化工鈴薯都具有耐早、耐貧玉米65~-752.34-2.701300~-14003042-3780現(xiàn)象2.51-2.931400~15003514-4395瘠C N MH G的生產原料具有- -定優(yōu)CH木薯22-286.28~8.002198~3600勢。我國有大量荒山、荒地等邊際性土地可以開發(fā)種植此甘募18~266.77-9.78300-4002031-3912類作物，但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學規(guī)7.33350-4502565-3298劃，沒能有效利用資源呵。2011 No.3●4●Serial No.228China BrewingForum and Summary政府和創(chuàng)新主體之間存在著信息不對稱的現(xiàn)象,對生物資源,其重要性日益顯著,發(fā)展燃料酒精將給薯類產在技術創(chuàng)新的決策上產生一定的影響,致使技術研發(fā)進.業(yè)帶來難得的發(fā)展機遇。而薯類的加工開發(fā)為其產業(yè)化度緩慢。帶來極大的發(fā)展空間,薯類的綜合利用又將會進一步提高6.1.2政策和市場機制不完善薯類的附加值?？梢灶A計,隨著國家加大對薯類產業(yè)投入，政府支持是燃料乙醇市場發(fā)展的動力。2001年以來，薯類良種化生產和高產栽培技術的推廣以及三薯加工綜國家組織了燃料乙醇的試點生產和銷售,建立了包括燃料合利用水平的提高,我國薯類燃料乙醇產業(yè)必將逐步走向乙醇的技術標準生產基地、銷售渠道、財政補貼和稅收優(yōu)發(fā)展壯大,前景廣闊。.惠等在內的政策體系,積累了生產和推廣燃料乙醇的初步經驗凹。但是,為避免對糧食安全造成負面影響，我國對燃參考文獻:料乙醇的生產和銷售采取了嚴格的管制，除定點生產的4[]張場健,向威達,周濤， 等我岡燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢分析[I.家企業(yè),其他企業(yè)均不能享受財政補貼,也難以進入汽油的中國能源，2009(31);31-42.[2] YOKOYAMA s, OGiI T, NALAMPOON A, et al. Biomass cnerey poten-銷售渠道,這在- -定程度 上制約了燃料乙醇產業(yè)的發(fā)展。tial in Thailand [I]. Biomass Bioenerg, 2000, 18(5): 405 410.6.2策略[3]蘇小軍，熊興耀,譚興和，等.燃料厶醇發(fā)酵技術研究進展[J.湖南農6.2.1合理布局、加強優(yōu)勢品種的開發(fā)業(yè)大學學報，207,33(4):4840 485.2006年以來,我國將紅薯木薯等作為生產燃料乙醇[4] JANSSON C, WESTERBERGH A, ZHANG J M, et al. Cassava, a poten-的主要原料,但土地的利用并未達到效用最大化。建議政tial biofuel crop in (he) Peopl's Republic of China[J]. Appl Energ,府可依據(jù)南北地域特點,選擇可重點發(fā)展的原料作物發(fā)展2009, 86(1): 95-99.規(guī)模種植,北方重點發(fā)展馬鈴薯種植,南方重點發(fā)展木薯、{$]蔣劍春.生物質能源應用研究現(xiàn)狀與發(fā)展前最[0林產化學與工業(yè),2002,22(2): 76-80.紅薯及冬閑田馬鈴薯種植.同時,對薯類品種進行改良,加[6]黃詩鏗.我國燃料乙醇原料應走多元化道路[].中國科技論壇, 200強優(yōu)勢品種的開發(fā)。(6):52-55. .根據(jù)木薯、紅薯、馬鈴薯生長環(huán)境特點,充分利用邊際[7]宋安東，裴廣慶,王風芹,等.中國燃料乙醇生產用原料的多元化探索性土地。建議有關部門就我國邊際性土地情況進行普查,[I.農業(yè)工程學報,2008,24(3):303.對于可以利用的邊際性土地進行合理評價和科學規(guī)劃，[8]黃治玲.燃料C醇產業(yè)全球發(fā)展狀況[]化工管理, 2003(2):34-35.建立有規(guī)模的生產基地。同時,根據(jù)實際情況采取免稅:補[9] 杜風光,馮文生.燃料厶醇發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望[].現(xiàn)代化工,2006(1):69.貼等財政政策,激發(fā)農民的種植積極性,保障原料的供應。[10]肖冬光,許葵,李瑞青. 酒精濃屨發(fā)酵生產工藝的優(yōu)化[.釀酒科6.2.2加大投入，實現(xiàn)技術進步技,2004(6):40-42.加大對科研人員的投入,加強創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。改善[1]董丹丹趙黛青,廖瞿萍,等.生物基燃料乙醇生產工藝的能耗分析人力資本開發(fā)與管理體制,建立適當?shù)娜瞬偶顧C制,創(chuàng)與節(jié)能技術綜述[].化工進展，2007, 26(1): 1596-1602.造引進人才的氛圍，采取適當?shù)男匠甏碳さ却胧?減少人[12]傅學政,朱薇. 管犬球我國紅薯生產燃料厶醇的綜合效益分析I].湖南科技學院學報, 206011):183-186.6才流失,激勵人才回流。加大對技術創(chuàng)新的投入，通過技術創(chuàng)新實現(xiàn)技術進步。[13] 杜連起，張紅新.試論我國甘薯加工產業(yè)化[].河北職業(yè)技術師范學院學報，2002, 162):61-62.技術創(chuàng)新需要一定的周期，政府不但要保證持續(xù)的投入，[14]王彥波,眾文. 紅薯加工與利用前景好[].農村新技術, 2009(3);而且要與創(chuàng)新主體間增強信息流通,避免信息不對稱現(xiàn)33-34象,要敢于對創(chuàng)新主體投入,且要避免盲目的投入。[15]方毅， 印培民,黃莜萍.紅薯干原料同步糖化發(fā)酵生產燃料乙醉的研究[.江西科學.2008,5(15):25-27.6.2.3統(tǒng)一質量標準和生產標準,規(guī)范市場秩序制定關于燃料乙醇生產過程中的監(jiān)督標準、生產流程[16]羅希. 高濃度發(fā)醇制備紅幕燃料乙醇的研究[].釀酒科技, 2008(7):8-10.與工藝設計方面的國家標準,完善行業(yè)標準體系,防止在[17] 王文泉,葉劍秋,李開綿.我國木薯酒精生產現(xiàn)狀及其產業(yè)發(fā)展關鍵燃料乙醇行業(yè)升溫時期,不合規(guī)定的企業(yè)涌入生產行列，技術一廣西、海南木薯考察報告[].熱帶農業(yè)科學, 2006, 26 (4):造成生產秩序混亂。在建立國家標準后,要合理分配審批44-49.權限，使標準公正、有序、有效地執(zhí)行,在適度競爭的基礎[18]董丹丹.趙黛青.廖翠萍,等.木馨燃料乙醇生產的技術提開及全生上,合理安排產業(yè)布局，防止形成擾亂市場的局面。中國煤化工7(35): 160-164.[19] 朱茍西農業(yè)科學2008, 39(4);7展望470]YHCNMHG目前世界各國都面臨著能源短缺的壓力,各國都在尋[20]劉振， 王金鵬.張立峰。等.木薯干原料同步糖化發(fā)酵生產乙醇[]找解決能源問題的途徑,乙醇替代石油作為燃料具有環(huán)過程工程學報，20503035355.境和經濟的雙重效益。紅薯、木薯及馬鈴薯作為可再生的[21] 梁于朝,朱德明，李開綿.擠壓膨化木薯粉生產酒精的研究[D.安徽2011年第3期中國釀造專論與綜述總第228期●5.紅曲抑菌物質研究的現(xiàn)狀與展望趙樹欣，張建玲(教育部工業(yè)微生物重點實驗室天津科技大學生物工程學院,天津300457)摘要:舉例說 明紅曲在中國的應用，介紹紅曲霉抑蔭物質的研究進展，對已經發(fā)現(xiàn)的幾種抑菌物質:紅曲色素,莫納斯叮.安卡內酯、幾丁質酶和糖肽類物質等的抑蘭作用作了綜述。對紅曲抑蘭物質實現(xiàn)工業(yè)化進行了展望，旨在為紅曲作為食品防腐劑方面提供幫助。關鍵詞:紅曲;紅曲霉;抑菌中圖分類號:TS202.3文獻標識碼:A文章編號:0254- -5071(2011)03-0005 -04Antibiotic components in hongquZHAO Shuxin, ZHANG Jianling(Key Laboratory ofIndustrial Microbiology, Ministy of Education, College of Biotechnology,Tianjin University ofScience and Technology, Tianjin 300457, China)Abstract: Research progress of antibiotics in Hongqu was reviewed. Several components, such as Monascus pigments, monascidin, ankalactone,chitinase and glycolpeptides were intoduced. The application status of Hongqu were ilustrated. The industrialization production of antibioticsubstances produced by Hongqu was prospected. The aim was to provide basis for Hongqu used as food preservatives.Key worda: hongqu; Monascus, antibiotic紅曲是紅曲霉在蒸熟的稻米上生長發(fā)酵而形成的紅了造紅曲的方法。明宋應星《天工開物》中不僅詳細記載色米粒。由于顏色鮮紅宛如朱砂,亦稱丹曲。紅曲是我國了制造丹曲的方法,而且配有插圖來說明制曲過程，從中古代先人的偉大發(fā)明。明代李時珍引《丹溪補遺》中的記可以知道宋應星掌握了紅曲制造技術的精髓。載時說“以白米飯受濕熱蒸變而為紅,即成真色,久亦不《天工開物》中首次明確提到紅曲預防食物腐敗的作渝,此乃人窺造化之巧者也?！睆难┌椎牡久鬃兂勺霞t色的用:“凡丹曲一種,法出近代。其義臭腐神奇,其法氣精變紅米，在沒有微生物知識的古代確實給人以神奇、奧秘的化。世間魚肉最朽腐物,而此物薄施涂抹,能固其質于炎感覺,所以有人說紅曲是中國古代先人巧奪天工的發(fā)明。暑之中,經歷旬月蛆蠅不敢近,色味不離初,蓋奇藥也?！敝圃旒t曲的詳細記載見于元朝"。元代吳瑞撰《日用雖然古代有上述論述,但是近、現(xiàn)代相關紅曲抑制食本草記載:“紅曲釀酒,破血行藥勢,殺山嵐瘴氣,治打撲物腐敗的理論與實踐資料記載卻很少。當代食品工業(yè)的傷損"。元忽思慧<飲膳正要》記載:“紅曲:味甘平,無毒,健發(fā)展，雖然營養(yǎng)健康是研究的熱點,但是防止食物腐敗、延脾益氣,溫中，腌魚肉內用”。忽思慧是蒙古族營養(yǎng)學家，長食物保存期仍然是食品工業(yè)化的基礎。隨著國家對食曾任宮中飲膳太醫(yī),管理宮中的飲膳烹調,對各種食物和品安全的重視和大眾對自然健康食品的青睞,使用安全的補益藥品都有研究。元佚名氏《居家必用事類全集》記載食品防腐劑將成為必然。有造紅曲法，其中詳細記載了紅曲的制造過程。紅曲作為唯-由微生物產生的天然色素,其研究與應到了明朝，制紅曲的史料大大增加。李時珍(本草綱用已經比較深入和廣泛。而紅曲作為食品防腐劑的應用目》記載:“紅曲本草不載,法出近世,亦奇術也”。并記載了研究還很不夠，文中將對這方面的研究作-綜述。制造流程，其后還介紹藥用價值。明吳氏<墨娥小錄》記載迄今為止,據(jù)報道紅曲中已經發(fā)現(xiàn)的有抑菌作用的物收稿日期: 2010-03-30作者簡介:趙樹欣,女教授,主要從事白清、黃清釀造的研究工作。農業(yè)科學, 2008, 36 (21):9242- 9243.食品科技, 2010, 2(16):33-36.[22]孫傳伯,李水剛,李云,等. 云南省馬鈴薯產燃料乙醇的可行性研[27] ABOUZIED M M, REDDY C A. Direct fermentation of potato starch to究[J]安徽農業(yè)科學, 2009,37(1);310-315.etharol by cocultures of Asperilus niger and Saccharomyces cerevisise[23]李清明,譚興和，熊興耀,等利用馬鈴薯生產燃料乙醇的可行性分中國煤化1工155159析[I].釀消科技, 2007(11)25-27.[28]料發(fā)酵制備厶酵的研究[農[24]蘇檳楠,徐宏英，王慕華，等.馬鈴薯清發(fā)牌酒精蘭種刪選及產酒性YHCNMHG能的研究(J],中國釀造, 2010(1);50-52.(29]劉鐵男.燃料厶醇與中國[M]北京:經濟科學出版社, 2004.[25]張繼福.馬鈴薯訥精發(fā)酵的研究([].青?？萍? 1992);1314.[30]錢伯章.生物燃料的國內外發(fā)展現(xiàn)狀及預淵[J].新材料產業(yè)，2006[26]高艷， 譚興和,周紅鵬,等馬鈴薯酒精濃醪發(fā)酵工藝條件的研究[小.(3): 47-51.