地区：上海市 宝山区
关键词：广西轻工业科学技术研究院;广西科学院;广西中粮生物质能源有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000005830
成果描述：
| 课题来源与背景:该项目为2013年5月桂财教[2013]48号文件下达的广西科学研究与技术开发计划项目“重大专项计划”（合同编号：桂科重1348004）所属项目“木薯酒精高酒份清洁生产关键技术研究及产业化示范”，合同编号：桂科重1348004-5。技术原理及性能指标：该项目主要针对以木薯原料生产酒精的传统工艺中，蒸煮液化温度高，发酵成熟醪酒份低，产生的废液量大，处理难度大，综合能耗高，经济效益差等特点，通过对木薯酒精发酵专用高性能酿酒酵母的选育构建、中低温液化、高效复合酶、高浓度同步糖化发酵技术、发酵废液厌氧处理菌群优化、发酵废液处理技术及设备等整套关键技术高效集成和产业化生产示范的研究，显著提高木薯原料发酵生产酒精的浓度，降低生产原料单耗，减少废液量，提高发酵废液处理的高效性和综合利用，实现高效清洁生产，显著降低木薯酒精的生产成本，提高生产企业额经济效益。通过该项目的实施，取得了以下技术成果：利用基因改造技术构建选育出1株适合于木薯原料高酒分酒精生产专用酵母菌株Y49。木薯原料发酵生产酒精发酵成熟醪酒分平均为14.2%（v/v）（木薯干片），10.5%（v/v）（鲜木薯），发酵时间平均为58小时，发酵率为91.6%（木薯干片），92.6%（鲜木薯），木薯干片发酵废液排放量为7.93吨/吨酒精（99%V/V）。项目建立了废液的全渣厌氧与清液IC厌氧协同处理工艺，并优化了厌氧处理菌群，完成了废液的综合化利用，实现发酵废液处理的利润化。发酵废液经处理后达到国家环保排放标准，平均COD为96mg/L。木薯酒精高酒份生产工艺在20万吨生产线上进行了产业化示范生产，并稳定运行了121天,其中鲜木薯31天，干片为90天。获得授权发明专利1项（专利名称：木薯酒精混合废液处理、回用方法。专利号：ZL201210265698.0）。申请专利4项，分别是：a.专利名称：一种酒精耐受性提高的重组酿酒酵母菌株的构建及其应用，申请号：201410279326.2；b.专利名称：一种酵母菌剂及其应用和酒精发酵的方法，申请号：201310002383.1；c.专利名称：一种酵母菌株及其应用和酒精发酵的方法，申请号：201310002397.3；d.专利名称：一种酵母菌的培养方法和生产酒精的方法，申请号：201310002505.7。技术的创造性与先进性:将能提高底物利用能力（如淀粉酶和普鲁兰酶、纤维素酶等）和耐受环境压力的外源基因【如酵母转录因子、转录激活因子、海藻糖合成酶TPS1（alpha-trehalosephosphate synthase）】导入酵母基因组稳定表达，构建选育出发酵速度快、耐酒精的高性能木薯酒精生产酿酒酵母。通过中低温液化、双浓度流加、同步糖化发酵等发酵关键技术集成研究，开发更适合以木薯酒精浓醪发酵生产的工艺控制技术，解除高浓度底物对酵母菌的生长及酒精发酵的抑制，提高发酵成熟醪的酒精浓度降低能耗，解除高浓度底物对酵母菌的生长及酒精发酵的抑制，提高发酵成熟醪的酒精浓度。对木薯酒精废液厌氧处理的微生物群进行优化，筛选出具有降解能力，同时对微生态系统具有较强的调控能力，并能够改善产甲烷相微生物生存环境的高效优势菌群，缩短厌氧处理的周期，提高厌氧反应器对废水的处理效果。通过发酵废液处理工艺控制优化及废液处理设备的研究，提高废液处理负荷及COD去除率，提高废液处理效率。处理后的废液部分回用于酒精生产（中水回用技术），减少废液排放量。技术的成熟程度:木薯酒精高酒份生产工艺已在20万吨生产线上进行了产业化示范生产，并稳定运行了121天，其中鲜木薯31天，干片为90天。不但在酒份上有所提高，同时节约了大量的水电汽，为企业带来了很可观的经济效益，极大促进了木薯原料加工生产酒精的行业技术升级，提升产业层次，促进技术结构调整，酒精生产技术多元化的发展。同时也带动相关产业的发展，扩大了社会的就业率，具有很好的社会效益。存在的问题:酵母的对回用废液的适应性还需要进一步加强驯化，以适应这种恶劣的发酵环境，保证酵母能进行更长的生产周期。 |
