中科院过程工程所“葛根资源生态产业开发”项目进展顺利
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中国科学院过程工程研究所与湖南省强生药业有限公司于2006年开展科技合作，针对葛根资源进行能源化生态产业开发与综合利用研究，该项目目前进展顺利，取得良好效果。
利用生物质原料转化燃料乙醇是世界高技术研究和产业化竞争激烈的领域热点，燃料乙醇行业要得到健康持续发展，不仅需要政府支持，本身原料的正确选择和技术进步同样重要。其原料必须具备丰富、廉价的特点，技术上必须不断升级保证竞争力，能够突破技术经济关，实行清洁生产。葛根作为豆科葛属植物的根，耐旱、耐贫瘠，全国各地均有野生葛根分布，也可规模化栽培、种植，其富含淀粉（50-65%）与黄酮（3-7%），亩产可达2000kg，是一种“不与人争粮，不与粮争地”生产燃料乙醇的潜力原料。
过程工程所经过10多年努力探索，在蒸汽爆破、固态发酵以及生物质资源生物量全利用方面积累下雄厚基础，建立起生物质资源生物量全利用的关键平台：原料的组分分离、分级定向转化以及资源生态高值化技术集成系统。
2006年，过程工程所与湖南强生药业公司组成葛根研究开发课题组，由国家973首席科学家陈洪章研究员率领团队，针对葛根能源化利用过程中单一组分(淀粉)利用、葛根纤维对淀粉与黄酮的溶出产生壁垒、按粮食淀粉质原料发酵乙醇工艺中原料粉碎、蒸煮处理能耗高，污染严重等问题，结合生物质资源利用的技术平台，经过三年多的研究探索，采用蒸汽爆破的方式对葛根进行预处理后，形成了连续耦合固态发酵生产乙醇，并提取高附加值的葛根黄酮以及纤维的葛根资源能源化生态产业链，实现了葛根组分分级转化、综合清洁利用。对葛根进行“吃干榨净”的深加工与综合利用，完全符合循环经济、节水、节能、环保等多方面的要求，该项目的可行性报告已通过环境评估等专业验证。
与传统工艺相比，本项目具有显著优势：不用添加水分，将新鲜葛根，直接进行蒸汽爆破预处理4分钟左右，代替传统乙醇发酵工艺中高温蒸煮2小时液化调浆过程，不仅节省了生产1吨乙醇约需的10吨调浆的用水量，而且降低蒸煮所需的能耗约33%。采用连续固态发酵方式生产乙醇，提高发酵醪中乙醇含量的同时，降低了蒸馏的能耗，并且减少了后续废水的处理过程，清洁生产、降低生产成本的同时为发酵渣的二次利用提供条件。葛根同步糖化发酵生产燃料乙醇的剩余物如果忽略葛根总黄酮的提取，不但造成资源的浪费，更可能造成生态环境问题；从发酵剩余物提取葛根总黄酮，分级生产葛根纤维与饲料蛋白，综合利用了葛根资源，具有明显经济优势，利于葛根的工业化生产。
该项目的相关研究成果已于2006年11月提交4项中国发明专利，2007年7月提交“一种对汽爆葛根进行综合利用的工艺及其使用设备”的PCT专利申请并通过了审查（申请号PCT/CN2007/002268），目前已向美国、印度、澳大利亚、印度尼西亚、加拿大等国家提出了发明专利申报。
从立项至今，过程工程所与湖南强生药业公司紧密合作，项目取得突出进展。在此基础上，双方计划建设年产20万吨燃料乙醇生产项目，总投资5亿元，项目建成后年形成加工鲜葛根100万吨的生产能力，可带动30万农户从事葛根种植，使100多万农村人口直接受益，仅收购100万吨葛根一项，使农民增收10亿元以上，并促进农资供应、运输、饲料加工、造纸、养殖等行业发展，由此可以形成完整的产业链。 |
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