怎么用玉米秸秆制作乙醇

植物可以用作生物燃料（新能源）。

生物燃料包括醇类（比如乙醇）和生物柴油。

一些车用的燃料里含有乙醇，因为乙醇可以燃烧产生能量。玉米生产乙醇的方法通常是用玉米秸秆（富含纤维素）先进行纤维素降解，产生小分子糖类，然后进一步厌氧发酵产生乙醇。虽然玉米本身也可以做发酵碳源，但成本较高。

另一类生物柴油则是动植物来源的油脂或者是微生物发酵生产的油类，与汽油、柴油的结构有所类似，也是烃类，这种技术中玉米也是作为发酵原料使用的。

因作物成熟过程中植株体内的养分向种子或果实集中，所以秸秆中剩余的可消化营养成分很少，大部分为不可消化或难消化的成分，如纤维素、木质素等。奶牛可以少量利用秸秆。为了提高秸秆的消化利用率、适口性和采食量，秸秆饲用前常进行处理。一般的处理方式有：①切短、粉碎、浸泡、蒸煮等物理方法，以改变秸秆的物理性状，提高奶牛对秸秆的利用率和采食量；②氨化、碱化等化学方法，碱化用氢氧化钠和石灰水等浸泡，氨化用液氨、氨水、尿素、碳氨等处理，以软化秸秆，提高适口性和消化率；③微贮等生物的方法，用微生物来分解秸秆中的纤维素和木质素，以提高秸秆的营养价值。

（1）①筛选纤维素分解菌需要使用一纤维素为唯一碳源的选择培养基，该培养基配方中纤维素是培养基的主要碳源，所以可以筛选纤维素分解菌．

②刚果红染液可以鉴别纤维素分解菌，刚果红可以与纤维素结合成复合物而呈红色，纤维素分解菌可以产生纤维素酶分解纤维素而不能着色，使其菌落周围出现透明圈．

③提取纤维素酶后需要对其活性进行检测，固定化酶的方法主要有化学结合法和物理吸附法．

（2）酵母菌无氧发酵可以产生酒精，在产生酒精时要控制的必要条件是无氧（密闭、密封）．

（3）在PCR反应体系中，除了要加入模板、原料外，还需要加入两种引物和耐热的DNA聚合酶．

故答案为：

（1）①纤维素是培养基的主要碳源

②刚果红     透明圈

③酶的活性   化学结合    物理吸附

（2）无氧（密闭、密封）

（3）两种引物     耐热的DNA聚合酶

秸秆类纤维原料生产燃料乙醇的方法,包括以下步骤(1)原料选取；(2)粉碎；(3)预处理；(4)双酶糖化；(6)灭菌；(7)嗜鞣管囊酵母(Pachysolentannophilus)P-01的扩大培养和应用；(8)发酵；(9)蒸馏；其特征是：预处理采用白腐真菌固态培养降解稻草的方法进行木质素降解处理,具体步骤(一)菌种选取：黄孢原毛平革菌(Phanerochetechrysosporium)该菌种由中国农科院上海食用菌所惠赠,为一种真菌,在特定的培养基条件下可以产生分解木质素的酶类,包括木质素过氧化物酶、锰依赖过氧化物酶和漆酶等；(二)特定的培养基生成条件①向每100克干稻草中加入2克的葡萄糖和0.3克的氯化铵,水100克,混匀,121℃下灭菌2h,接入黄孢原毛平革菌

进行培养降解；②培养降解的条件：接种量为5％,37-39℃,pH自然,料容比为1∶5(料干重：容器体积),周期为30天.本方法能够提高乙醇产出率、降低成本.

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高油价催生燃料乙醇 秸秆能源化效益巨大 面对能源的紧缺，石油的涨价，世界上很多国家都在探索解决之 道。2000年，安徽丰原集团有限公司（以下简称丰原集团）就着手在高回收、低成本的发酵工艺方面成功探索利用玉米、薯类等生物质进行深加工，以替代石油产品的生产技术。现在，我国很多地方都已经开始将玉米生产的燃料乙醇，以10%的比例直接混合到汽油中使用。丰原集团在燃料乙醇生产中，与大连理工大学一起研制出世界最先进的自絮凝沉降颗粒酵母发酵生产工艺，使生产成本大大降低。国家发展和改革委员会决定用燃料乙醇替代石油百万吨试点项目开始后，丰原集团占据40%份额。去年，丰原集团燃料乙醇的产能已达44万吨。 新技术的重大突破 走进丰原集团发酵技术国家工程研究中心，记者看到技术人员正在紧张地忙碌着，农作物的秸秆经粉碎、发酵，再经分离、提纯后就成了乙醇。该中心副主任、丰原集团副总工程师宋家林告诉记者，丰原集团以玉米、薯类等生物质为原料生产的燃料乙醇、乙烯等产品均已进入市场并获得良好效益，利用农产品精深加工全面替代石油产品的许多关键技术已取得重大突破，并已经建成产业化项目，效益可观。据介绍，目前利用秸秆生产乙醇的中试装置已投产，年产乙醇300吨。

石油是应用最为广泛的能源。我国2004年进口原油1.2亿吨，比上年增加4.8%。2010年石油需求量将达4亿吨，而国内供给能力最大为1.7亿吨。用玉米、薯类等加工石油产品替代品，即用生物化工开发可再生的生物能源和生物化工产品，是各国应对能源危机的一条重要思路。丰原集团经过长期研究和市场跟踪，认为如果原油价格不低于35美元／桶、玉米价格不高于1400元人民币／吨，用玉米加工转化替代石油产品就有利可图。现在，我国玉米年产量近1.2亿吨，其中8000万吨没有加工转化直接用作饲料，所以，完全可以扩大替代石油的加工转化力度。用3000万吨玉米生产的乙醇，可替代1000万吨汽油；用3000万吨玉米可生产550万吨乙烯，相当于目前中石化、中石油两个公司年生产能力的总和。而原料生产过程中还有30%可转化为饲料。据介绍，秸秆能源化的瓶颈主要有两处：一是没有找到或组合出可高效水解纤维素的酶，从而无法使廉价的秸秆一次完成预处理；二是没能培育出高效转化由半纤维素转变而来的木糖的发酵菌种。而丰原发酵技术国家工程技术中心通过多年的研究，突破了国际上“秸秆生产乙醇必须构建同时发酵木糖和葡萄糖生产乙醇工程菌”的思路，创造性地开发了先分离后发酵的工艺路线。这一重大技术突破，不仅大大降低了秸秆转化为能源的成本，而且使我国取得了这一领域的领先地位，为我国大规模的秸秆利用奠定了基础。

“秸秆能源化”效益巨大 负责此项研究工作的丰原集团总工程师薛培俭说，用玉米生产乙醇，3.1吨玉米可生产一吨燃料乙醇，如改用秸秆生产，大约5吨～6吨秸秆就能生产一吨乙醇。我国平均每年富余作物秸秆7亿多吨，如果利用秸秆转化技术，可以大大节约石油的消耗量。专家还指出，从近期看，生物酒精（乙醇）作为燃料，可以部分替代石油能源。从远期看，乙醇则将成为支撑以乙烯为原料的石化工业的基础原料。一直以来，石化工业的基础原料乙烯是从石油中提取的，目前乙醇生产乙烯的技术已经成熟。在未来20年内，由于石油资源的日趋紧张，再加上生物质为原料的乙醇大规模工业化生产，成本相对于石油已具有可竞争性，乙醇将顺理成章地进入工业基础原料领域。农业专家石元春院士指出，发展生物质能源对我国而言，更重要意义在于发展农业和扩大农民增收。他认为，生物质产业从原料到产品，为农业在初级农产品生产和农产品加工之外，开拓了新战场，使农民又多了一条宽阔的增收渠道。丰原集团董事长李荣杰给记者算了一笔账，如果将秸秆利用技术产业化，以50公里为半径建设小型秸秆加工厂，那么按秸秆到厂价每吨400元，农民每亩就可增收200元以上。专家测算，如果我国每年能利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物，

众所周知，酒精类产品是人们日常生活、公共卫生事业和化工行业必需品，如含有一定酒精浓度的酒类饮料是现代社会交际必不可少的组成部分，一定浓度的酒精溶液又是医院良好的消毒药剂，而广大化工行业每天都因各种用途消耗大量工业酒精。随着石油资源的日益枯竭，酒精作为燃料这一用途也越来越受到人们的关注。作为燃料的酒精，由于不需很高的纯度(20%左右），对甲醇等副产品也没有限制，所以其生产原料的范围大大地扩展。近年来，以植物纤维性废弃物为原料制备酒精技术得到了迅速的发展，这些纤维性废弃物包括稻谷壳、秸秆、 甘蔗渣等。而所谓的植物纤维性废弃物制备酒精技术就是指将纤维性废弃物经过浸泡水解和高温蒸煮后的产物进行糖化发酵得到含有一定浓度的发酵液，然后对发酵液进行蒸馏得到一定纯度的酒精的技术。下面介绍利用树干毕赤酵母发酵玉米秸秆制备燃料酒精工艺。湿热预处理将60克玉米秸秆原料（绝干）与1升水混合，195°C预处理15分钟，反应结束后，将预处理液过滤为滤饼及水解液两部分。同步糖化发酵预处理后的滤饼与不同比例水解液混合，最终滤饼与溶液质量体积比为50克/升，液体预先用5摩尔/升氢氧化钠（NaOH)调整到pH值4. 8。同步糖化发酵的第一步是在50°C温度下进行24小时预水解，加酶量10FPU(酶活单位)/克(干物质）。预水解后再加入纤维素酶20FPU(酶活 单位)/克(干物质），接入发酵种子使细胞干重达到2克/ 升，并加入0. 2毫升(24%)的尿素进行发酵，发酵后得到的发酵液通过蒸馏可以得到一定纯度的酒精。

（1）用玉米秸秆草植物纤维制取乙醇。

玉米秸秆、稻草、麦草、甘蔗渣、稻壳、棉子壳等植物纤维皆用于制取乙醇。

（2）玉米秸秆草木灰提取硫酸钾、氯化钾及碳酸钾。

植物秸秆中含有钾。目前，我国广大农村仍以植物秸秆为主要燃料，产生大量的草木灰，秸秆中的钾，全部以无机盐的形式留在草木灰中，其钾含量在1%左右。可用化学提取法把钾从草木灰中提取出来，一般每百份草木灰，可提取出20份碳酸钾、5份硫酸钾及2份氯化钾，三者目前的市价，相应为3700元/吨、1300元/吨及800元/吨。充分利用草木灰提钾，不仅可以缓和钾的市场紧缺，也可增加农民的经济收益，乃一举两得之事。

（3）玉米皮编织。

在玉米收获季节，将玉米皮剥下，最外一层不用，里面的经晒干后贮存，不要淋雨、受潮。在编织前，可用硫黄熏制，将玉米皮熏白。经熏制的玉米皮，色白如粉、柔软似线，反面有光泽，编出的产品色泽光亮，美观大方。根据所要编织的内容，可将玉米皮染成不同的颜色，然后进行玉米皮的纺织和编织。可编织地毯、遮阳帽、手包、挂毯等。

（4）玉米淀粉制肉。

用玉米淀粉为原料，加入一种霉菌和结构简单的化学物质，然后把其加工成含有纤维性的固体物质，也可以加入各种肉味，最终成为人造肉。它的营养十分丰富，易于消化。

（5）玉米粉人造鸡蛋。

用玉米粉、牛奶、维生素、各种盐和矿物质，经特定的工艺加工，外壳用无毒塑料制成。形似鸡蛋，不含胆固醇，非常适宜老年人和心血管病人食用。

玉米子粒含淀粉73%、蛋白质8.5%、脂肪4.3%、维生素（硫胺素、核黄素等）含量很高。黄玉米还含有胡萝卜素，在人体内可转化为维生素A。每百克玉米热量为1527千焦，热量和脂肪的含量均比大米和面粉高。一般玉米子粒蛋白质中赖氨酸和色氨酸的含量不足，但通过育种可提高赖氨酸含量。玉米胚含油36%～41%，亚油酸的含量较高，为优质食用油并可制成人造奶油。玉米子粒主供食用和饲用，可烧煮、磨粉或制膨化食品。饲用时的营养价值和消化率均高于大麦、燕麦和高粱。蜡熟期收割的茎叶和果穗，柔嫩多汁，营养丰富，粗纤维少，是奶牛的良好青贮饲料。玉米在工业上可制酒精、啤酒、乙醛、醋酸、丙酮、丁醇等。用玉米淀粉制成的糖浆无色、透明、果糖含量高，味似蜂蜜，甜度胜过蔗糖，可制成高级糖果、糕点、面包、果酱及各种饮料。此外，穗轴可提取糠醛，秆可造纸及做隔音板等。果穗苞叶还可用以编结日用工艺品。