國內甜高粱秸稈渣的加工利用現狀分析

張小葉

摘 要：利用甜高粱秸稈含糖量高的優勢發酵生產燃料乙醇，成本低、效益高，是甜高粱的主要利用形式和發展方向，其副產品還可以作為新能源開發、肥料生產、畜牧業發展、建筑板材生產的重要原材料。為此，本文就國內甜高粱秸稈含汁和去汁加工生產利用現狀進行分析，為構建甜高粱產業可持續發展利用體系，實現新型能源產業、草食畜牧業和全產業鏈的可持續發展提供一定的研究基礎。

關鍵詞：甜高粱秸稈渣;加工利用現狀;分析;展望

甜高粱屬粒用高粱的一個變種，具有抗逆性強（耐干旱、耐水澇、抗鹽堿），生物產量高，糖分積累快的優勢，素有“高能植物”之稱。在北方地區貧瘠的鹽堿地、新墾地產鮮莖稈可達60000～90000kg/hm2， 莖稈含汁量達60%～80%，汁液的糖度為10%～20%。作為一種新興的糖料作物、飼料作物得到了廣泛的開發利用。眾所周知，在世界能源緊缺的形勢下，利用甜高粱秸稈含糖量高的優勢發酵生產燃料乙醇，成本低、效益高，是甜高粱的主要利用形式和發展方向，在綠色能源開發中發揮著重要作用。除此之外，還有許多開發利用價值，如生產丁醇、丙酮、生物油，發酵生產沼氣、氫氣等，其副產品還可以作為飼料發展畜牧業，種植食用菌，壓制復合板材、造紙、有機肥等，為此，本文就國內甜高粱秸稈含汁和去汁加工生產利用現狀進行分析，為構建甜高粱產業可持續發展利用體系，實現新型能源產業、草食畜牧業和全產業鏈的可持續發展提供一定的研究基礎。

一、含汁甜高粱秸稈渣的加工利用現狀

1.用作沼氣生產

甜高粱秸稈渣汁中含有的酶類、菌類等發酵代謝產物具有厭氧消化有機質、產沼氣的能力，進行含汁甜高粱秸稈發展沼氣生產，對于優化能源布局、提高產業附加值、提高產氣量、優化沼氣建設布局具有重要的意義。為實現甜高粱莖稈殘渣堿性雙氧水預處理廢液的資源化利用，采用一次發酵方式對廢液產甲烷潛力進行了研究，結果發現一次發酵處理產甲烷潛力達到（296.4±6.8）m LCH4/g VS，甲烷日產量、產甲烷潛力、最大產甲烷速率以及較短的延滯時間均高于二次發酵，為該廢液的資源化利用提供了理論參考。溫度和發酵時間對甜高粱渣汁產沼氣率具有重要的作用，據郭成等人的研究，批量恒溫（30±0.2）℃發酵36d，含汁甜高粱秸稈的TS和VS產氣率分別達到了583、618mL·g-1，實際工程設計中，甜高粱秸稈渣汁發酵產沼氣的水力滯留時間可設計為22d。

2.制作蛋白質飼料

甜高粱秸稈殘渣中含有部分脂肪、蛋白質、粗纖維等碳水化合物，進行甜高梁秸稈殘渣蛋白質飼料的生產能降低畜牧業飼料成本，有效緩和人畜爭糧矛盾。將黑曲霉、里氏木霉，產朊假絲酵母和干酪乳桿菌進行優化組合，添加1%尿素發酵8 d，飼料中纖維素降低至24.09%，半纖維素降低至17.69%，粗蛋白提升至7.14%，真蛋白提升至6.41%，且生產工藝簡化、粗蛋白和真蛋白含量明顯提高。

二、去汁甜高粱秸稈渣的加工利用現狀

1.直接深耕還田

甜高粱秸稈渣含有大量的有機質，是重要的土壤有機質來源。直接深耕還田可補充土壤30%的有機質，在鹽堿地、新墾地等貧瘠土壤的改良培肥上有著重要的意義。但是傳統的甜高粱秸稈渣直接還田，秸稈渣中發酵過程中含有的酸類、堿類等化學物質得不到有效處理，肥效發揮欠佳，還田后對土壤酸堿化程度的影響和耕地改良效果的評價還缺乏一定程度的研究，相關適宜處理技術還有待進一步的研究。

2.制作青貯飼料

甜高粱秸稈渣含有大量的纖維素、半纖維素和木質素，是優良的家畜粗飼料。去汁甜高粱秸稈渣接種康寧木霉與酵母H13，輔以豆餅粉、硫酸銨發酵，能提高飼料中粗蛋白5.2%，降低粗纖維3.3%。以德氏乳桿菌、纖維素酶固體發酵物和酒精酵母為復合菌種添加劑，制作甜高粱秸稈渣青貯飼料，能提高甜高粱秸稈渣的青貯飼料質量，營養價值、適口性和飼喂效果均優于飼喂青貯玉米。

三、展望

甜高粱的生物學產量極高，故有“高能作物”之稱，在應用微生物混菌發酵工藝的基礎上，加強制糖、制醇和青貯飼料的研究，突出渣液等廢棄物的利用，對于構建產業發展體系、延伸產業鏈條、增加產業附加值具有重要的意義。探索以甜高粱栽培作為龍頭，釀酒和制取乙醇燃料為核心，肥料化利用、飼料化利用和新能源轉化為補充的農業發展方式，助推產業轉型升級。推廣甜高粱間作蔬菜和套種木耳、香菇等食用菌種植新模式，實現莖、葉、籽的精細化利用，主推以籽粒作糧食、飼料，葉片喂鵝、鴨、魚，莖稈釀酒、制酒精、做青貯飼料為主的利用方式。突出糟、渣、液的深加工，研究開發丁醇、氫制取和還原糖提取新技術，完善糟渣飼料化利用、肥料化還田和沼氣生產利用新途徑。實現甜高粱產業的循環化生產、零目標排放、各產業增收、全產業增效的加工利用體系，構建能源自給，農、牧、副、漁業協同發展的可持續農業生態系統。

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