一３一
中国发酵工业循环经济支撑技术（选编）
２．进一步提高淀粉利用率：发酵产品用淀粉糖化后的葡萄糖为底物，淀粉消耗是重
要指标。
如味精行业每吨味精，耗纯淀粉平均约２．２４吨，先进的厂为１．７５吨到１．８５吨，
消耗高的厂为２．４吨到２．５吨。全国味精行业如能使淀粉平均单耗从２．２降至２．０，那
么全国可节约淀粉２０万多吨。提高淀粉利用率包括
分充分利用的结果，未被利用的部分，排入水系，就成为污染源。
发酵 产品 味精 柠檬酸 酵母 合计
２００４年产 量／万ｔ
１１５ ５４
１０ １７９
发酵工业高浓度有机废水发生量
废液量／ 吨·吨产品
废液ＣＯＤ含 全年发生废 量／万ｍｇ／Ｌ 液总量／万ｔ
１５
５
１７２５
１０
３
５４０
４０
２
４００
２６６５
全年发生ＣＯＤ 总量／万ｔ
出口第一；淀粉糖生产世界第二。．
中国发酵工业循环经济支撑技术（选编）
二、发酵工业存在的主要问题 （一）节粮问题 发酵工业是以粮食为原料的加工业，年加工粮薯１５００万吨，为实现农业产业化作出 了重大贡献，但是如何更好地利用这些可食用资源，还有不少文章可做 我国有１３亿人口，占世界人口２２％，但耕地只有７％，人均仅１．２亩耕地，人均占 有粮食３５０ｋｇ，其中玉米人均占有仅ｌＯＯｋｇ。节粮是我国长期的战略． 发酵工业如何节粮 １．用好发酵工业原料中３０％的非淀粉部份：发酵工业原料８０％以上是玉米，还有少 量是薯干，但发酵工业只利用粮食原料中７０％的淀粉，还有３０％的纤维，蛋白质，脂肪 等不能发酵利用，从生产过程排出。所以发酵工业节粮首先第一步应作好粮食原料非淀 粉部份的充分利用。２００４年发酵工业用１５００万吨原粮生产９００万吨淀粉；（用淀粉３５０ 万吨，生产了３５０万吨淀粉糖；用２５０万吨淀粉，生产了１１５万吨味精；）用１００万吨粮 食生产了５４万吨柠檬酸。相当于年产生约５００万吨非淀粉部份，需认真研究它的利用潜 力．目前每吨淀粉出厂价１８００多元，而每吨淀粉需消耗至少１．５吨玉米，所以玉米加工淀 粉是微利行业，要进一步提高玉米制淀粉的效益，提高玉米产区农村的经济水平，重点就 在于原料３０％ｔ｝淀粉部份的充分利用上． 以玉米为例，玉米３０％的非淀粉副产物，其中有浸泡水７％，玉米皮９％，玉米胚芽７％， 玉米蛋白粉７％．传统玉米制淀粉这３０％副产品，除胚芽榨油外，其余均作饲料．今后应对 ３０％副产品进行深度加工，使玉米副产品的附加值成十倍上升。 （１）胚芽：不能只是榨油，胚芽油每吨只为５０００元．还应将胚芽中２０％的蛋白质，用 新技术回收。玉米胚芽蛋白是全价蛋白，是所有植物蛋白中品质最好的蛋白质，价格非 常昂贵，每吨１５０００元，而目前玉米胚芽蛋白国内还没有生产。此外胚芽里还含有低聚 糖，亦可分离利用。 （２）玉米蛋白粉：玉米蛋白粉不是全价蛋白，一般当作饲料用。由于玉米蛋白粉谷氨 酸含量高达２８％，具有增鲜作用，可代替豆粕用于生产调味料：玉米蛋白用酒精浸泡，得 醇溶蛋白，可做食用的保鲜膜。与此同时，从玉米蛋白粉中提取玉米黄素，这是一种专门 用耒保护眼晴的抗氧化剂，每克值１００元。 （３）玉米纤维：玉米纤维中半纤维含量较高，将玉米纤维用碱溶液浸泡，半纤维溶于 碱溶液，过滤出粗纤维，将碱溶液用酸中和，沉淀出纤维粉，可用于制作糕点，滤渣可 制微孔纤维助滤剂。玉米纤维还可提取降血脂的玉米纤维油，每公斤值几千元． （４）浸泡水：用来培养饲料酵母。酵母利用了废水中部份营养，剩余的残糖和各种营 养成分，和酵母一起经蒸发喷雾干燥，全部成为蛋白饲料。冷凝水回用于生产，取消了发 酵液中离心分离酵母的过程，同时成为无排放废水的饲料酵母生产。
大品种出口贸易全面增长，五个品种，均成为年出口万吨的产品，创汇达４．９４亿美元。具
体为：
１，柠檬酸４０万吨，
创汇２８７７８．４万美元，
柠檬酸盐４．８７８万吨，
创汇３６９８．６万美元；
２，味精４．２８万吨，
创汇３６５２．７万美元；
３，葡萄糖和糖浆９．７４万吨， 创汇２９１４万美元；
４，活性酵母１．５４６万吨，
困难，所以节水不仅是简单地理解为降低单耗，应从战略高度来推进节水工业，同时也是
为实现发酵工业压缩排放，改善环境的一个重要措施。
（三）环境污染问题
发酵工业产品是通过微生物，在水中发酵提取精制得到的，生产过程必然剩余高浓
度有机废水，这是发酵工业的主要污染源，不经处理，排入江河，会对环境生成严重的
污染。但也可以说，作为粮食为原料的发酵工业，其污染的发生是未能把粮食所有的成
１９９４年粗略统计，全行业用水量达２５５７５万吨，其中味精１．２亿吨，柠檬酸９４００
万吨。
味精 柠檬酸 酶制剂 酵母 淀粉糖 合计
产量（万吨）
４０ １９．８
１５ ２．５ ３５ １１２．３
水单耗（吨）
３００ ４７０ １００ ２３０
３０一１００
年水总耗（万吨）
１２０００ ９４００ １５００ ５７５ ２１００ ２５５７５
创汇２７７５万美元；
５，酶制剂１．９５万吨，
创汇７５３９．５万美元；
合计 ６２．３９４万吨４９３５８．２万美元
发酵工业产品产量的增长，出口增加，不仅提高了我国发酵工业的实力和竞争力，也
丰富了人民的生活，为实现玉米产业化作出了重大贡献，并促进了相关行业的发展，现
在我国发酵工业在国际上具有了举足轻重的地位。味精世界生产第一；柠檬酸世界生产、
中国发酵工业循环经济支撑技术（选编）
发酵工业节能降耗技术综述
中国发酵工业协会 尤新王家勤
一、发酵工业成就
发酵工业包括味精、柠檬酸、酶制剂、酵母、淀粉糖等，是以含淀粉的粮薯（８５％是
玉米）为原料的加工业，是农业产业化的主要行业之一，每年加工粮薯达１５００万吨．以含
淀粉粮薯发酵生产的产品，从１９９５到２００５年这十年来，生产增长迅速。２００５年产值４００
一个日处理１０００吨玉米深加工企业，原料利用率达到９９％，这已是国内的领先企业， 只是个别的企业绝大部分企业在９７—９８％。即使达到９９％，还意味着有每天１０吨的有机 物被排放了。排出厂外有机物，除少量固体废渣外，主要含在高浓度有机废水中，大量 可溶性的糖类、蛋白质、有机酸、矿物质，均是营养性物质。全国玉米淀粉产量按８００ 万吨计，年消耗玉米１３００万吨，全部达到玉米原料利用率９９％，尚有１３万吨有机物排 出厂外。
三、发酵工业循环经济支撑技术 作为农业产业化的发酵工业，要解决节粮，节水和环保问题，必须走资源节约型循环经 济的道路，主要应做到物尽其用，．除了用好原料中３０％的非淀粉部份外，必须采用各种高 新分离技术，使粮食原料的所有组分，充分回收，精深加工，化害为利，实现提高附加值的同 时，减轻和消除污染．最终表现在提高原料利用率和水的循环利用的水平上，主要措施为： ｌ玉米淀粉生产用水改为采用下一步糖化发酵深加工回收的冷凝水，既节约用水，又 提高淀粉浆质量； ２玉米淀粉浸泡水；发酵高浓度废水用膜分离色谱分离氨基酸有机酸后的 有机质废水；玉米胚芽水酶法制油，蛋白质，低聚糖后的有机废水，以上三股废水混合发酵 制饲料酵母，最后浓缩干燥成商品，无废水产生，发生的冷凝水回用于生产 ３玉米皮提取植物固醇，膳食纤维：蛋白粉提取食用包装膜，叶黄素，均采用酒精法提 取，无废水产生．所剩残渣，仍是饲料 ４淀粉车间废水先经沉淀，过滤，膜分离蛋白质，清液用于浸泡玉米，实现淀粉生产的无 废排放和水封闭循环 ５淀粉糖生产直接采用３０．３５％的淀粉乳，工艺过程不再用新水源，淀粉中残留的蛋白 质通过高温液化凝集分离，可溶性蛋白用膜分离 ６发酵制品生产的高浓度废水，先用膜及色谱分离法，分离氨基酸，有机酸，残余废水， 用于培养饲料酵母 ７各蒸发设备二次蒸汽先进行热泵回用于蒸发，不能回用的凝结水，作淀粉生产用水 归纳起来，发酵工业循环经济要做的主要工作是：１原料吃干用净；２水封闭循环；３能 源循环利用。
此外在大型味精厂，有的附有以玉米为原料的淀粉生产车间，每吨淀粉耗玉米２—３ 吨，同时发生ＣＯＤ４－６万的黄浆水１０—２０吨；有的企业浸泡水也未利用，每吨淀粉排放 ４—７吨，ＣＯＤ达５万。
发酵行业产生的高浓度有机废水，虽然无毒，但是有害，如不经处理，大量的有机 物流入江河，水质富营养化，能导致水生物绝迹，不仅影响人畜饮用，危害健康，也污 染了农田，使农作物减收；污染了水源，使自来水厂和电厂停产。
．６一
中国发酵工业循环经济支撑技术（选编）
玉米深加工成淀粉，淀粉糖，发酵制品及水和资源利用封闭循环示意
回用水
Ｉ
浸泡玉米………一 浸泡
冷凝水
ｌ
ｌ
ｌ
冷凝水一淀粉一废水回收蛋白
玉米胚芽
玉米皮
Ｊ
Ｉ
Ｊ干法
汽一 糖一冷凝水
玉米油
植物固醇
ｌ
汽一发酵制品一冷凝水
胚芽蛋白
低聚糖
膳食纤维
｛
ｌ
高浓度废水
有机质废水
ｌ
提取氨基酸，有机酸，
全行业１９９４年用水２．５亿吨，是以平均值计算的，其中味精和柠檬酸约占２亿吨， 但是实际情况恐怕不止那么多，因为有些味精厂附设淀粉厂用水未计算在内，所以味精 行业的节水潜力最大。味精水耗最低厂，为８０吨，而有不少企业的水耗是达１５０—２００ 吨，甚至５００吨。
发酵工业十年来随着生产增长，虽然大家在节能降耗、节水等方面做了不少工作，水 单耗下降了１／３－１／２，但是由于发酵工业总产量从１９９４年１ １２．３万吨，到２００４年增至５６７ 万吨，十年增产５倍．用水总量约增加一倍，２００４年水总耗约７６３３０万吨．
失了，成了污染源。
（二）节水问题
发酵产品是利用水来加工玉米制取淀粉，然后在水中糖化成葡萄糖，最后在水溶液
中进行发酵，获得产品。
我国是一个缺水的国家，淡水资源只占世界７％，仅为世界人均值的１／４，且大部
分集中在南方，现在我国５００个城市，缺水的占３００个，严重缺水的有１００多个，制约