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果糖基能源植物菊芋生物炼制及综合利用

文章来源:  |  发布时间:2012-10-09  |  【打印】 【关闭

项目背景

菊芋中块茎富含淀粉,可食用或作酱菜;干物质中约78%为多聚果糖(菊粉),是已知自然界中含量最高的果糖基能源植物,果糖发酵后可用来生产乙醇, 每升汁液含有245 g糖,可以获得每升大约100 g乙醇,每公顷每年生产的块茎可以转化成4500 L乙醇和碳氢燃料,被称为绿色石油,是很好的代用燃料。菊芋果糖不仅甜度高(是蔗糖的1.8),而且其在体内代谢不受胰岛素影响,进入血液速度慢,高血压、肥胖病、糖尿病患者均可食用,对人类的饮食健康有着非常重要的作用。此外,菊芋花中含天然色素、菊芋素及菊脂等多种化合物,叶中含大量的绿原酸及蛋白质,可提取珍贵药物或直接喂猪;菊芋秸杆可作为制浆造纸原料,具有广泛的用途和极高经济价值。

项目简介

   菊芋又名洋姜、鬼子姜,是菊科向日葵属多年生地下块茎草本植物,原产北美,我国各地普遍栽培。菊芋耐旱、耐寒、耐各种病害、抗风沙、繁殖力强,即使在不施肥的废墟、撂荒、盐碱等地块都能生长,适应性很强,故极易种植。菊芋块茎的产量受地理位置、栽培品种和生长环境等方面因素影响, 在盐碱滩涂荒地种植的生物量达5-9/亩,其中地上部分产量为2-4/亩,地下块茎部分为3-5/亩。

生物能源的开发利用是当今国际上的一大热点,发展可再生能源是21世纪减少环境污染和温室气体排放以及替代石化能源的必然要求。我国耕地有限,发展生物质能源首先要保证粮食安全,要立足于不与粮争地、不与人争粮,必须选择边际土地上发展能源植物资源产业。而在多为干旱、盐碱、瘠薄的边际土地上发展生物质能源,更需要选择高光效、高生物量的能源植物,通过提高单位土地面积上生物质的积累来实现。开展针对在我国不同地域的优质高效能源植物资源的筛选工作,建立能源植物繁育和生产基地、规模种植及加工生产体系,是解决制约生物质能源发展瓶颈的基础。扩大生物质能源量应该通过突破生物质能源研发理论和技术瓶颈来实现。通过发掘速生、抗极端逆境的新物种、新种质、新基因资源,在分子水平上筛选培育高光效、能量密度高、抗逆性强、不危及生态的高产优质能源植物新品种,并通过基因转导创造新物种,建立能源植物生物资源产业基地,创造规模化的新兴产业。

项目意义

投资约1.2亿万,在滩涂及沙荒地种植菊芋10万亩,可产约40万吨姜块;可建50吨菊芋天然色素及绿原酸等产品的生产线,年产5000吨高果糖浆、2000吨菊粉、1000吨果寡糖及2000吨替代发酵淀粉的菊芋粉的产业化,可建1万吨菊芋乙醇及5000吨微生物油脂的生产线。建立2-3个果糖基能源植物生物质产品及其综合利用产品生产基地。直接产值每年达2.5亿元。

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