技术详细介绍
技术简介：
葛根为豆科葛属植物野葛Pueraria lobaba （wild） Ohwi或甘葛藤（粉葛，Pueraria themsonil Benth）的干燥根，始载于我国汉代的《神农本草经》，列为中品。葛属植物全世界约20种，主要分布于温带和亚热带地区，海拔在100～2000m，喜生长于森林边缘或河溪边的灌木丛中，属阳生植物。我国共有葛属植物11种，分别是野葛、粉葛、食用葛、峨眉葛、云南葛、越南葛、三裂叶葛、萼花葛、狐尾葛、思茅葛和掸邦葛，其中野葛和粉葛的分布广、产量高，是资源较多的品种，在我国南方较常见。粉葛目前以人工栽培为主，主要在两广、两湖及云贵一带种植，除新疆、西藏外，我国大部分省区多有分布。
葛根具有很强的适应性，在多种土壤上都可生长。葛根喜阴湿的地方，每年约在11月前后成熟。葛根的采挖一般在秋季霜降后至第二年春季清明前这一段时间进行，我国众多的山地、林地、斜坡、未开垦荒地都为葛根的生长提供了良好的生长环境。葛根不仅野生资源丰富，而且容易栽培、繁殖，这就为其开发利用提供了有利条件。葛藤具有匍匐、坚韧之性，其茎叶覆盖地面可防干燥，扎根后可防水土流失。所以，葛根的种植不仅能创造经济效益，还能产生良好的生态效益。
葛根现已成为我国许多地方重点开发的经济作物，从而得到大面积人工栽培。粉葛耐旱、耐贫瘠，可在不利于粮食作物的山坡地、沙荒地生长，粉葛根富含淀粉，可作为燃料乙醇的生产原料，从而解决粮食发酵中存在的问题，即粮食来源有限且价格昂贵，因此粮食发酵成本高、竞争力差，另外大量粮食消耗会引起人均粮食占有量下降，影响国家粮食安全等。同时有利于山区农业增产及农民增收，为其开辟了一条致富之路。
2．葛根的化学成分分析
异黄酮类化合物、淀粉和膳食纤维是葛根中所含的3种主要成分。
将整株葛分成以下的不同部分，分别测定新鲜葛不同部分的水分以及干葛的组分。结果显示，一株葛不同部位水分含量各不相同，叶柄中的水分含量最高，达到73。10%，比葛根的62。97%高16。09%。4个部位，可溶性总糖含量均在10%左右，而可溶性还原糖含量各不相同，葛根、葛根柄、叶柄以及葛叶中可溶性还原糖含量分别为3。611%、10。209%%、9。182%以及1。877%。葛根中的淀粉含量与黄酮含量均比其他部位高，分别为48。042%和1。3332%，而其他3部分黄酮含量为葛叶＞叶柄＞葛根柄，分别为0。6596%、0。441%和0。356%，但淀粉含量为葛叶＞葛根柄＞叶柄，分别为29。658%、24。338%和9。848%，整株葛的4部分中性洗涤剂组分、半纤维素含量、纤维素含量比较看出，葛根柄中纤维素含量为34。212%，约为葛根的纤维素组分含量（7。180%）和4。76倍，另外叶柄与葛叶中纤维素含量分别为31。365%和14。266%，这些都为葛资源的综合利用提供依据。
三、葛根生态产业链的开发--汽爆葛根同步糖化固态发酵联产乙醇与葛根总黄酮
现有以粮食淀粉质原料生产乙醇，采用的多为将机械粉碎的物料在高温下进行"蒸煮→液体液化→液体糖化→液体发酵→初级蒸馏→精馏"的工艺路线。葛根中含有大量纤维，机械粉碎能耗高，提取淀粉工艺复杂，难以利用粮食淀粉质原料生产乙醇的工艺技术路线，另外，粮食淀粉质原料生产乙醇工艺中采用的是"液体液化→液体糖化→液体发酵→初级蒸馏"的路线，产生在量高浓度有机废水，不令容易造成环境污染，而且难以提取葛根黄酮。因此，为了消除液体发酵的有机废水污染，针对葛根特点，有必要研究开发出一条适合于葛根联产乙醇和葛根黄酮的新的、清洁的工艺路线。
该技术从葛根的特点出发，实现了葛根组分分级转化及综合清洁利用，具有如下的特点。
1．葛根无污染蒸汽爆破新方法 采用短时间（2～4min）的无污染汽爆技术对葛根进行预处理，蒸汽爆破的热机械化学作用使植物组织的细胞壁破裂，破坏了固体物料葛根的结构，使葛根淀粉糊化率提高，汽爆处理后的葛根能够直接发酵生产燃料乙醇。采用蒸汽爆破技术对葛根进行预处理，省去了淀粉质原料的长时间蒸煮过程（30～120min），降低了发酵生产乙醇的能耗，缩短了生产的周期，降低了生产成本。
2．葛根同步糖化固态发酵新方法 采用同步糖化固态发酵乙醇，只需要添加少量的水，使发酵醪中水分含量大大降低，在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，有利于葛根的综合利用。
3．燃料乙醇与葛根黄酮的联产新技术 葛根同步糖化发酵生产燃料乙醇，是一个破坏葛根纤维结构、释放葛根淀粉并利用葛根淀粉生产燃料乙醇的过程。葛根同步糖化发酵生产燃料乙醇的剩余物，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，综合利用葛根，既提高经济效应又有利于葛根的工业化生产。
4．发酵剩余纤维渣的综合利用 由于采用固态发酵新工艺，发酵剩余物含水量低（60%～70%），便于综合利用。发酵剩余纤维渣可直接作为饲料，蛋白质含量低，粗纤维含量高，而同时，提高了固体粉渣的蛋白质含量可作为蛋白饲料。同时，开发出分离纤维部分新方法，机械分离出纤维作为造纸或纺织原料。
研究结果表明，发酵剩余纤维含量约为18%，其中纤维部分测定最大纤维长度2。4mm，最短0。75mm，均值1。59mm，是良好的造纸原料；蛋白粉料部分（短纤维部分）蛋白含量约为21。8%，可作为饲料的原料。
5．发酵剩余纤维渣纤维与蛋白粉料分离新方法 发酵剩余物（60%～70%）直接热风干燥至含水量25%左右时，采用机械分离出纤维与蛋白粉料两部分。
技术的应用领域前景分析：
该项目从葛根的特点出发，实现了葛根组分分级转化及综合清洁利用，实现零污染排放，具体有如下特点：
1．葛根无污染蒸汽爆破新方法 采用短时间的无污染汽爆技术对葛根进行予处理，破坏了固体物料葛根的结构，使葛根淀粉糊化率提高，汽爆处理后的葛根能够直接发酵生产燃料乙醇。汽爆技术对葛根予处理，省去了淀粉质原料的长时间的蒸煮过程，降低了发酵生产乙醇的能耗，缩短了生产的周期，降低了生产成本。
2．葛根同步糖化固态发酵新方法 采用同步糖化固态发酵乙醇，只需添加少量的水，使发酵醪中水分含量大大降低，在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了条件，有利于葛根的综合利用。
3．燃料乙醇与葛根黄酮的联产新技术 葛根同步糖化发酵生产燃料乙醇，是一个破坏葛根纤维结构，释放葛根淀粉并利用葛根淀粉生产燃料乙醇的过程。葛根同步糖化发酵生产燃料乙醇的剩余物，不但造成资源的浪费、更可能造成生态环境问题。从发酵剩余物中提取葛根总黄酮，综合利用葛根，既提高经济效益，有利于葛根的工业化生产。
4．发酵剩余纤维渣的综合利用 由于采用固态发酵新工艺，发酵剩余物含水量低（60%～70%），便于综合利用。发酵剩余纤维渣可直接作为饲料，蛋白含量低，粗纤维含量高。开发出分离纤维部分新方法，机械分离出纤维作为造纸原料或纺织原料，同时提高了固体粉渣的蛋白质含量，可作为蛋白饲料。
5．发酵剩余纤维渣与蛋白粉料分离新方法 发酵剩余物（含水量60%～70%）直接热风干燥至含水量25%左右时，采用机械分离出纤维与蛋白粉料两部分。
经分析：该项目无"三废"排放，所有剩余物均为资源再利用，真正实现了清洁生产、绿色生产。
经济收益分析：
1．建设规模
葛根燃料乙醇20万吨/年（种植面积70万亩）
2．成本
鲜葛根：140万吨/年 11。2亿元
辅料： 0。18亿元
包装： 151万元
定员工资： 320万元
水： 600万元
电： 3000万元
天然气： 2599万元
流动资金： 3亿元
其它： 10000万元
小计： 16亿元
3．销售额
燃料乙醇20万吨/年 12亿元
葛根黄酮6000吨/年 60亿元
造纸原料133000吨/年 6650万元
饲料原料50000吨/年 2500万元
小计： 72。915亿元
4．建筑面积90000㎡ 占地450亩
固定资产投资22亿元
5．投资与效益分析
（1）投资与效益
年销售额：72。915亿元
成本：16亿元
毛利润：56。915亿元
税收：14。23亿元
管理费：2。85亿元
其它：10。94亿元
纯利润：28。895亿元
（2）效益分析
投资利润率：28。895/38=0。76×100%=76%
投资回收期：38/28。895=1。32年
厂房条件建议：
备注：