现代工业的迅速发展,导致出现能源紧缺,使得燃料乙醇作为替代石油能源的绿色可再生能源日益受到人们的青睐。甘蔗具有糖分易转化、光能转换效率和净能比高、成本低、工艺简单等优势,是生产乙醇的首选原料作物。同时,蔗糖作为季节收获,全年消费的农产品,是价格受世界能源供给的波动影响最大的农产品。　　 本研究设想通过借鉴巴西蔗糖一酒精联产的技术模式,对我国甘蔗糖厂现行的制糖工艺进行改进。将糖度差异大的一压汁和二压汁分路处理:将高纯度的一压汁直接送入澄清工段,可大大提高澄清和煮炼效率,降低制糖成本;同时根据糖价变化将低纯度的二压汁作产糖或产酒的灵活调节。将二压汁与乙原蜜或废糖蜜混合作为生产乙醇的新原料,充分利用甘蔗能源作物而实现糖酒联产。这对减轻制糖产业应对全球能源危机和经济危机的双重压力具有重要的现实意义。　　 本课题的主要研究内容及结果如下:　　 1.通过对酵母在生长繁殖、产酒性能和发酵环境耐受性等方面的比较,选取适合于二压汁加糖蜜混合糖料发酵的酵母菌株G18进行发酵工艺研究　　 2.考察了发酵培养基组分对混合糖料发酵酒精的影响,确定了尿素是最适氮源以及培养基的组成:初糖浓度为28°Bx,尿素添加量为0.2/L,磷酸二氢钾添加量为0.05g/L。实验结果显示,硫酸镁对与产酒率没有明显的促进作用,无需添加。　　 3.探讨了温度、初始pH、接种量和转速等主要工艺参数对混合糖料发酵工艺的影响,通过单因素实验和正交优化实验确定了最佳工艺条件是:初始pH为5.0,温度为28℃,接种量为15％。最佳工艺条件下验证实验结果表明,产酒率可达11.4％,发酵周期为48h,残糖含量为0.66％。　　 4.研究了固定化载体的优化,通过试验比较海藻酸钙、PVA—硼酸、海藻酸钙—PVA三种固定化载体综合性能,确定了载体海藻酸钙—PVA是一种适用于混合糖料固定化发酵生产乙醇的优良载体。分析了CaCl2浓度、海藻酸钠与PVA的浓度配比、分步固定化方式和温度对海藻酸钙—PVA载体固定化发酵性能的影响,优化了载体的制备工艺。当海藻酸钠浓度为2％、PVA浓度为10％,CaCl2固定化12h后硼酸固定化12h,温度为30℃时,发酵性能最好。　　 5.考察了温度、初始pH、装填率和转速等主要工艺参数对固定化混合糖料发酵工艺的影响,得出最佳工艺条件是:温度为32℃,初始pH为4.0,转速为150r/min,装填率为20％,最佳条件下的验证试验结果表明,产酒率可达12.8％,发酵周期为33h,残糖含量为0.28％。　　 6.通过三种废液pH、BOD5、CODcr和SS的比较,实验结果表明:与传统糖蜜酒精废液相比,新工艺酒精废液CODcr分别下降了14.0％和21.9％,BOD5分别下降了19.1％和27.9％,SS分别下降了37.4％和41.7％。新工艺降低了废液的污染程度,减轻废液治理难度,对实现清洁生产具有重要意义。