甘蔗渣

甘蔗渣(Bagasse)是甘蔗或高粱茎被压碎以提取汁液后残留的纤维物质。 从甘蔗中提取汁液后留下干燥的泥浆残留物。 蔗渣用作生物燃料并用于制造纸浆和建筑材料。

龙舌兰蔗渣是一种类似的材料,在提取树液后由蓝色龙舌兰的组织组成。

甘蔗渣对发电也非常有用。 干燥的甘蔗渣被燃烧产生蒸汽。 蒸汽用于旋转涡轮机以产生动力。

大麦麦芽的甘蔗渣可用于制作面包。 它也可以用作动物的食物。 也称啤酒甘蔗渣:啤酒工业的副产品,由谷物糖化(大麦,基本上)麦芽制成后必须获得的压榨和过滤过程产生。 它是一种湿产品,其干物质含量为20-25%。 尽管这是可变的,但与干物质含量相关的化学成分没有显着差异。 在市场上它接收其他名称,如啤酒大麦,并且与盎格鲁 – 撒克逊世界所知的“湿酿造者谷物”相同。

啤酒甘蔗渣是富含蛋白质的副产品,干物质的平均蛋白质含量为24-26%。 醚提取物占6%。 它是一种富含纤维的副产品,NDF含量为44%,FAD为20%,尽管它是一种非常无效的纤维(18%)。 木质素含量为5%,灰分含量为7%。 在矿物废物中,P含量(6g / kg)突出,Ca含量较低(3g / kg)。

该副产物的可代谢能含量为2.86 Mcal / kg。 蛋白质的有效降解性低(50%),降解速率为7%/ h。 因此,它是一种高蛋白质含量的食物,这种蛋白质在很大程度上是从瘤胃降解中逃逸出来的。

它的高湿度约为77-81%,含有可发酵的糖,使其成为一种非常不稳定的物质,由于其微生物活性而迅速恶化。 另一种甘蔗渣是甘蔗的木质残渣。 在新鲜状态下,这些甘蔗渣含有40%的水。 它们通常用作糖厂自身的燃料。 它们还用于造纸和纤维工业中,用于它们所含的纤维素。

蔗渣作为纸纤维的来源具有与谷物秸秆类似的限制,尽管它提供了更大的多功能性:纤维

在橄榄中,获得另一种甘蔗渣,也称为果渣,以及葡萄。 一旦油被提取,剩下橄榄的果核和残渣。 其中,通过使用极压和溶剂,获得质量非常差的果渣油:适合食用,必须精制; 然后将它与初榨油混合,使其具有一定的风味。

从龙舌兰植物中,甘蔗渣是从蒸馏饮料如龙舌兰酒和梅子酒的生产中获得的。 在墨西哥,生产大量的甘蔗渣,这取决于工艺可以生的或煮熟的甘蔗渣; 它可用于生物锅炉的热电联产,同时可用于牲畜饲料,纸张和纤维的生产。

生产,储存和组成
每10吨甘蔗被压碎,一家糖厂生产近3吨的甘蔗渣。 由于甘蔗渣是蔗糖工业的副产品,每个国家的生产量与生产的甘蔗数量一致。
甘蔗渣的高水分含量,通常为40-50%,不利于其作为燃料的使用。 通常,在进一步加工之前储存甘蔗渣。 对于电力生产,它在潮湿条件下储存,由残余糖降解产生的温和放热过程稍微干燥蔗渣堆。 对于纸和纸浆生产,它通常是湿的储存,以帮助去除短髓纤维,这阻碍了造纸过程,以及去除任何剩余的糖。

洗涤和干燥的甘蔗渣的典型化学分析可能显示:

纤维素45-55%
半纤维素20-25%
木质素18-24%
灰1-4%
蜡<1% 甘蔗渣是一种非均质材料,含有约30-40%的“髓”纤维,它来自植物的核心,主要是薄壁组织材料,“韧皮”,“外皮”或“茎”纤维,组成平衡,主要来源于厚壁组织材料。 这些特性使得蔗渣特别成问纸张,并且已成为大量文献的主题。 用途 甘蔗渣可用于化学,工业和畜牧业.Bagasse由40%至60%的纤维素,20%至30%的半纤维素和约20%的木质素组成。 它可以作为固体燃料积极使用。 这通常在糖厂中进行,其中燃烧气体可用于产生生产糖所需的电能和热量。 通过适当的处理去除木质素和随后的与甘蔗糖蜜和含蛋白质的饲料的混合物可以用甘蔗渣喂养牲畜。 蔗渣材料主要用于纸浆工业,用于生产板材(包装材料Bagasseschalen)和建筑材料。 所含的半纤维素,尤其是由C5糖木糖组成的多糖木聚糖,可以化学技术和酶促方式用于获得基础化学品,尤其是糠醛和乙酰丙酸,因此也可用于综合生物精炼厂。 。 许多研究工作已经探索使用甘蔗渣作为可再生发电源和生物基材料的生产。 能源生产 一吨甘蔗被认为产生约300千克的甘蔗渣,其热值为7 900千焦/千克,肯定低于干木(16 000千焦/千克),其生产率却更高。 甘蔗渣是朗姆酒或糖厂使用的生物能源。 安装的性能允许某些工厂自主运行。 与能源生产厂燃烧的化石燃料相比,甘蔗渣有几个利益:它不含二氧化硫,它来自另一种生产,其燃烧只释放植物在其生长过程中固定的二氧化碳,这是一个非常小的数量,因为二氧化碳消耗的二氧化碳甘蔗的自养代谢大部分储存在糖中。 合理利用世界上每年生产的2.5亿吨甘蔗渣,可以在2003年节省5000万吨石油或约1.2%的年消费量。 这种用途涉及根据粮农组织生产的甘蔗渣的60%。 牲畜饲料 甘蔗渣也可用于喂牛。 这种用途在幼牛的情况下似乎并不有趣,但对于超过两年的动物来说证明是有利可图的。 建筑和家具 甘蔗渣可以制造一种名为bagapan的建筑材料。 食品包装 蔗渣已被用于食品包装,盘子,碗,杯等几年。事实上,甘蔗渣的这种使用是塑料和聚苯乙烯的良好替代品,因为甘蔗渣对健康没有危害,并且它在45天内可生物降解。 甘蔗渣的优点还在于它耐极端温度,因此它可以冷冻或用作煮食物的容器。 不含金属,可在微波炉中使用甘蔗渣产品。 蔗渣食品包装是可堆肥的。 使用这种产品会对健康产生中性影响,甚至对环境产生积极影响。 汽油 蔗渣通常用作糖厂的主要燃料来源。 当大量燃烧时,它产生足够的热能,以满足典型糖厂的所有需求,并提供备用能源。 为此,该废物的二次使用是热电联产,使用燃料源来提供在磨机中使用的热能和通常出售在消费者电网上的电力。 甘蔗渣的较低热值(LCV)(kJ / kg)可使用下式估算:LCV = 18260 - 207.01×水分 - 31.14×白利糖度 - 182.60×灰分,其中甘蔗渣的水分,白利糖度和灰分含量表示为质量百分比。 类似地,可以使用以下来估计甘蔗渣的较高热值(HCV):HCV = 19605-196.05×水分-31.14×Brix-196.05×灰分。 由此产生的二氧化碳排放量低于甘蔗植物在其生长阶段从大气中吸收的二氧化碳量,这使得热电联产温室气体的过程保持中立。 在澳大利亚等国,糖厂为电网贡献“绿色”电力。 佛罗里达州晶体公司是美国最大的糖业公司之一,拥有并经营着北美最大的生物质发电厂。 140兆瓦的设施使用甘蔗渣和城市木材废料作为燃料,为其铣削和精炼作业提供足够的能源,并为近6万户家庭提供足够的可再生电力。 夏威夷电气工业公司还为热电联产燃烧甘蔗渣。 甘蔗中的糖生产的乙醇是巴西流行的燃料。 富含纤维素的甘蔗渣因其生产商业量的纤维素乙醇的潜力而被广泛研究。 例如,直到2015年5月,BP在路易斯安那州詹宁斯市运营一家基于纤维素材料的纤维素乙醇示范工厂。 一些研究人员已经证明了蔗渣具有先进生物燃料的潜力。 然而,传统燃料的兼容性和这些原燃料在传统发动机中的适用性尚未得到证实。 纸浆,纸张,纸板和饲料 在许多热带和亚热带国家,甘蔗渣通常被用作木材的替代品,用于生产纸浆,纸张和纸板,例如印度,中国,哥伦比亚,伊朗,泰国和阿根廷。 它生产的纸浆具有非常适合通用印刷和书写纸以及纸巾产品的物理性能,但它也广泛用于盒子和报纸生产。 它也可以用于制作类似胶合板或刨花板的板,称为Bagasse板和Xanita板,被认为是胶合板的良好替代品。 它广泛用于制作隔板和家具。 将甘蔗渣转化为纸的工业过程于1937年在WR Grace Company旗下的秘鲁海岸糖厂Hacienda Paramonga的一个小实验室中开发。 该公司采用了一种很有前景的方法,在新泽西州惠帕尼(Whippany)购买了一家旧造纸厂,并从秘鲁运来蔗渣,以便在工业规模上测试该工艺的可行性。 第一台造纸机在德国设计并于1938年安装在Cartavio甘蔗厂.Sociedad Paramonga于1997年被Quimpac收购,并于2015年为秘鲁市场生产了90,000公吨办公用纸,卫生纸和纸板。 K-Much Industry已经通过将甘蔗渣与糖蜜和酶(如菠萝蛋白酶)混合并将其发酵,将甘蔗渣转化为牛饲料的方法获得了专利。 它在泰国,日本,马来西亚,韩国,台湾,中东和澳大利亚以“纤维丰富”的形式销售。 Xanita是一家南非公司,将30%的蔗渣纤维素纤维与再生牛皮纸纤维混合,制成超轻质复合板。 它们作为MDF和刨花板的环保无甲醛替代品出售。 餐具 由于对社会负责,世界上一些餐饮和自助餐厅开始使用甘蔗渣制成的餐具。 健康影响 工作场所暴露于甘蔗渣加工过程中产生的粉尘会导致慢性肺部疾病肺纤维化,更具体地称为血管病变。 人类消费 加工的甘蔗渣作为甘蔗纤维添加到人类食物中。 它是一种可溶性纤维,但可以帮助促进肠道规律性。 一项动物研究表明,甘蔗纤维与高脂肪饮食相结合可能有助于控制2型糖尿病。 甘蔗渣是木质素和铈酸的良好来源。