印度蔗糖業(yè)深加工概況

保國裕，藍艷華

（廣州甘蔗糖業(yè)研究所，廣州 510316）

印度位于亞洲南部印度半島上，面積295.24萬km2。全國大部分屬亞熱帶氣候，適宜種植甘蔗，是甘蔗制糖技術(shù)的發(fā)源地之一。據(jù)中國國學(xué)家季羨林翻譯的梵文記載：印度的甘蔗栽培已有2～3千年歷史，一千多年前用石轆榨蔗提汁，開口鍋煮煉生產(chǎn)的糖稱gur（古爾糖），直至20世紀(jì)才發(fā)展近代機制糖，早期的機制糖用亞硫酸法澄清，開口鍋煮煉、開口助晶箱、小型分蜜機、產(chǎn)品為深褐色的砂糖，名為康沙里黑糖。然而印度人習(xí)慣吃土糖，故本國食糖的總消費量非分蜜糖（土糖）與分蜜糖比例為4∶5甚至各半（連出口計，土糖只占總產(chǎn)量的38%），是非分蜜糖產(chǎn)量最多的國家。20世紀(jì)印度產(chǎn)糖量是世界最多的國家[1]。

在過去15年，印度平均種蔗面積為430萬hm2。盡管存在競爭作物而導(dǎo)致起跌循環(huán)，但種植甘蔗面積基本保持穩(wěn)定。生產(chǎn)期為3～4個月，即從10月中旬或11月到次年2月。收獲主要靠手工。糖廠總數(shù)480余家，總生產(chǎn)能力約為2330萬t，其中：私營1130萬t，合資1077萬t，其余為政府或公營所有制。糖產(chǎn)量2010/2011年為2500萬t，最高糖產(chǎn)量為2006/2007年的約2800萬t，最低為2008/2009年的約1400萬t[2]。

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印度蔗糖業(yè)研究技術(shù)在世界著名的是甘蔗良種選育技術(shù)，以Co編號的品種，20世紀(jì)已推廣到全球多個產(chǎn)蔗糖地區(qū)應(yīng)用。Co是印度哥印拜陀（Coimbatore）育種研究所育出品種的標(biāo)志編號。還有其他研究機構(gòu)育成的品種稱：Co.j，CoL，Co.k，Co.s及 B.O.等。

印度的分蜜機制糖80%采用二次硫薰的亞硫酸法及20%為碳酸法生產(chǎn)耕地白糖。印度甘蔗除加工蔗糖外，還深加工酒精和酒精的衍生物，用甘蔗汁生產(chǎn)Rum酒，蔗渣用于燃燒發(fā)電。本文重點介紹印度糖廠綜合利用方面的情況[4]。

1 蔗渣的利用

1.1 生產(chǎn)新聞紙與印刷紙

印度糖廠的一個顯著特點是大多數(shù)糖廠都采用許多節(jié)能措施，借此降低作為燃料的蔗渣消耗量，而且也不使用諸如煤炭、爐油（燃料油）等外來燃料。印度的許多糖廠節(jié)省了大量的蔗渣，幾乎占總蔗渣產(chǎn)量的5%～8%。如果這些糖廠有附屬的酒廠、紙廠和以乙醇為原料的化工廠，則所剩余的蔗渣可用來產(chǎn)生蒸汽，以滿足這些副產(chǎn)品工業(yè)的生產(chǎn)需要。而對那些沒有任何附屬副產(chǎn)品工業(yè)的糖廠來說，其剩余的蔗渣將供給附近紙廠作為纖維原料來生產(chǎn)紙張。因為蔗渣剩余不多，故多數(shù)為幾十噸以下的小紙廠，主要生產(chǎn)白色書寫紙、印刷紙和牛皮紙。印度政府曾實施獎勵以蔗渣為主生產(chǎn)新聞紙的舉措。故有幾家中型廠以蔗渣混少量木漿生產(chǎn)新聞紙和印刷紙。最大的為日產(chǎn)百噸以上新聞紙，20世紀(jì)曾列為世界上最大的蔗渣新聞紙企業(yè)。

1.2 利用蔗渣生產(chǎn)糠醛

在印度，只有一家工廠是以蔗渣為原料生產(chǎn)糠醛，該廠名為南方Agrigurane有限公司。它以附近糖廠多余的蔗渣為原料，年產(chǎn)糠醛3000t。

1.3 以蔗渣為燃料發(fā)電

印度多家糖廠用多余的蔗渣來發(fā)電，并入國家電網(wǎng)。一些具有副產(chǎn)品工業(yè)的糖廠也正計劃建立附屬的發(fā)電站，以滿足所有這些副產(chǎn)品工業(yè)的動力需要。

1.4 以蔗渣為原料生產(chǎn)碎粒板

印度從1995年開始用蔗渣生產(chǎn)碎粒板。約有幾間廠日產(chǎn)100t，年產(chǎn)20～30萬t。

2 糖蜜的利用與酒精生產(chǎn)

印度的糖蜜產(chǎn)量與甘蔗一樣也有循環(huán)性，依甘蔗產(chǎn)量而增減。一般糖蜜產(chǎn)量對蔗為4.1%～4.7%，對糖為40%～50%。以2009/2010榨季為例，印度糖總產(chǎn)量1850萬t，糖蜜產(chǎn)量830萬t。糖蜜用途：用于產(chǎn)酒精，為740萬t；用于牛飼料，為9萬t；用于燃料工業(yè)，約為45萬t；用于飲用工業(yè)，為47萬t；用于化學(xué)工業(yè)，為43萬t。

印度產(chǎn)酒精原料除用糖蜜外，還有少量玉米、木薯等，酒精主要用途為飲用酒精和酒精的衍生化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品。特別是酒精深加工有50多年運營經(jīng)驗，僅該行業(yè)有450億盧比的產(chǎn)值，并且每年以5%～7%增長率遞增，深加工產(chǎn)品所帶來的產(chǎn)值為酒精的1～10倍之多。產(chǎn)品涉及農(nóng)業(yè)、農(nóng)藥、化肥、紡織品、涂料染料和個人護理日用品、化妝品等。酒精深加工業(yè)為社會就業(yè)、財政收入、節(jié)省外匯作出重大貢獻。

印度的酒精廠有近300家，從1985年開始，新建酒廠都采用由奧地利奧格布殊公司和瑞典阿拉化－拉伐公司合作的連續(xù)發(fā)酵技術(shù)。絕大部分從碳水化合物發(fā)酵生產(chǎn)?；诰凭蠟樽匀划a(chǎn)物，故多用于飲用和綠色的化工產(chǎn)品的原料。

飲用酒精年消費量約為11億L，并每年以10%～11%的增長率增長。飲用酒精由政府控制，是政府主要收入來源，過去已為國庫貢獻約3700億盧比。

印度酒精代汽油自2006年9月公布以5%酒精混合于汽油，由于酒精的發(fā)熱量為30MJ/kg，而汽油的發(fā)熱量為44.8～46.9MJ/kg，如果以能源價值比價，則酒精的發(fā)熱量低于汽油35%，因而價格也應(yīng)低35%。政府為要強制性執(zhí)行代汽油5%的決定，把原來每噸酒精售價21元，提升到27元，供應(yīng)給石油公司。自2006年起，實施5%代汽油每年耗6億L，每年增長12.5%，3年后已上升至8.6億L。按上述速度發(fā)展，印度政府認為全國糖蜜是明顯供應(yīng)不足。

印度甘蔗糖廠約有半數(shù)附設(shè)綜合利用生產(chǎn)廠，稱之為“合作型糖廠”，以馬哈施特拉邦建設(shè)的合作型糖廠為例，有蔗渣造紙、碎粒板、酒精等生產(chǎn)廠，有多間廠還附有酒精深加工廠，如生產(chǎn)醋酸、醋酸酐等。在杜利地區(qū)的Satpude Tapi S.S.K公司，一間日榨5000t的綜合性工廠，用糖蜜為原料的產(chǎn)業(yè)鏈為乙醇——液體二氧化碳和干冰——酒精廢液制甲烷及其衍生物。延長乙醇產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品，如乙醇生產(chǎn)磺胺甲惡唑、甲基芐啶。在區(qū)哈邁德訥格爾地區(qū)的Takli公司，一間日榨5000t甘蔗糖廠，以糖蜜為原料的產(chǎn)業(yè)鏈為乙醇、乙酸、乙酸乙酯、乙二酸、乙二酸二乙酯、磺胺甲惡唑、甲基芐啶、酒精廢液制甲烷氣體、發(fā)電。

印度把酒精用于化學(xué)工業(yè)原料，主要因為石油資源并不充裕；另外是用于民生的用品符合綠色要求；還有重要的經(jīng)濟因素，是酒精作飲用或燃料的利潤沒有再深加工豐厚，如用乙醇生產(chǎn)β－甲基吡啶可增值12倍；生產(chǎn)乙醇乙酯增值3倍，生產(chǎn)吡啶增值4倍。乙醇深加工產(chǎn)品涉及農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織品（化學(xué)纖維）、橡膠化學(xué)品、染料、涂料、精細化工、化妝品、表面活性劑……，該行業(yè)在印度已有50多年歷史，不但獲得經(jīng)濟效益且對社會（就業(yè)、產(chǎn)品多元化），環(huán)境（減少合成化學(xué)污染、節(jié)能、減排）均同獲效益。

此外，印度還有兩家發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸廠，3家乳酸廠，兩家糖蜜生產(chǎn)麻黃素鹽酸鹽（抗哮喘醫(yī)藥）廠，幾間面包酵母、活性酒精酵母工廠。還用小量糖蜜制造牲畜飼料。

3 濾泥的利用

印度糖廠用濾泥作甘蔗田里的肥料。從1985年以來，印度酒廠利用濾泥與酒精廢液（酒糟）混合來制造復(fù)合肥料，這種復(fù)合肥料比普通濾泥更富營養(yǎng)，并且治理了廢液污染。所以，在一些糖廠的甘蔗產(chǎn)區(qū)，流行將復(fù)合肥料作為蔗田的肥料。

另一種濾泥利用是把風(fēng)干濾泥與尿素、磷酸二銨（DPA）、高磷酸鹽和氯化鉀混合，配成N∶P∶K為18∶18∶6的復(fù)合肥，制成商品顆粒肥每包50kg，印瑞加糖業(yè)公司年產(chǎn)2500t這種肥料，供甘蔗農(nóng)施肥。較受歡迎。

印度的亞法濾泥還有用于生產(chǎn)粗蔗蠟和精蔗蠟，規(guī)模不大，約日產(chǎn)3t，產(chǎn)品熔點78～80℃，遜于巴西棕櫚蠟的80～84℃。

4 酒精廢液（酒糟）的利用

由于酒精廢液具有相當(dāng)高的BOD5和COD值，對周圍的水和陸地等都造成了污染，因此，在1990年以前，印度的酒精廢液處理一直是個大問題。不過，從1990年開始，印度約125家的酒廠建立了生物沼氣工廠，降解酒精廢液并生成生物沼氣（一種大約由65%甲烷和35%二氧化碳組成的混合氣），這種生物沼氣可用作鍋爐的燃料來生產(chǎn)蒸汽。經(jīng)生物降解后的殘余廢液將通過曝氣處理進一步降低其BOD5值，從而用作灌溉用水。在生物消化器中得到的污泥則經(jīng)太陽曬干后作為農(nóng)田的肥料。另一方法是將廢液濃縮與濾泥制復(fù)合肥。

5 討論

根據(jù)不完全的資料分析，印度蔗糖業(yè)可借鑒的地方主要有以下幾方面：

（1）重視甘蔗良種選育工作。早年已建立甘蔗育種研究所和多個地方育種站（場）及國內(nèi)的糖業(yè)研究所。該國育種特點重視甘蔗種質(zhì)資源的搜集，對親本的挑選很嚴(yán)格，入選品種要求高糖和抗逆性強。

（2）重視引進國外先進技術(shù)和裝備。據(jù)筆者零碎的信息，如制糖引進美國現(xiàn)在才中試的輕壓提汁法技術(shù)；前些年最早引進瑞典Biotill法（發(fā)酵與蒸餾同步法）生產(chǎn)酒精；20世紀(jì)80年代所有新建的酒廠都采用由奧地利Vo-gelbusch公司和瑞典Alfa Laval公司的連續(xù)發(fā)酵工藝。由于這種工藝相對于間歇式發(fā)酵工藝具有更多的優(yōu)點，特別是乙醇回收率高、節(jié)能，因此，一些老酒廠也正紛紛轉(zhuǎn)用連續(xù)發(fā)酵工藝。又如酒精蒸餾廢液治理，曾引進荷蘭 “濃縮燃燒”裝備。

（3）重視開發(fā)有一定深度和廣度的綜合利用產(chǎn)品，特別是酒精深加工帶來經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。我國甘蔗種植面積增長困難：農(nóng)民利益要關(guān)注，故甘蔗價格增高是必然趨勢；從制糖企業(yè)白糖產(chǎn)品成本分析得出，原料甘蔗占總生產(chǎn)成本70%；再加上糖產(chǎn)品價格的波動，遇上低谷年份，制糖企業(yè)經(jīng)濟效益便受挫。面對以上現(xiàn)實問題，解決途徑之一是要吸取當(dāng)前國內(nèi)外其他行業(yè)行之有效的生物煉制舉措，也就是充分利用資源進行深層次加工，延長產(chǎn)業(yè)鏈，改變單一產(chǎn)品為多產(chǎn)品、多品種；糖廠制糖生產(chǎn)期只有百余天，只是全年1/3，企業(yè)高效能的公共設(shè)施如發(fā)電、蒸汽、水循環(huán)、勞動力等尚有2/3的潛力，實行資源和公共設(shè)施的綜合利用，可以大大提高勞動生產(chǎn)率。根據(jù)印度酒精深加工可以提高產(chǎn)值提高經(jīng)濟效益、解決勞動就業(yè)、增加社會產(chǎn)品等經(jīng)驗。短平快產(chǎn)品：例如用乙醇或什醇油與有機酸酯化制多種高級香精，雜醇油也可以再深加工制高附加值產(chǎn)品（見圖1）。我國糖企業(yè)可根據(jù)企業(yè)和地區(qū)情況，因地制宜實行多種經(jīng)營，以加強抵御風(fēng)險能力、實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

（4）對三廢治理的資源化有一定經(jīng)驗。如對酒精廢氣二氧化碳的回收，有十多家酒精廠有回收利用，在二氧化碳的回收除低成本和擴大用途方面也做了不少工作（見圖2）。

圖2 印度二氧化碳的應(yīng)用

[1]全國甘蔗糖業(yè)科技情報站.世界甘蔗糖業(yè)[G].

[2]中國釀酒工業(yè)協(xié)會酒精分會.印度的糖業(yè)與酒精生產(chǎn)[J].酒精，2011（4）：47－52.

[3]Statement Showing Figures of Area under Sugarcane,Yield of Sugarcane,Production of Sugarcane,Number of Factories,Working Capacity,Cane Crushed,Recovery,Sugar Production,Duration and Molasses Production from 1930-31 to 2009-10[J].Indian Sugar，2011，11：55-56.

[4]P.J.MANOHAR RAO.Industrial Utilization of Sugarcane and its Co-Products[J].1997：114-133,325,341.