利用改进的耐高温酵母菌发酵木质纤维素生产生物乙醇的研究进展

联合生物加工(CBP),是一个有效的利用木质纤维素生产乙醇的新工艺。它是一个将酶的生产、糖化和发酵集合成一体的过程。与其他工艺相比,新工艺在底物和原料消耗方面相对降低,操作相对简化。同步糖化发酵(SSF)工艺则是在工艺采用一步发酵法,简化了设备,节约了总生产时间,提高了生产效率。本文主要对近年来利用CBP和SSF将木质纤维素发酵生产乙醇的工艺进行了综述。他们的研究重点是具有纤维素水解、耐高温的酵母菌的修饰和改造。     

木质纤维转化制燃料乙醇的研究进展

综述了蒸汽爆破、微波辅助等木质纤维原料的预处理方法,分析了木质纤维原料的酸水解与酶水解,总结了木质纤维原料发酵制取乙醇的三种最新发酵工艺,即同步糖化发酵、固定化细胞发酵、利用高效微生物发酵。我国在木质纤维原料生产燃料乙醇的技术应用已取得了重要进展,首次采用连续汽爆技术建设成500t/年纤维素乙醇产业化试验装置,河南建成首条年产3000t的纤维乙醇产业化试验生产线。     

纤维素乙醇生产原料的综合评定

木质纤维素是地球上最丰富而且被利用率最低的可再生资源,可用作生产洁净能源——燃料乙醇。自然界蕴含着的丰富的天然木质纤维质原料,例如:玉米秸秆、玉米芯、甘蔗渣、红麻等均可作为燃料乙醇的生产原料,具有极为广阔的前景。通过实验对比详细阐述这四种纤维素质原料生产纤维素乙醇的技术过程及原料利用价值分析。     

微波辅助稀酸预处理玉米芯同步糖化发酵制备乙醇

采用微波辅助稀酸预处理玉米芯以除去半纤维素和果胶等杂质,并降低纤维素的结晶度,然后经同步糖化发酵制备燃料乙醇,建立了制备乙醇的最佳工艺条件。利用热带假丝酵母种子液接种,发酵底物浓度20 g/100 m L,纤维素酶添加量质量分数为2%(相对于干物料),接种量体积分数为10%,150 r/min,33℃振荡培养48 h,终点乙醇产量达到30.98 g/L。采用分批补料方式,底物浓度提高到30 g/100 m L,其他条件不变培养60 h,终点乙醇产量达到41.23g/L。     

生物质发酵生产乙醇的研究进展

生物质是一种广泛存在的可再生资源,经发酵生产乙醇所用的天然生物质资源原料主要分为3类:糖、淀粉和纤维素物质.木质纤维原料发酵生产乙醇,要先对原料进行热机械法、自动水解法、酸处理法、碱处理法、有机溶剂处理法、生物法等预处理;发酵工艺方式有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵、同步糖化发酵法(SSF法)、非等温同步糖化发酵法和固定化细胞发酵法(NSSF法).用木糖发酵生产乙醇的微生物有管囊酵母(Pachysolen tannophilus)、树干毕赤酵母(Pichia stipits)和休哈塔假丝酵母(Candida shechatae)等.对利用生物质资源生产乙醇还应在纤维素酶、混合糖的发酵及生产工艺上进行深度的研究.     

关于纤维素酒精生产预处理方法的探讨

木质纤维素原料的预处理是纤维素转化乙醇过程中的关键步骤,其直接影响着纤维素的水解效率和纤维素产生乙醇的生产成本。大量试验研究证明,以秸秆为原料生产纤维素酒精的预处理过程,采用蒸汽爆破法要比稀酸水解法更有优势,更容易实现工业放大。     

稀酸预处理玉米秸秆的糖化和同步发酵

利用木质纤维原料生产生物乙醇作为石油的代替能源是近年来各个国家力求攻关的课题之一。在本实验中,我们选取了两个稀酸预处理条件：①170℃,30min,1：8,酸浓度1．875％;②170℃,60min,1：20,酸浓度0．75％,对玉米秸秆进行预处理,并对预处理后的固体物料进行了糖化和同步糖化发酵试验。结果表明,在糖化实验中,1号预处理条件得到的玉米秸秆其纤维素转化率为89．85％,2号预处理条件得到的玉米秸秆其纤维素转化率为81．13％。在同步同化发酵实验中,这两个预处理条件得到的玉米秸秆其最终的乙醇得率为理论值的78％和97％。说明了糖化和同步糖化发酵为两个不同的工艺阶段,其中同步糖化发酵工艺受环境的影响更多些。     

纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展

木质纤维素生物质是价廉易得、来源丰富的可再生资源和能源，被纤维素酶转化后可以生产乙醇部分替代石油，这不仅有利于环境保护和资源再利用，而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机。纤维素酶成本的降低以及纤维素转化效率的提高是纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的关键。本文综述了纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展，主要包括纤维素酶的分类及其作用机制、纤维素酶的生产、木质纤维素生物质的预处理、纤维素酶的转化和糖化发酵乙醇工艺。     

木质纤维素糖化前预处理新技术研究进展

木质纤维素的糖化前预处理是生产燃料乙醇过程中最基础最关键的一步,影响整个纤维素酒精生产过程.该文对木质纤维素的糖化前预处理新技术进行了分析和讨论,并对其前景进行了展望.     

木质素对纤维素酶水解抑制作用的研究进展与展望

木质纤维素原料作为新一代生物乙醇发酵的原料备受关注,但在实际生产制备过程中木质纤维素中木质素的存在对纤维素酶水解纤维素这一过程产生了抑制作用,限制了木质纤维素资源在生物乙醇发酵方面工业化规模的推广与应用。本文通过归纳近年来有关减少木质素对纤维素酶水解的抑制、提高酶水解效率的研究进展,明确提出了推动木质纤维生物质炼制实现工业化所需深入探索的策略和方向。     

木质纤维素生产乙醇的大型试验

乙醇是以木质纤维素为原料,通过蒸气预处理、纤维素酶的牛产、酶水解、酒精发酵等工艺而制成的.该文主要阐述用木质纤维素生产乙醇的方法和工艺流程.     

基于酶水解的高效生物质乙醇生产过程的预处理技术

介绍了利用木质纤维原料生产乙醇的主要技术,并指出技术先进、低成本的预处理工艺所需达到的关键指标。与用淀粉或糖类生产生物质乙醇相比,用木质纤维原料生产生物质燃料（即第二代生物质乙醇）具有经济和环境方面的优势,但由于木质纤维原料主要组分较为紧密,阻碍了纤维素和半纤维素水解为可发酵糖的进程。预处理的主要目的是提高酶的可及性,从而提高纤维素降解率。每种预处理方法对纤维素、半纤维素和木素都有特定的影响,应根据后续水解和发酵工艺来确定预处理方法和条件。     

木质纤维素原料预处理技术研究进展

纤维素原料的预处理是木质纤维素转化乙醇过程中的关键步骤,其直接影响着纤维素的水解效率和纤维素产生乙醇的生产成本.对各种纤维素原料预处理方法进行了简要综述,并对各种方法的优缺点进行了分析和讨论,最后对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

酶解木质纤维素的预处理技术研究进展

木质纤维素为可再生生物质原料,采用酶解法以木质纤维素为原料制糖发酵生产乙醇,必须对木质纤维进行预处理。目前,对木质纤维素原料的预处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法。本文对以上几种方法的研究进行了综述。（孙悟）     

酸预处理麦秆半同步和同步糖化发酵制乙醇条件优化

麦秆首先进行盐酸预处理,然后以盐酸预处理麦秆为底物通过正交实验优化了底物半同步和同步糖化发酵制乙醇条件。利用XRD对原料、酸预处理麦秆和发酵麦秆的结构特征进行分析。结果表明:盐酸预处理的麦秆半同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度36℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.8 g/L和发酵时间2 d,此时乙醇含量为19.16 g/L;盐酸预处理的麦秆同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度39℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.5 g/L和发酵时间4 d,此时乙醇含量为19.44 g/L;同步糖化发酵优于半同步糖化发酵;XRD分析表明酸预处理和发酵后,麦秆的结晶度降低。     

杰能科率先向纤维乙醇市场推出商用酶产品

<正>纽约罗彻斯特Danisco A/S公司旗下子公司杰能科发布了新产品Accellerase~(TM)1000,该产品是专门为第二代生物精炼厂开发的第一种商用酶制剂。Accellerase~(TM) 1000是由多种酶组成的复合酶,它可以把复杂木质纤维素分解为可发酵的糖这是纤维乙醇生产中必不可少的工序。Accellerase的主要优点:(1)增强各种原料的糖化效果。(2)能够同时进行糖化和发酵(SSF)过程,两步式顺序进行水解和发酵(SHF)过程或两者混合进行。(3)高β葡萄糖苷酶活性可将残余纤维二糖含量降至     

纤维素乙醇发酵方法及发酵抑制物

木质纤维素原料利用生物转化法生产燃料乙醇包括预处理、酶解、发酵和蒸馏等过程,其中预处理与酶解是影响纤维乙醇经济性的主要步骤,综述了纤维素乙醇的主要发酵方法及前期预处理产生的抑制物对发酵的影响,为开发经济性生产纤维乙醇工艺奠定基础。     

木质纤维原料制备燃料丁醇的研究进展

丁醇作为一种重要的且具有极大潜力的新型生物燃料受到广泛重视。生物发酵法制备丁醇是通过产溶剂梭菌的厌氧发酵合成,即传统的丙酮-丁醇-乙醇（ABE）发酵,其可以降低对有限石油资源的消耗和依赖;而以玉米、糖蜜等淀粉质和糖质为原料发酵制备丁醇使得丁醇的原料成本升高,不利于丁醇未来的发展和产业化;木质纤维素是自然界中廉价且丰富的可再生资源,利用木质纤维原料制备丁醇成为研究热点之一。本文介绍了木质纤维原料的预处理、酶解及脱毒;重点归纳了近年来国内外对以木质纤维素为原料产丁醇菌种的选育研究进展,并概括了ABE发酵工艺中的调控技术进展;最后针对以木质纤维原料制备丁醇过程存在的问题提出可能的解决方向,以期为高效利用木质纤维素制备燃料丁醇提供新思路。     

玉米秸秆、玉米芯发酵生产乙醇的研究

通过单因素和正交试验,研究了玉米秸秆、玉米芯两种原料分别发酵和混合发酵对乙醇生产的影响。结果表明,玉米秸秆和玉米芯分别发酵生产乙醇的最佳条件基本一致为:发酵时间72 h,接种量5%,pH为4.8;玉米秸秆和玉米芯混合发酵生产乙醇的最佳条件为:发酵时间72 h,接种量为5%,pH 5.3,玉米秸秆:玉米芯(质量比)为2∶3,乙醇浓度达7.96%,与分别发酵相比,乙醇浓度提高了20.6%。     

氧化去木质素玉米芯同步糖化发酵产2,3-丁二醇

2,3-丁二醇是一种重要的平台化合物。选取经过碱性高锰酸钾(APP)预处理后的玉米芯为底物,采用阴沟肠杆菌Enterobacter cloacae CICC10011通过同步糖化发酵工艺(SSF)发酵产2,3-丁二醇。通过对SSF主要工艺参数进行优化,确定最适宜工艺条件为:底物浓度120 g/L,纤维素酶添加量40 FPU/g,木聚糖酶添加量12 000 U/g,发酵温度35℃,初始发酵p H 5.5,转速180 r/min。在最优发酵条件下,以APP预处理后的玉米芯为底物连续发酵36 h,2,3-丁二醇的浓度为21.5 g/L,转化率为0.27 g/g(以纤维素和半纤维素为参照);分别是未处理的玉米芯为底物时的8.41倍和8.71倍。