木质纤维生物质同步糖化发酵(SSF)生产乙醇的研究进展

综述了有关木质纤维生物质原料同步糖化发酵生产乙醇的最新研究进展和未来发展方向:同步糖化发酵是一种用于从木质纤维原料生产乙醇的工艺过程,此工艺的优点是酶水解与发酵同时进行,可以减少最终产物对酶水解的抑制作用,并减少投资成本,是最具发展潜力和优势的工艺之一。近年来在优化预处理工艺、降低纤维素酶成本以及己糖戊糖协同发酵等方面的研究都取得了长足的进步,其中以小麦秸秆为原料进行同步糖化发酵所得到的乙醇浓度接近40g/L。     

纤维素乙醇发酵技术的研究进展

木质纤维素乙醇是保证能源与资源安全的非常有前景的一种产业,发酵技术是木质纤维素乙醇生产工艺的核心,发酵工艺技术的优劣对于木质纤维素乙醇生产的成本与乙醇产率具有重要的影响,决定发酵技术优劣的因素不仅有发酵和糖化的工艺策略,还包括可糖化水解纤维素和半纤维素的微生物。文章对木质纤维素乙醇的发酵技术进行了总结与讨论,主要包括相关的微生物、发酵工艺、水解和发酵策略等方面,对各个不同技术及工艺的定义,优缺点以及发展前景进行了概述。     

利用木质纤维素生产燃料酒精研究进展

木质纤维素的生物化学转化生产燃料酒精是采用较广泛的一种途径,主要包括预处理、糖化、发酵等工艺,预处理是生物转化的关键步骤,影响整个纤维素酒精生产过程.综述了木质纤维素经过生物化学转化和热化学转化生产燃料酒精的研究进展,并对木质纤维紊酒精研究面临的问题及今后的研究方向进行了展望.指出在木质纤维素糖化和发酵工艺方面,需通过多学科的整合,提高糖转化率和酒精的得率,降低生产成本、加速木质纤维素燃料酒精的商业化应用.     

木质纤维素的生物转化综述

随着不可再生资源的石油的不断消耗,人们把目光转到许多再生能源甚至粮食来产生燃料。纤维素是全球产量最多的可再生有机物,如何使它转化成有用的资源如乙醇、丁醇等化工产品日益受到人们的重视。文章就是从此出发,探讨如何使用生物转化的方法把木质纤维素等原料通过预处理、酶水解和发酵等方法变成乙醇、丁醇等物质的过程。通过对SHF、SSF、SSCF、CBP等热点方法进行探讨其优缺点和国内外的最新研究成果,试图找出成本低、效率高的最佳生产途径。     

纤维素燃料乙醇生产技术研究进展

纤维素燃料乙醇已成为下一代燃料乙醇的必然发展方向。文章综述了近年来以木质纤维素为原料生产燃料乙醇的关键技术,重点对物理法、化学法、蒸汽爆破法、生物法等木质纤维素原料预处理技术,酸水解、酶水解等水解(糖化)技术,以及直接发酵法、水解发酵两步法、同步水解发酵法等发酵工艺进行了总结,并指出了未来纤维素乙醇的产业化过程中必须解决的关键问题和发展趋势。     

由木质纤维素发酵乳酸制备生物质塑料的研究进展

综述了生物质塑料聚乳酸(PLA)的发展、乳酸发酵工艺以及木质纤维素原料发酵制备乳酸的研究。     

现代燃料乙醇生产技术研究(Ⅱ)

3 木质纤维素水解产物的发酵技术 木质纤维素水解产物的发酵技术多种多样,按培养基物理状态分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法;按细胞的活动状态可分为游离细胞发酵和固定化细胞发酵;按水解与发酵是否同步可分为水解和发酵分步进行的两步法和水解和发酵同步进行的一步法;对原料处理方式而言,可分为中温蒸煮工艺、低温蒸煮工艺及无蒸煮工艺;以木质纤维素为原料发酵乙醇的工艺主要有直接发酵法、间接发酵法、混合菌发酵法、同步水解发酵法(SSF法)、非等温同步水解发酵法(NSSF法)、固定化细胞发酵法等;根据乙醇生产形态方式分为间歇式、半连续式和连续式三种.     

芭蕉芋燃料乙醇同步固态糖化发酵技术及其经济可行性

芭蕉芋是一种可选择的酒精发酵原料.为了评价芭蕉芋酒精固态发酵工艺,实验应用Plackett-Burman设计对芭蕉芋固态蒸煮糖化工艺进行研究,进一步确定了酒精固态发酵工艺条件,最后对芭蕉芋固体发酵法生产燃料乙醇进行技术经济可行性分析.结果表明,固态糖化芭蕉芋水解产物DE值达到96.34%.添加30%芭蕉芋秆茎和20%稻壳,固态发酵醅酒精浓度为10.1%(体积分数).固态同时糖化发酵过程没有可发酵糖的缺失,减少了酒精生产过程时间,节约了能源.发酵过程没有废水排放,酒精产率达到29.4%,技术经济分析说明固态法芭焦芋燃料乙醇生产可行.     

Hydrolysis of sweet sorghum bagasse hemiceilulose with liquid hot water and its mechanism

引 言木质纤维素类生物质的生化转化过程包括预处理过程、水解液发酵过程和产物分离过程,而预处理过程是减少整个生化转化成本和提高生化转化效率的关键[1-3].与其他预处理方法相比,高温液态水处理(liquid hot water)(温度在170～250℃,压力高于饱和蒸气压)是一种绿色处理方法,它可以将木质纤维素类生物质中的半纤维素转化为木糖及其低聚糖,同时提高了残渣的纤维素酶解效率[4-7].该糖化工艺由于产生发酵毒性副产物少、不需要添加任何化学试剂、设备成本低等优点而受到广泛关注[8-12].就目前国内外相关报道来看,高温液态水预处理研究大都采用间歇(batch)搅拌反应器,该反应器的缺陷是反应中生成的糖类不能被及时排出从而被进一步降解.浙江大学吕秀阳等[13-16]主要针对葡萄糖、木糖、果糖和纤维素等在高温液态水中的水解动力学进行了深入研究,而针对真实生物质中的半纤维素水解机理报道比较少.     

蒸汽爆破麦草同步糖化发酵转化乙醇的研究

近年来对木质生物资源同步糖化发酵转化乙醇的研究较多,但是,麦草同步糖化发酵转化乙醇的最佳工艺条件还未确定。文中采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast 1.5 1,β-葡萄糖苷酶Novozym 188)与酿酒酵母菌作用下,稀硫酸催化的蒸汽爆破麦草原料同步糖化发酵转化乙醇的工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物质量浓度、发酵液pH值、纤维素酶浓度对乙醇质量浓度和得率的影响。结果表明,工艺条件对乙醇质量浓度和得率的影响程度由高到低依次为:底物质量浓度、纤维素酶浓度、发酵液pH值、反应温度。最佳工艺条件为反应温度35℃,底物质量浓度100 g/L,发酵液pH值5.0,纤维素酶浓度30 FPU/g。在此条件下,随着反应时间的延长,乙醇质量浓度持续上升。反应72 h后,乙醇质量浓度和得率分别达到22.7 g/L和65.8%。