木质纤维素制备乙醇工艺的研究进展

本文介绍了国内外生物质能制乙醇的研究进展,包括预处理工艺、纤维素的水解、发酵工艺和脱水工艺,并对各种工艺的优缺点进行了论述,并对我国的燃料乙醇的发展提出了展望。     

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。     

木质纤维素原料生产燃料乙醇预处理技术研究进展

对纤维质材料转化乙醇过程中的关键步骤--预处理技术的各种方法进行了综述,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

降低木质纤维素燃料乙醇生产成本的分析

自然界最丰富的可再生资源木质纤维素经过转化可以制取新能源--燃料乙醇,为解决当前的能源危机、粮食危机和环境危机提供了一条出路.由于成本方面限制的原因,纤维素乙醇目前并没有完全商业化.从原料、预处理、纤维素酶、发酵和蒸馏、生物精炼等方面分析了降低纤维素乙醇成本的可行性.     

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.     

利用木质纤维素生产燃料酒精的研究进展

利用木质纤维素生产燃料酒精可改善能源保障，实现能源供应的可持续发展，同时拉动农业及其他相关行业的经济发展。木质纤维素中含有丰富的可发酵生成乙醇的纤维素和半纤维素，利用产纤维素酶的微生物或纤维素酶（Cx酶、C1酶、β0葡萄糖苷酶）将纤维素水解成可发酵性糖，再通过酵母发酵生成乙醇。常用菌株有热纤梭菌（Clostridium thermocellum)，能分解纤维素，但乙醇产率较低（50%)；热硫化氢梭菌（Clostridium thermohydrosulphaircum)，不能利用纤维素，但乙醇产率相当高，将两株菌混合发酵，产率可达70％。发酵方法有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法，同时糖化发酵法（Simultaneous saccharification and Fermentation)和非等温同时糖化发酵法（Nonisothermal simultaneous saccharification and Fermentation)以及固定化细胞发酵法等。（庞晓）     

木质纤维素转化燃料乙醇研究现状与前景(上)

纤维素生物转化燃料乙醇对解决当前世界能源危机、粮食短缺和环境污染等问题具有重要意义,已成为当前研究的热点.本文综述了国内外利用纤维素原料发酵生产酒精技术的研究概况.从纤维素原料的预处理方法,发酵工艺研究、菌种的合理运用与改造等方面分别作了介绍.制约燃料乙醇发展的因素主要是成本问题,本文提出,以生物炼制的要求开展纤维素的研究与开发利用,降低工业化生产的成本.     

生物转化食用菌菌糠木质纤维素产燃料乙醇的研究进展

近年来,食用菌生产技术在世界各国得以广泛普及,全球食用菌菌糠(spent mushroom substrate,SMS)总产量也随之大幅增长。随着全球性能源危机的到来,利用可再生纤维素类物质生产燃料乙醇已引起世界各国的高度重视。食用菌菌糠是食用菌子实体采收后的固体废弃物,其含有纤维素、半纤维素、木质素、抗营养因子和胞外纤维素降解酶类等组分,具备了作为第二代生物乙醇转化基质的潜力,基于此,该文对当前利用食用菌菌糠生物转化生产乙醇的研究进展和应用前景进行了阐述。     

用木质生物质生产纤维素乙醇

美国乔治亚州的美国过程公司（American Process Inc,API）于日前宣布,其建设的纤维素乙醇装置正式揭幕。     

欧洲木质纤维素生物质乙醇的生产、使用现状及展望

尽管欧盟及一些成员国作出了努力,但与美国对木质纤维素生物乙醇RD＆D（研究开发与示范）系统化管理的情况相比,欧洲这一研究工作仍显得不够系统。在欧洲大部分国家,由于对木质纤维的几种利用方式存在潜在的竞争,使得可持续的木质纤维素资源在未来不可能广泛用于生物质乙醇生产。因此在欧洲木质纤维素生物质乙醇的实际使用,一方面由生物质的机会成本决定,另一方面则由乙醇和汽油的价格决定。文章在介绍了欧洲生物质乙醇的生产现状及技术进步的同时,还说明了相关的政策措施。研究发现,特别是在长期供油安全性较低的欧洲地区,与传统的乙醇和汽油相比,相关政策更应该明确地向高价值的木质纤维素生物质乙醇倾斜。     

预处理玉米秸秆连续酶水解与发酵工艺研究

本文以预处理玉米秸秆(PCS)为底物,设计建造了连续酶水解与发酵实验室装置,并利用该装置研究了3个体系的连续酶水解发酵过程。结果表明,干物质浓度(TS)21%/酶加量(EL)5.4%(酶和纤维素的质量百分比,下同)和25%TS/4.8%EL的两个体系分别在27 d和36 d(在表1内有体现)内达到稳定运行,乙醇浓度最高分别可达到2.8%和3.3%。36.8%TS/3.7%EL体系由于抑制物的影响无乙醇产生,但稳定运行时水解糖浓度可达到12.5%,达到了提高酶水解过程水解糖浓度的目的,表明连续酶水解发酵工艺可行。      

木薯燃料乙醇产业发展状况和趋势

通过回顾中粮集团木薯燃料乙醇项目的进程,重点介绍了木薯燃料乙醇产业发展现状和中粮木薯燃料乙醇装置技术特点。提出了在低碳经济的背景下,木薯燃料乙醇产业发展趋势。     

新时代我国燃料乙醇产业发展新思路

我国生物燃料乙醇产业的发展始于“十五”初期,经过20多年的发展,已经成为全世界第三大燃料乙醇生产国和消费国。燃料乙醇产业的发展,不仅可以优化能源结构,促进生态环境改善,而且是国家在新时期有效调控粮食安全大局的重要途径。该文通过对燃料乙醇的产业基础、原料供给、市场需求等几个方面的分析,论证了其在新时代社会主义现代化建设进程中的可持续发展的内在逻辑。针对新时代我国燃料乙醇产业面临原料供给侧结构性改革、新能源汽车深度发展、非生物基乙醇和进口燃料乙醇竞争等不利因素的冲击,提出了“以服务国家粮食安全为核心的新产业定位、以构建‘两阶段’为特点的新原料战略、以科技创新为引领-统筹产业时空布局规划的途径、以指导-提升服务能力为保障的新发展战略”的新思路、新策略,对推动我国燃料乙醇产业健康发展具有重要意义。     

木质纤维原料与纤维素酶相互作用的研究进展

阐述木质纤维原料与纤维素酶系统间的相互作用有助于揭示底物物理及化学性能对纤维素酶的抑制机理,提高木质纤维原料的纤维素酶解转化率。本文主要介绍了木质纤维模型物薄膜的制备进展,各种新兴技术在实时观测木质纤维原料与纤维素酶相互作用方面的应用进展以及人们对提高纤维素酶解效率所做的努力,为木质纤维原料的高效利用提供理论支持。     

The yeasts of the genus Spathaspora: potential candidates for second‐generation biofuel production

Yeasts of the Spathaspora clade have the ability to convert d ‐xylose to ethanol and/or xylitol. This is an important trait, as these yeasts may be used to produce bioethanol from lignocellulosic biomass or as a source of new d ‐xylose metabolism genes for recombinant industrial strains of Saccharomyces cerevisiae. The core group of the genus Spathaspora has 22 species, both formally described and not yet described. Other species, such as Sp. allomyrinae, Candida alai, C. insectamans, C. lyxosophila, C. sake, Sp. boniae and C. subhashii are weakly associated with this clade, based on LSU rRNA gene D1/D2 sequence analyses. Spathaspora passalidarum, Sp. arborariae, Sp. gorwiae and Sp. hagerdaliae produce mostly ethanol from d ‐xylose, whereas the remaining species within the Spathaspora clade already tested for this property may be considered xylitol producers. Among the d ‐xylose‐fermenting Spathaspora species, Sp. passalidarum is the best ethanol producer, displaying high ethanol yields and productivities when cultured in media supplemented with this pentose under oxygen‐limited or anaerobic conditions. The species also exhibits rapid d ‐xylose consumption and the ability to ferment glucose, xylose and cellobiose simultaneously. These characteristics suggest that Sp. passalidarum is a potential candidate for domestication and use in the fermentation of lignocellulosic materials. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

堆积糖化对玉米秸秆同步糖化固态发酵生产乙醇的影响

该文以玉米秸秆为原料,经蒸汽爆破预处理后接入Trichoderma reesei Rut C-40培养纤维素酶曲,将纤维素酶曲与汽爆秸秆混合堆积糖化后,接入酵母菌进行同步糖化固态发酵生产乙醇,通过Box-Behnken设计实验得到最适酶解工艺条件:酶曲/汽爆秸秆为1.2,温度46℃,pH值4.4,堆积糖化48h后酶解率可达到32.50%。将酶解糖化48h后的底物接入酵母菌,发酵96h后乙醇产率可达0.15g/g底物,较直接同步糖化发酵乙醇产率提高了9.3%。     

纤维原料生产乙醇的研究进展

目前能源短缺问题已成为亟待解决的问题,系统论述了近几年来木质纤维用于生产一种可替代石油产品的能源———乙醇方面的研究进展,其研究由于具有经济和环保意义得到广泛关注。     

Lignin Interaction with Cellulase during Enzymatic Hydrolysis

The conversion of lignocellulosic biomass into biofuels or biochemicals typically involves a pretreatment process followed by the enzyme-catalyzed hydrolysis of cellulose and hemicellulose components to fermentable sugars. Many factors can contribute to the recalcitrance of biomass, e.g., the lignin content and structure, crystallinity of cellulose, degree of fiber polymerization, and hemicellulose content, among others. However, nonproductive binding between cellulase and lignin is the factor with the greatest impact on enzymatic hydrolysis. To reduce the nonproductive adsorption of enzymes on lignin and improve the efficiency of enzymatic hydrolysis, this review comprehensively summarized the progress that has been made in understanding the interactions between lignin and enzymes. Firstly, the effects of pretreatment techniques on lignin content and enzymatic hydrolysis were reviewed. The effects of lignin content and functional groups on enzymatic hydrolysis were then summarized. Methods for the preparation and characterization of lignin films were assessed. Finally, the methods applied to characterize the interactions between lignin and cellulase were reviewed, and methods for decreasing the nonproductive binding of enzymes to lignin were discussed. This review provides an overview of the current understanding of how lignin hinders the enzymatic hydrolysis of lignocellulosic biomass, and provides a theoretical basis for the development of more economical and effective methods and additives to reduce the interaction of lignin and enzymes to improve the efficiency of enzymatic hydrolysis.     

羊乳酒精稳定性的研究

利用酒精试验对羊乳的酒精稳定性进行了研究,研究结果表明:在pH6.4～7.2时,羊乳酒精稳定性随羊乳pH的升高而增强,羊乳(pH=6.70)中添加44%浓度的等量酒精出现絮状沉淀物,而牛乳通常是添加70%浓度的酒精出珑沉淀;在30～80℃时,羊乳酒精稳定性随着温度的升高而降低;羊乳酒精稳定性随着羊乳中游离Ca2+浓度增大而降低.