未来可持续发展的新动力-秸秆发酵制酒精

秸秆是丰富的可再生资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。秸秆经过预处理,水解和发酵可生成乙醇。秸秆生产乙醇的工艺包括预处理,水解和发酵。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 Si-multaneous Saccharification and Fermentation)以及固定化细胞发酵法。介绍了秸秆生产乙醇几个关键工艺的最新进展。     

玉米秸秆发酵生产酒精的研究

玉米秸秆是一种丰富的再生资源,主要由纤维素、半纤维素、木质素组成。经过预处理、水解、发酵可生产酒精。预处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法及生物处理法;水解主要有酸水解法和酶水解法;发酵主要有直接发酵法、间接发酵法、同步糖化发酵法等。主要介绍玉米秸秆生产乙醇的关键技术进展情况。     

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.     

玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的研究进展

玉米秸秆是丰富的可再生资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。秸秆经过预处理,水解和发酵可生成乙醇。秸秆生产乙醇的工艺包括预处理、水解和发酵。介绍了玉米秸秆生产酒精几个关键工艺的最新进展。     

玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的预处理技术研究进展

玉米秸秆经过预处理、酶水解、发酵可生产燃料乙醇,但其自身具有的木质纤维素紧密结构使得酶水解效率很低,导致乙醇产量低。因此,采用适当的方法对玉米秸秆进行预处理,破坏秸秆原有的纤维结构,提高酶水解效率和可利用性。本文对当前国内外玉米秸秆各种预处理最新方法进行了综述,同时对每种预处理方法的优缺点进行了分析,为玉米秸秆发酵生产燃料乙醇预处理方式的选择提供参考。     

玉米秸秆发酵生产燃料酒精工艺探讨

本文介绍了一种发酵玉米秸秆生产燃料酒精的新工艺 ,将传统的利用同时糖化发酵法生产乙醇的一步发酵法改为利用固态发酵与液态发酵并行的两步发酵法 ,有效地解决了一步发酵过程中的水解产物对发酵的抑制问题。此外 ,文章还对工艺流程的控制进行了合理化分析。     

玉米秸秆生产燃料乙醇技术

玉米秸秆经预处理后可得到纤维素和半纤维素,用酸或酶将其水解成单糖,再进行发酵就可以生产燃料乙醇。对玉米秸秆生产燃料乙醇的原料预处理、水解产生可发酵单糖和乙醇发酵等技术方法进行了综述。     

玉米秸秆发酵生产燃料酒精工艺探讨

本文介绍了一种发酵玉米秸秆生产燃料酒精的新工艺，将传统的利用同时糖化发酵法生产乙醇的一步发酵法改为利用固态发酵与液态发酵并行的两步发酵法，有效地解决了一步发酵过程中的水解产物对发酵的抑制问题。此外，文章还对工艺流程的控制进行了合理化分析。     

向日葵秸秆发酵生产乙醇工艺的研究

研究了向日葵秸秆同步糖化发酵生产乙醇的最佳工艺条件.考察了不同预处理方法对秸秆处理效果的影响,确定1％ H2SO4处理为最佳预处理方法;通过单因素和正交实验,确定向日葵秸秆同步糖化发酵乙醇的最佳条件为:发酵时间120 h,料液比1:45,接种量4％,pH5.0,发酵温度35℃,在此条件下乙醇浓度为3.88 ％vol,还原糖利用率为96.16％.     

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。     

同步糖化浓醪发酵影响因素的探析

目前发酵法生产燃料乙醇普遍存在着成本较高,耗能过大的问题,解决这些问题已成为今后发酵法生产技术的发展方向。高浓度酒精发酵为生产企业提高经济效益,节约能源,保护环境起到积极的促进作用,在浓醪发酵工艺基础上,采取同步糖化工艺措施能够进一步降低原料消耗及综合能耗,符合燃料乙醇生产技术发展方向,具有重要的推广价值。充分探讨同步糖化发酵过程的影响因素,在工业装置上摸索出同步糖化浓醪发酵过程的控制手段,在传统发酵酒精浓度12％vol的基础上,发酵酒精浓度增加到14％vol。     

直接乳酸发酵工艺研究进展

对以淀粉质为原料进行直接乳酸发酵的国内外研究现状进行了综述.介绍了利用米根霉等真菌和解淀粉乳酸细菌进行直接乳酸发酵.以及通过添加降解酶进行同步糖化发酵的三种直接乳酸发酵工艺.指出通过筛选和构建更加高效的具有解淀粉活性的乳酸细菌和真菌,同时通过获得耐受更高温度的乳酸菌来提高同步糖化发酵的温度,进而使直接乳酸发酵工艺更加高效.     

酒精生产节能工艺的探讨

与传统工艺相比,通过预煮前加醪液换热器、浓醪发酵、低温蒸煮等方法及采用无蒸煮无糖化一步发酵法或同步糖化浓醪发酵工艺均可实现酒精生产的节能降耗。     

不同预处理方式对玉米秸秆酶解液成分的影响

玉米秸秆中的单糖或者寡糖的释放由于芳香族聚合物木质素阻遏纤维素酶进行糖解聚作用而效率地下.然而预处理作用可以有效地移除木质素或者打破木质素的结构,从而可以增强还原糖的释放.其过程主要包括2个生物转化程序:玉米秸秆中纤维素的水解产生还原糖,然后进行生物乙醇发酵生产过程.在该研究中,通过HPLC方法监测不同预处理方法处理玉米秸秆酶水解液中的成分,从而得到最佳的预处理方法.结果表明,磁力搅拌辅助CO2激光协同通气预处理方法的糖化效果高于其他预处理方法.     

燃料酒精清洁生产工艺的初步研究

玉米秸秆经酸处理后，以纤维素酶，假丝酵母，酒精酵母进行SSF乙醇发酵，可得到2.84%的酒精浓度，将秸秆酒精醅混合蒸馏后，进行C02气提乙醇发酵分离耦合工艺，淀粉的利用率为89%。酒精醅的乙醇浓度为11.6%,由于酒糟全部用于饲料，实现酒精清洁生产。     

木质纤维素类生物质生物预处理菌种筛选

以生物质的转化率(TR)、糖化率(SR)为评价标准,在竹粉、稻草和玉米秸秆3种生物质上筛选了33株采自神农架自然保护区的白腐菌菌株,发现针对不同生物质,适用于生物预处理的菌株不同:竹粉基质为杂色云芝,稻草基质为侧耳属菌株,玉米秸秆基质为乳白耙菌。所筛出白腐菌预处理时间显著缩短,以相应菌株处理竹粉、稻草和玉米秸秆15d,其生物质TR分别提高25.8%、47.0%和136.3%,SR依次达到14.1%、39.4%和37.5%。3种生物质中木质素含量与其糖化率关系密切。     

Production of Ethanol from Tapioca (Manihot esculenta Crantz)

Ethanol production from fresh tubers, flour and starch of tapioca was studied by simultaneous saccharification and fermentation procedure. A 20% enzyme-liquefied slurry showed about 2–3% reducing sugars, which increased to 10% on enzymic saccharification for 4h. Alcoholic fermentation of this hydrolysate with Saccharomyces cerevisiae, Var. ellipsoideus, yielded 8–9% alcohol showing about 95% fermentation efficiency. Large scale fermentation of tapioca flour by this process also showed fermentation efficiency of 90% thereby indicating the economic viability of the process.     

γ射线辐照预处理玉米秸秆发酵产乙醇的研究

该研究探讨了脱毒处理对基于辐照处理的玉米秸秆发酵产乙醇的影响,发现氢氧化钙处理对辐照处理玉米秸秆中的甲酸、 乙酸的脱除效果最佳,硼氢化钠处理对糠醛、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸脱除效果最佳,经过硼氢化钠、氢氧化钙及水 脱毒处理后的玉米秸秆乙醇转化率分别为73.6%、70.8%、66.7%,均显著高于对照（56.0%）（P＜0.05）;初步研究了发酵工艺与辐照预 处理的适配性,发现在分步糖化发酵（SHF）、变温同步发酵（NSSF）、半同步糖化发酵（HSSF）和同步糖化发酵（SSF）工艺条件下,辐照 预处理玉米秸秆的乙醇转化率分别为41.9%、41.9%、39.6%和55.9%,说明SSF与辐照预处理的适配性最佳。     

Steam pretreatment and fermentation of the straw material "Paja Brava" using simultaneous saccharification and co-fermentation

Pretreatment, enzymatic hydrolysis and simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of the South American straw material Paja Brava were investigated. Suitable process conditions for an SO₂-catalyzed steam pretreatment of the material were determined and assessed by enzymatic digestibility of obtained fiber slurries for 72 h at a water insoluble solids (WIS) content of 2%. The best pretreatment conditions obtained (200°C, 5 min holding time and 2.5% SO₂) gave an overall glucose yield following enzymatic hydrolysis of more than 90%, and a xylose yield of about 70%. Simultaneous saccharification and co-fermentation of glucose and xylose (SSCF) of the pretreated material using the xylose-fermenting strain Saccharomyces cerevisiae TMB3400 was examined at WIS contents between 5% and 10%. In agreement with previous studies on other materials, the overall ethanol yield and also the xylose conversion decreased somewhat with increasing WIS content in the SSCF. In batch SSCF, the xylose conversion obtained was almost 100% at 5% WIS content, but decreased to 69% at 10% WIS. The highest ethanol concentration obtained for a WIS content of 10% was about 40 g/L, corresponding to a yield of 0.41 g/g in a fed-batch SSCF. The Paja Brava material has previously been found difficult to hydrolyze in a dilute-acid process. However, the SSCF results obtained here show that similar sugar yields and fermentation performance can be expected from Paja Brava as from materials such as wheat straw, corn stover or sugarcane bagasse.