淀粉质原料深加工是生物炼制的基础和重要组成

1关于生物炼制 1．1生物炼制的兴起 近期，生物炼制的术语经常出现在科学技术刊物、论文、报纸、互联网上。生物炼制是对映于石油炼制出现的术语，石油炼制是以石油为原料的加工技术和产品，生物炼制则是以生物质为原料的加工技术和产品，生物炼制的产品有的与石油炼制相同，可以替代或补充石油炼制，有的用生物技术生产的新产品性能优于石化产品，如可以生物降解等，可以取代石化产品。     

声明

为发展可再生能源，保障我国能源安全和粮食安全，中国科学院于2007年12月中旬启动“纤维素乙醇的高温发酵和生物炼制”重大项目。该项目实施年限为2008年～至2011年，将针对由木质纤维素生产燃料乙醇的关键技术瓶颈，开发具有自主知识产权与市场竞争力的重大创新技术。该项目的部署也为纤维素乙醇生物炼制指明了研发重点。     

微生物同步利用葡萄糖和木糖代谢工程概述

现阶段,随着资源枯竭和环境污染问题的日益突出,利用农业废弃物等木质纤维素原料发酵生产生物产品、生物能源和生物材料已经成为学术界和社会的共识.微生物同步利用葡萄糖和木糖是木质纤维素生物炼制的重要内容,同时也有利于提高芳香族氨基酸等产品的发酵性能.然而,由于碳分解代谢物阻遏(葡萄糖效应)的存在,大多数微生物并不具备这种特性,迫切需要采用代谢工程手段构建高效同步利用葡萄糖和木糖的菌株.首先对微生物同步利用葡萄糖和木糖的意义进行了说明,然后阐述了氨基酸和核苷生产菌大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒杆菌葡萄糖效应的分子机制和破除策略,同时介绍了一些能够同步代谢葡萄糖和木糖的工程菌株的实际应用.     

凝结芽孢杆菌在乳酸生物炼制中的应用

乳酸是一种重要的有机酸,利用木质纤维素生物炼制乳酸已经成为研究热点。与传统乳酸生产菌相比,凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）具有高温发酵、己糖/戊糖共利用、糖酸转化率高等特点。该文简要介绍了乳酸生物炼制过程,分析了技术难点,重点阐述凝结芽孢杆菌用于乳酸生物炼制的技术优势,并指出了目前存在的技术瓶颈和解决策略,最后对乳酸生物炼制的工业化应用提出了技术展望。     

木质素制备低成本碳纤维的最新进展

美国两个能源政策任务的汇合点,即2012个公司平均燃油经济性指标和可再生燃料标准,为进一步研究木质素的高附加值材料提供机会。随着化石能源的日益短缺,以化石能源为基础的化学品的短缺问题也随之而来,从而利用生物质基材料补充石油基材料变得日益重要。在这种情况下,人们希望为汽车提供更轻、更便宜的材料,以减少燃料消耗,提高燃料生产的生物精炼厂的经济,增加木质素的低成本碳纤维制造的兴趣。本文提供了主题重要性的背景,潜在低成本碳纤维的成本比较,对历史工作的简要回顾,以及有限的技术讨论,以及对未来方向的建议。     

菊粉酶的研究进展

菊粉酶是一类能水解β-2,1-D-果聚糖果糖苷键的水解酶,属于糖苷水解酶32家族。菊粉酶是菊芋生物炼制中的关键酶,它能将菊芋一步水解,获得高纯度的果糖浆,生产燃料乙醇、燃料丁醇、单细胞油脂、生物柴油、甘露醇和乳酸等其它工业产品,在食品、医药及生物能源等领域有着巨大的应用价值。该文介绍了菊粉的分子结构及来源,概述了菊粉酶的分类、来源、克隆表达、三维结构及应用,并对菊粉酶的未来发展方向进行了展望,旨在提高人们对菊粉酶的认识,推动菊芋生物炼制的研究。     

国内外生物基材料减碳调研与技术研究

生物基材料是一种可持续发展的替代品,对减少碳排放具有重要意义。研究表明,生物基材料的生产过程相对较低碳,并且可以通过选择适当的原料和生产方法进一步减少碳排放。生物基材料在多个领域应用广泛,如包装材料、建筑材料和纺织品等,为碳减排提供了机会,需要政府、企业和研究机构共同努力,加强研发和推广生物基材料,以实现更广泛的碳减排效益。文章概述了生物基材料的内容,对国内外不同种类生物基材料在减碳方面的研究现状进行了调研,并探讨了生物基材料技术,以供参考。     

生物基碳水化合物脱水以及形成的化学品的应用

生物基碳水化合物脱水产生糠醛以及5-羟甲基糠醛。现代生产工艺概念除考虑经济因素外,还必须考虑环境问题和能源需求。因此,生物炼制概念被纳入并拓宽。农业废弃物炼制后产生的糠醛以及5-羟甲基糠醛在工业生产上具有广泛的应用,选用污染小,成本低的催化剂生产这两种化学品成为一种研究趋势。     

生物质精炼与制浆造纸

介绍了生物质炼制的概念,以及木质纤维原料生产生物质燃料的工艺和过程,重点介绍了制浆造纸工业与生物质精炼相结合的主要技术。     

研究报告称生物基塑料具有巨大的市场潜力

近日,欧洲生物塑料协会和欧洲多糖卓越网（EPNOE）联合发布了一份关于生物基塑料的研究调查报告,对生物基塑料的材料特性和生产过程进行了详细研究,并对生物基塑料的技术开发能力和市场前景进行了预测。这份研究报告称,生物基塑料的生产技术体系在5年前就已确立,     

现代生物柴油的生产工艺及产品质量

介绍了最新开发的，由植物油脂经酯交换，离心机分离连续生产生物柴油的CD-工艺方法。检测表明，经该法生产的生物柴油，各项技术指标与天然柴油极为相似，其各项燃烧指标优于或与普通柴油相仿，满足欧洲2号排放标准。     

生物柴油研究进展

生物柴油作为一种可再生、生物可降解和无毒燃料引起了人们极大的关注，它可以通过动植物油的转酯反应来制备。综述了直接掺和、微乳化和热裂解制备生物柴油的方法，着重强调了目前国内外学者广泛采用的转酯法，即三甘油酯在酸、碱或酶等催化剂作用下经转酯反应制备生物柴油的研究进展。     

纤维素类物质生产乙醇研究进展

纤维素类物质是可再生资源,资源丰富,利用纤维素类物质制备燃料乙醇是发展新能源重要途径。该文综述利用纤维素类物质生产乙醇研究进展,重点介绍预处理、糖化、发酵等工序。     

Environmental assessment of used oil management methods

The 1 billion gal of used oil generated in the U.S. each year are managed in three primary ways: rerefined into base oil for reuse, distilled into marine diesel oil fuel, and marketed as untreated fuel oil. Management of used oil has local, regional and global impacts. Because of the globally distributed nature of fuel markets, used oil as fuel has localized and regional impacts in many areas. In this paper, the human health and environmental tradeoffs of the management options are quantified and characterized. The goal of this study was to assess and compare the environmental impacts and benefits of each management method in a product end-of-life scenario using a life-cycle assessment (LCA) approach. A life-cycle inventory showed that 800 mg of zinc and 30 mg of lead air emissions may result from the combustion of 1 L of used oil as fuel (50-100 times that of crude-derived fuel oils). As an example, up to 136 Mg of zinc and 5 Mg of lead air emissions may be generated from combustion of over 50 M gal of California-generated used oil each year. While occurring elsewhere, these levels are significant (of the same magnitude as reported total stationary source emissions in California). An impact assessment showed that heavy metals-related toxicity dominates the comparison of management methods. Zinc and lead emissions were the primary contributors to the terrestrial and human toxicity impact potentials that were calculated to be 150 and 5 times higher, respectively, for used oil combusted as fuel than for rerefining or distillation. Low profits and weak markets increasingly drive the used oil management method selection toward the untreated fuel oil market. Instead, both the rerefining and distillation methods and associated product markets should be strongly supported because they are environmentally preferable to the combustion of unprocessed used oil as fuel.     

巴西、美国汽油醇产业的发展简况及对我国的启示

目前,用乙醇部分或全部代替汽油作汽车燃料己成为一种世界范围的必须趋势。巴西是产蔗糖大国,用甘蔗汁直接生产乙醇作汽车燃料添加剂使巴西在燃料乙醇作为汽油代产品方面走在了世界前列。美国是世界玉米生产大国,以玉米为原料,用发酵法生产酒精是美国生产燃料乙醇的主要方式。而在我国,以陈化粮料生产乙醇将是发展汽油醇产业的一条有效途径。     

Algal biorefinery-based industry: an approach to address fuel and food insecurity for a carbon-smart world

Food and fuel production are intricately interconnected. In a carbon-smart society, it is imperative to produce both food and fuel sustainably. Integration of the emerging biorefinery concept with other industries can bring many environmental deliverables while mitigating several sustainability-related issues with respect to greenhouse gas emissions, fossil fuel usage, land use change for fuel production and future food insufficiency. A new biorefinery-based integrated industrial ecology encompasses the different value chain of products, coproducts, and services from the biorefinery industries. This paper discusses a framework to integrate the algal biofuel-based biorefinery, a booming biofuel sector, with other industries such as livestock, lignocellulosic and aquaculture. Using the USA as an example, this paper also illustrates the benefits associated with sustainable production of fuel and food. Policy and regulatory initiatives for synergistic development of the algal biofuel sector with other industries can bring many sustainable solutions for the future existence of mankind.     

薯类酒糟综合利用研究进展

薯类酒糟是近年来发展非粮燃料乙醇生产的主要副产物,其的综合利用直接关系到非粮燃料乙醇经济效益的提高.该文分析了薯类酒糟的基本成分,提出了薯类酒糟综合利用的途径,并对薯类酒糟开发为饲料、燃料和肥料等综合利用途径进行了综述.     

木薯作为我国燃料乙醇原料的潜力分析

从光合作用、单位面积酒精产量、耐旱、耐贫瘠等方面分析了木薯作为非粮燃料乙醇原料的优势,根据我国对非粮燃料乙醇的需求,分析了我国木薯作为非粮燃料乙醇的潜力,并对发展非粮燃料乙醇木薯原料进行了展望。     

世界燃料酒精工业发展现状与展望

巴西是目前世界上年产燃料酒精最多的国家，以甘蔗为主要原料生产含水酒精和无水酒精。实现了酒精相对于汽油的经济竞争力。美国是世界第二大酒精生产国。其中80％为燃料酒精。预计2010年年产量将超过50亿加仑。主要以玉米为原料，3t原料能产1t酒精。还能产1t蛋白饲料和1t CO2。我国石油年消费以13％的速度增长，若按车用油量的10％比例添加燃料酒精，每年则需燃料酒精381万吨。而至2005年底，我国燃料酒精的生产能力将达到132万吨／年。燃料酒精具有广阔的市场前景。(陶然)     

多种原料燃料乙醇生产技术

燃料乙醇是迄今为止最为成功的液体替代运输燃料,其在可再生燃料市场中将占重要地位。综述了玉米,甘蔗,木薯,纤维素等不同原料燃料乙醇目前主流的生产工艺,以及我国在相关技术领域的技术状况及产业化水平,并给出了各工艺代表性装置蒸汽消耗等标志生产水平的重要指标,进行了讨论比较,提出了多种原料燃料乙醇技术及产业发展建议。