糖化发酵在纤维乙醇生产中的应用研究进展

利用纤维类物质生产燃料乙醇已成为解决能源问题的重要方法。针对糖化发酵生产纤维乙醇的水解反应和发酵进程进行探讨,综述了木质纤维素生产乙醇的发酵方法、发酵菌种的选择、发酵抑制物及其去除方法,可为乙醇生产提供指导和借鉴。     

生物质制乙醇预处理方法的研究进展

【目的】为应对日益严峻的能源和环境污染问题,综述了木质纤维生物质制备乙醇的原料预处理方法,为广大科研工作者提供了该研究领域的最新研究进展,展望了可再生木质纤维原料高值化利用的新思路和新技术.【方法】查阅了国内外生物质原料预处理制备生物乙醇的主要研究方法,并进行了归纳总结,提出各种预处理方法存在的优缺点.【结果和结论】利用可再生的木质纤维生物质发酵制取乙醇得到了广泛的研究,由于木质纤维原料结构复杂,直接转化效率低,木质素和半纤维素水解产物对纤维素水解和发酵具有明显的抑制作用.木质纤维原料预处理是提高乙醇得率的有效途径,通过预处理,去除植物细胞壁中木质素和半纤维素组分,降低木质素和半纤维素水解产物对后续乙醇发酵的抑制作用,同时降低纤维素结晶度,提高原料的多孔性,从而提高纤维素酶对纤维素的水解效率.     

苎麻产乙醇 秸秆变能源 麻类等纤维质酶降解生产燃料乙醇技术通过鉴定

<正>由中国农业科学院麻类研究所和相关单位合作开展的麻类等纤维质预处理、糖化液酵解生成燃料乙醇研究,取得重大突破。形成了“麻类等纤维质酶降解生产燃料乙醇技术”,麻类纤维质总糖转化率达到67%,燃料乙醇转化率在40%以上。近日,该项技术通过农业部成果鉴定。     

代谢木糖产乙醇的微生物研究进展

木糖作为纤维质原料水解液中第二大含量的糖,可达植物纤维质原料水解液的30%。能否充分利用木糖将是决定纤维质原料生产乙醇经济可行的关键因素。综述木糖发酵生产乙醇的背景、木糖发酵生产乙醇的自然微生物种类、木糖代谢途径及其机理以及近年来构建基因工程菌发酵木糖生产乙醇的研究进展,并对木糖发酵在乙醇工业上的一些问题进行了科学的探讨。     

利用甜菜粕生产羧甲基纤维素的研究

羧甲基纤维是重要的变性纤维之一,用途广泛.以甜菜粕为原料,用乙醇溶剂法制备了甜菜粕羧甲基纤维钠,研究了一氯乙酸、氢氧化钠、反应时间、反应温度、乙醇浓度等因素对反应的影响.以取代度为目标,用正交实验方法确定了最佳工艺条件,制得较高取代度CMC.     

麻类等纤维质酶降解生产燃料乙醇技术通过鉴定

由中国农业科学院麻类研究所和陕西师范大学等单位合作开展的麻类等纤维质预处理、糖化液酵解生成燃料乙醇研究．取得重大突破。形成了“麻类等纤维质酶降解生产燃料乙醇技术。，麻类纤维质总糖转化率达到67％，燃料乙醇转化率在40％以上。2006年12月11日，该项技术通过农业部成果鉴定。     

服抗菌素不宜吃哪些食物

口服阿莫西林时不宜吃韭菜、芹菜及纤维较多食物,否则,阿莫西林会被食物中的纤维吸附,从而降低疗效。口服头孢抗菌素类药时,不宜喝酒或饮含乙醇的饮料。药物与乙醇相     

“吃”进6吨秸秆 “挤”出1吨乙醇

国家科技支撑计划一秸秆乙醇关键技术研究及产业化示范项目顺利通过科技部专家组验收。该示范项目旨在通过对关键技术的突破性研究，以降低秸秆乙醇的生产成本，实现生物质能源的“非粮替代”，深入推进我国生物质能源产业的健康发展。目前，已建成了国内首条秸秆纤维乙醇产业化生产示范线，6吨秸秆能够生产出1吨乙醇，质量合格率达到100％，项目整体技术水平在国内处于领先地位。     

橡实制备燃料乙醇菌种筛选及工艺考察

[目的]筛选适宜的橡实制备燃料乙醇的菌种,并优化该发酵工艺。[方法]以橡实粉为原料,筛选适宜的燃料乙醇发酵菌株,并对该工艺条件进行了优化。[结果]酿酒酵母FE-B是一株高效的耐受单宁中温菌株。以橡实粉制备燃料乙醇,当液化温度为95℃,乳液浓度为32%,液化pH为5.8,液化酶用量0.06%,糖化酶用量0.05%,发酵温度为36℃时,可获得较高产率的燃料乙醇。[结论]在纤维乙醇生产技术尚不成熟的前提条件下,为了发展非粮燃料乙醇,利用野生淀粉资源橡实发酵生产燃料乙醇是一种很好的选择。     

柚皮中膳食纤维的提取及其应用

[目的]明确柚皮中膳食纤维的最佳提取条件及膳食纤维对动物生长性能的影响。[方法]以柚皮为原料,用乙醇提取其中不溶于水的膳食纤维,以提取温度、水与原料体积比、提取时间及乙醇与提取液体积比为因素进行正交试验,确定最佳提取条件;将所提取的膳食纤维按一定比例添加到小鸡日粮中,考察膳食纤维对小鸡生长性能的影响。[结果]柚皮中膳食纤维的最佳提取条件为:提取温度75℃、提取时间90 min、加水量与原料体积比为10∶1、乙醇与提取液体积比为1∶1;在小鸡日粮中添加一定量的膳食纤维,能明显促进小鸡生长,膳食纤维以1∶20的比例添加到小鸡基础日粮中最有利于小鸡体重的增加。[结论]该研究为膳食纤维的提取及柚皮的开发利用提供参考。     

非粮燃料乙醇研究进展

非粮燃料乙醇可替代部分化石能源,其是我国应对环境、能源及粮食危机的重要途径。阐述了我国发展燃料乙醇的必要性,介绍了国内外燃料乙醇的发展现状,以及目前非粮(纤维素、木薯和甜高粱)燃料乙醇产业的技术特点及产业现状,对各种原料生产燃料乙醇的经济性进行了分析,并对产业的发展趋势和前景进行了展望。     

纤维素乙醇生物转化工艺的研究进展

以纤维素为原料生产乙醇主要包括预处理、水解和发酵三步重要的生物转化过程。由于纤维素原料本身的结晶度和难于降解性,木质纤维素原料生产乙醇,在水解之前要对原料进行物理法、化学法、物理-化学法和生物法等预处理才能获得较高的转化率;发酵工艺有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同步糖化发酵法、非等温同步糖化发酵法和复合水解发酵工艺等。综述了纤维素转化为燃料乙醇的原料预处理方法、糖化发酵工艺以及不同预处理方法、发酵工艺优缺点及适合的原料范围,并提出了纤维素乙醇产业化亟待解决的关键技术,展望了纤维素燃料乙醇的产业化前景。     

纤维素酶降解纤维素的研究进展

占植株干物质总重量2/3的纤维素,不但是地球表面天然起源的重要有机物质之一,而且它的降解还是自然界碳素循环的中心环节。利用植物类纤维这一可再生资源生产燃料酒精的研究已在世界各地逐步展开。纤维素酶作为一种高活性生物催化剂,其在纤维素降解过程中起到重要的作用。通过对纤维素的分子结构、天然纤维素分子的前处理以及纤维素酶分子的结构、作用机理和纤维素降解菌的选育、纤维素降解菌与非纤维素降解菌的协同作用等方面进行综述,指出纤维素底物结构的复杂性与多样性、纤维素酶降解纤维素的分子机制以及纤维素降解过程中多种微生物之间的相互作用是影响纤维素降解研究的关键问题,并对纤维素酶降解植物类纤维素生产燃料酒精的发展前景进行了展望。     

核桃壳纤维素液化的研究

以残渣率、游离酚含量和可被溴化物含量为指标,采用傅里叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)为分析手段,研究了酸催化条件下苯酚液相中核桃壳纤维素的液化.结果表明:核桃壳纤维素在酸性条件下苯酚液相中的液化实质上是纤维素的缓慢降解过程,在纤维素分子链降解为低聚糖等低分子物的同时,可能存在葡萄糖吡喃环的开环反应;在液化残渣率降低、纤维素分子量大幅下降的同时,伴随着液化中间产物与苯酚的反应,生成可溶于苯酚液相的液化产物,并使液化体系游离酚含量和可被溴化物含量降低.     

秸秆生产乙醇的预处理方法分析

对现有秸秆预处理技术进行分析和对比,认为蒸汽爆破和生物方法对秸秆进行预处理较为经济和可行,是未来发展的方向。其中,蒸汽爆破法较适合当前纤维素乙醇的产业化发展要求。     

利用海带废渣制备羧甲基纤维素

[目的]以海带加工废渣、氯乙酸为原料制备羧甲基纤维素(CMC).[方法]将海带加工废渣经过水洗、酸煮、碱洗及漂白得到精制原料,以乙醇作溶剂,经过碱化、醚化和中和等步骤得到CMC.并测定其在不同乙醇浓度、碱用量、碱化时间、氯乙酸用量、醚化时间和醚化温度下的取代度.[结果]海带废渣制备羧甲基纤维素的最佳条件为将12.5 g含水量为60％的海带废渣分散于60 ml 85％乙醇溶液中,加入60 ml浓度为20％ NaOH溶液,30℃搅拌碱化反应30 min,加入氯乙酸-乙醇溶液(17.5 g的氯乙酸溶于20 ml乙醇),40℃反应30 min,升温至70℃继续搅拌反应2h,稀HCl中和,抽滤,乙醇洗涤,烘干后得到羧甲基纤维素.在最佳条件下合成羧甲基纤维素的取代度为0.62.[结论]该研究可扩展海带废渣的应用领域,合理利用废弃资源减少环境污染.     

玉米秸秆中木质素、半纤维素和纤维素的组分分离研究

针对分离植物茎秆中的木质素、半纤维素和纤维素需高温和高压处理的苛刻条件以及所得组分纯度和回收率均较低的缺陷,采用乙醇和硝酸相结合的方法对玉米秸秆在常压下进行预处理,经稀碱溶液蒸煮及过氧化氢处理,实现高效分离和回收木质素、半纤维素和纤维素组分的目的。正交试验确定的最佳条件为：固液比1∶14、硝酸与乙醇体积比1∶2、76℃下反应3 h,原料的木质素脱除率达76.3%,木质素回收率为44.5%;预处理后的原料以4% NaOH为溶剂、固液比1∶40、95℃下蒸煮2.5 h,其半纤维素脱除率98.8%,半纤维素回收率达66.0%（滤液∶乙醇1∶0.8、pH 7、沉淀2 h）;粗纤维素以2.5%H2O2为溶剂、固液比1∶30、pH 11.5、（46±1）℃下处理6 h,其纤维素纯度99.28%,回收率59.7%。该方法具有工艺条件温和及绿色环保等优势,为玉米秸秆的分级利用提供了一条新的途径。     

白蚁纤维素酶研究进展

纤维素是地球上蕴藏最多的可再生资源,白蚁是自然纤维素的主要降解者。介绍了白蚁纤维素酶对纤维素开发利用的重要意义,并就白蚁纤维素酶研究进展作一简述。     

近临界水中蔗渣微晶纤维素的制备

[目的]在近临界水中制备蔗渣微晶纤维素,探索反应条件对产品聚合度的影响。[方法]以蔗渣纤维素为起始原料在近临界水中清洁制备蔗渣微晶纤维素,通过对反应条件的考察得到反应规律及最佳的工艺条件,用FT-IR、XRD分析产品的结构及结晶度。[结果]在近临界水中清洁制备蔗渣微晶纤维素的较优工艺条件为:液固比40:1 ml/g,反应温度230℃,反应初压力2 MPa,反应时间50min。溶解温度、溶解时间对蔗渣纤维素的降解影响较大,而初始压力、液固比的影响相对较小,蔗渣纤维素在降解过程中并未发生晶型的转变,且降解首先发生在纤维素的非晶区。[结论]通过近临界水法可成功清洁制备出蔗渣微晶纤维素。