木质素对纤维素酶水解抑制作用的研究进展与展望

木质纤维素原料作为新一代生物乙醇发酵的原料备受关注,但在实际生产制备过程中木质纤维素中木质素的存在对纤维素酶水解纤维素这一过程产生了抑制作用,限制了木质纤维素资源在生物乙醇发酵方面工业化规模的推广与应用。本文通过归纳近年来有关减少木质素对纤维素酶水解的抑制、提高酶水解效率的研究进展,明确提出了推动木质纤维生物质炼制实现工业化所需深入探索的策略和方向。     

木质素影响木质纤维原料酶解的作用机理及其研究进展

作为木质纤维素生物乙醇制备过程中必不可少的步骤,酶水解可对木质纤维素进行高效且经济的转化,也是实现工业化生产木质纤维素生物乙醇的关键步骤。木质素作为木质纤维素主要组分之一,其对酶促反应的作用,在影响木质纤维素酶水解转化的因素中极其重要。目前,木质素对木质纤维素的酶水解主要表现为抑制,体现在空间位阻、非生产性吸附（包括疏水作用、静电作用、氢键作用）以及生成的可溶性酚类化合物的影响3个方面。本文综述了近年来木质素在木质纤维素酶水解转化作用的研究,并对木质纤维素生物乙醇的发展和工业化生产前景做出了展望。     

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.     

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。     

生物质能源的研究与发展

随着能源资源、粮食安全和环境恶化问题日益突出,全球能源的发展正步入一个新的阶段,全球能源结构正经历以矿物能源为主向可再生能源等多种能源并存的方向的变迁.第一代生物质能源--用粮食生产乙醇的发展规模必将受到限制,利用第二代生物质能源--纤维素类物质生产燃料乙醇已引起世界各国的高度重视.将纤维素生物质转化为燃料乙醇,可以降低对粮食安全的冲击,充分利用可再生资源可以减轻对石油的依赖、缓解环保的压力、促进农业的发展.     

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）     

基于酶水解的高效生物质乙醇生产过程的预处理技术

介绍了利用木质纤维原料生产乙醇的主要技术,并指出技术先进、低成本的预处理工艺所需达到的关键指标。与用淀粉或糖类生产生物质乙醇相比,用木质纤维原料生产生物质燃料（即第二代生物质乙醇）具有经济和环境方面的优势,但由于木质纤维原料主要组分较为紧密,阻碍了纤维素和半纤维素水解为可发酵糖的进程。预处理的主要目的是提高酶的可及性,从而提高纤维素降解率。每种预处理方法对纤维素、半纤维素和木素都有特定的影响,应根据后续水解和发酵工艺来确定预处理方法和条件。     

木质纤维素水解液中抑制物对酿酒酵母发酵的影响及应对措施概述

木质纤维素是一种典型的生物质,微生物可将其转化为燃料乙醇。在木质纤维素的资源化利用过程中,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是常用菌种之一,可代谢木质纤维素水解液的主要有机质组分(糖类)产生乙醇。研究表明多种物质影响酿酒酵母的代谢活性,降低木质纤维素的转化效率,全面了解抑制物的种类和应对措施对木质纤维素分解工艺的调控优化具有重要意义。文章概述了木质纤维素水解液中常见的抑制物种类,不同抑制物对酿酒酵母的影响以及减少抑制物对酿酒酵母代谢过程的抑制作用的方法。     

酶解木质纤维素的预处理技术研究进展

木质纤维素为可再生生物质原料，采用酶解法以木质纤维素为原料制糖发酵生产乙醇，必须对木质纤维进行预处理。目前，对木质纤维素原料的预处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法。本文对以上几种方法的研究进行了综述。（孙悟）     

DES在木质纤维素类生物质预处理领域的研究进展

预处理是木质纤维素类生物质进行能源转化的重要环节。成本低廉、操作方便、绿色高效的预处理方法对生物质能源转化的产业化发展具有重要的意义。新一代绿色溶剂-低共熔溶剂(DES)近年来受到了广泛的关注,经过DES预处理后生物质的酶解效率得到很大提高,DES表现出优异的预处理性能。本文探讨了DES的组成结构和物化性质,DES对木质纤维生物质三大组分纤维素、半纤维素、木质素的溶解能力,木质纤维素类生物质DES预处理相关研究进展,DES自身物理化学性质对预处理效果的影响,DES在预处理过程中循环回用的方法。最后,对DES预处理木质纤维使其高附加值的资源化利用技术进行了总结和展望,对存在的问题和挑战、大规模工业化应用方面进行了分析。     

将生物质乙醇生产工艺整合到综合硫酸盐制浆造纸厂中的技术经济评估

采用热化学转化和糖化工艺技术均可将木质纤维素原料转化为乙醇。这些技术可用来确定不同生物质精炼方案的经济可行性,税后内部收益率可作为判断方案是否可行的标准。本研究评价了制浆造纸厂整合生物质精炼的几个可选方案。根据价格是否合理和原料是否易得,以及查阅有关生物质精炼工艺的文献资料,认为玉米乙醇是最具可行性的选择,可使生产规模较大的工厂的税后内部收益率超过20%。仅次于玉米乙醇的另外一个选择是热化学转化合成混合醇工艺,同样具有经济效益。     

玉米芯纤维素的制备研究

木质纤维素资源是自然界中含量最为丰富的可再生资源。木质纤维素材料中所含的大部分糖类(主要为半纤维素和纤维素)可用于生产大宗化学品,如乙醇。当前,以木质纤维素为原料生产乙醇的主要问题是生产成本远高于基于传统原料的生产成本,这主要是因为木质纤维素原料预处理的成本较高。本实验选用玉米芯作为研究对象,先利用稀酸处理,然后将获得的残渣经NaOH和H2O2溶液处理制备玉米芯纤维素,并考察了所制备玉米芯纤维素同步糖化生产酒精的参数。结果显示,玉米芯纤维素的加载量为9%(m/v),纤维素酶加载量为18 FPU/g时为最佳的同步糖化发酵生产乙醇的加载量。     

甘蔗渣纤维表面Zeta电位变化特性及其对酶水解效果的影响

将纤维素原料降解为可发酵糖是木质纤维素生物质生物转化乙醇过程中的重要环节,通过对原料的预处理可以提高纤维素酶的催化效率.本文通过改变甘蔗渣纤维的尺寸、添加多聚磷酸盐等方法,发现均能改变蔗渣纤维的表面Zeta电位.初步研究了其Zeta电位变化规律及Zeta电位的变化对纤维素酶水解效果的影响,并对Zeta电位的变化影响纤维...     

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.     

纤维乙醇用纤维素酶的研究进展

纤维生物质是自然界最广泛的可再生能源,用纤维素酶水解处理后生产的燃料乙醇可部分替代石油,而纤维素酶成本的降低及效率的提高是生产纤维乙醇的关键.介绍了纤维乙醇用纤维素酶的研究进展,存在问题及展望.     

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.     

植物基生物质原料的复合酶协同水解

木质纤维素类生物质复杂的理化组成和多级结构不均一性,是阻碍其经济高效水解产糖的关键.尽管辅助一些经济有效的预处理手段,但单一纤维素酶实现木质纤维素一糖转化依旧难以跨越酶解成本过高的障碍.综述了由纤维素酶和辅助酶(外源性水解酶)组成的复合酶在饲料工业、淀粉加工工业及其副产物附加值提取等方面的研究和应用情况,并对复合酶在木质纤维素-糖平台的未来发展进行了展望,为未来的纤维质生物炼制在提高酶解效率和降低酶解成本方面提供一种新思路.     

粮食危机与生物质能的发展动态

随着能源危机、粮食危机和环境污染问题日益突出,全球能源的发展正步入一个崭新的阶段,全球能源结构正经历以黑色能源为主向可再生能源为主的变迁.面对当前全球性的粮食危机,用粮食生产乙醇的发展规模必将受到限制,利用可再生的纤维素类物质生产燃料乙醇已引起世界各国的高度重视.将纤维素生物质转化为燃料酒精,充分利用可再生资源可以减轻对石油的依赖、缓解环保的压力、促进农业的发展.     

2008第二届诺盖斯中国国际生物质能(上海)展览会(CIBE2008)

<正>2008第二届诺盖斯中国国际生物质能(上海)展览会(CIBE2008)将于2008年3月31～4月2日在上海国际展览中心(上海市兴义路77号)举行。展品范围:(1)生物质能发电:生物质发电机组、生物质气化发电系统设备、秸秆发电、垃圾发电和沼气技术及机组等;(2)生物质能燃料:生物质能液体燃料(生物柴油、木质纤维素转化燃料乙醇等其他燃料),生物质固体燃料、生物质气体燃料(沼气、生物制氢)生物塑料等;生物柴油(燃料乙醇、生物柴油)转化、生物质造粒设备、专门锅炉及发电机、热电联产系统,能源作物的育种及栽     

行业动态

从废物中“酿酒”农林废弃物制取燃料乙醇技术近日在上海取得明显成果,开始进入工业性试验阶段。目前,在我国燃料乙醇的生产均以糖类或粮食为原料,难以长期满足能源需求。含木质纤维素的生物质废弃物是生产燃料乙醇的另一原料来源,包括农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的废弃生物质等。据介绍,我国的生物质资源相当丰富,每年产生的秸秆就有7.2亿吨。生物质作为惟一可转化液体燃料的可再生资源,正日益受到重视。美国每年用于汽油添加剂的乙醇消耗约12亿加仑。巴西汽车普遍使用酒精和汽油的混合燃料或100%的燃料乙醇,泰国和…