稀酸浸渍气爆预处理对纤维素乙醇同步糖化发酵的影响

纤维素乙醇预处理过程效率偏低是影响纤维素乙醇发展的一个重要因素。通过改进传统蒸汽爆破预处理方法,在蒸汽爆破前加入稀酸浸渍,有效地提高了后续同步糖化发酵的水平。采用硫酸浸渍气爆预处理后的草浆同步糖化发酵乙醇质量浓度达到27.5 g/L,达到葡萄糖乙醇理论产率的81%;采用乙酸浸渍气爆预处理后的草浆同步糖化发酵乙醇质量浓度达到25.5 g/L,达到葡萄糖乙醇理论产率的77%;相比传统气爆草浆用于同步糖化发酵,稀酸预处理能有效地减少抑制物的生成,提高后续直接利用草浆进行同步糖化发酵的水平,从而提高生产效率,降低生产成本,是可应用于工业化纤维素乙醇生产的重要方法。     

稀酸水解菊芋制乙醇技术研究

考察了固液质量比、酸浓度、反应温度和反应时间4个条件对菊芋粉稀酸水解的总糖浓度和总糖转化率的影响。结果表明,菊芋稀酸水解的最优化条件为:固液比0.3,硫酸浓度3%,反应温度80℃,反应时间90 min。在此条件下水解菊芋,水解液中的总糖浓度为24.1%,总糖转化率为80.3%;水解液经过中和后,接入酵母菌发酵产乙醇,最终乙醇浓度可达到10.4%,乙醇得率为86.4%。     

木质纤维素生产燃料乙醇的糖化发酵工艺研究进展

目前用于生产木质纤维素燃料乙醇的工艺主要有4种:分步糖化和发酵(SHF)、同时糖化和发酵(SSF)、同时糖化和共发酵(SSCF)以及联合生物加工(CBP).本文综述了以上4种工艺的优缺点及其研究现状,着重介绍了具有应用前景的SSCF和CBP,指出它们的研究重点都在于通过基因工程构建适合的高产菌株.同时,提出了木质纤维降...     

木质纤维素生产燃料乙醇的研究现状

介绍了近年来国内外木质纤维素生产燃料乙醇的技术现状。评述了纤维素原料生产乙醇的预处理及水解为葡萄糖和发酵成酒精的各生产工艺。分析了各工艺的技术特点和经济性。提出应进一步加强纤维素生产燃料乙醇的研究。     

生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展

生物质原料丰富多样,用其发酵生产燃料乙醇,能缓解当今世界日益凸显的能源问题.本文综述了这一领域国内外的研究概况,纤维素原料水解发酵制取燃料乙醇的生产工艺,重点介绍了水解液的脱毒,发酵有关的微生物,菌种选育和几种典型的发酵工艺;对发酵乙醇的几种典型微生物如酿酒酵母、管囊酵母、树干毕赤酵母、休哈塔假丝酵母和运动单胞菌等进行了介绍,并对当今存在的问题进行了分析和展望.     

木质纤维素为原料的燃料乙醇发酵技术研究进展

介绍了木质纤维素的资源组成、结构、利用现状以及从木质纤维素类生物质生产乙醇的一般生产工艺,并重点综述了预处理、水解、发酵和蒸馏4个关键流程工艺及相关技术,分析了这些工艺中采用的不同方法的优缺点以及国内外的技术现状及动向。本文还提出和讨论了今后研究方向需要加强的方面,并指出:高产纤维素酶菌株的筛选及驯化、改进原料预处理技术、降低中间产物对纤维素酶活性的抑制作用、现代育种技术构建耐高温工程菌等减少成本和提高纤维素生物质到乙醇的转化率技术,将是今后的研究重点发展方向和业界正面临的挑战。     

国外纤维素燃料乙醇研究动态

综述了近几年来燃料乙醇在原料预处理、纤维素水解及发酵环节中的研究进展,指明了这3个环节的研究方向.并介绍了3种国外比较接近实用化的纤维素制燃料乙醇的技术工艺.     

玉米芯HNO_3/HCl预处理及同步糖化发酵制乙醇

采用正交实验对玉米芯在2%HNO3/HCl中的水解条件进行优化,得出最适宜的预处理条件为：反应温度120℃,反应时间30 min,固含量15%。将经过预处理的玉米芯作为同步糖化发酵的底物,采用单因素实验考查影响发酵的因素,结果表明：在底物浓度为150 g/L、37℃、pH值为5.0、纤维素酶用量为30 FPU/g底物、酵母接种量10%、发酵周期72 h时,乙醇的产率可达到76.8%,此时乙醇溶液的浓度为41.4 g/L。     

纤维素燃料乙醇生产技术研究进展

纤维素燃料乙醇已成为下一代燃料乙醇的必然发展方向。文章综述了近年来以木质纤维素为原料生产燃料乙醇的关键技术,重点对物理法、化学法、蒸汽爆破法、生物法等木质纤维素原料预处理技术,酸水解、酶水解等水解(糖化)技术,以及直接发酵法、水解发酵两步法、同步水解发酵法等发酵工艺进行了总结,并指出了未来纤维素乙醇的产业化过程中必须解决的关键问题和发展趋势。     

用木质纤维素原料生产燃料乙醇预处理工艺研究进展

预处理是利用木质纤维素原料生产燃料乙醇过程中的关键步骤,其直接影响木质纤维素的水解效率和乙醇的生产成本。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、物理化学法和生物法。文章对以上几种预处理方法的研究进行了简要综述,并对各种方法的优缺点进行了分析和讨论,最后对木质纤维素原料生产燃料乙醇预处理方法进行了展望。     

橡子粉同步液化糖化产燃料乙醇的发酵条件优化

以除去单宁的橡子粉为原料,应用活性干酵母同步液化糖化发酵(SLSF)制备燃料乙醇,并通过单因素试验和正交试验优化发酵条件。结果表明,同步液化糖化发酵技术适用于橡子粉发酵制备燃料乙醇;发酵的最佳条件为:除去单宁的橡子粉20 g,料液比为1:3(g:mL),淀粉酶100 U/g,糖化酶3 750 U/g,活性干酵母1.50%;在30 ℃静止发酵120 h,发酵液中的乙醇质量浓度达到106.5 g/L,橡子淀粉的乙醇转化率达到89.36 %。采用橡子粉发酵法制备燃料乙醇与以玉米等粮食作物为原料制备的燃料乙醇质量浓度相当,可以替代粮食作物生产燃料乙醇。     

木薯干原料同步糖化发酵生产乙醇

提出了用木薯干为原料,同步糖化发酵(SSF)开发燃料乙醇的新工艺. 对各个影响条件进行了研究,获得了最佳的工艺条件：原料粉碎粒度0.45 mm,加水比2.8, 100℃下蒸煮30 min,a-淀粉酶、糖化酶的添加量分别为10, 180 U/g, 30℃下发酵48 h. 并与普通的先糖化后发酵(SHF)生产模式进行了对比,认为SSF具有工艺简单、能耗低、发酵迅速、醪液酒精度高等众多优点,值得工业推广.     

糠醛渣直接同步糖化发酵生产乙醇过程比较研究

以糠醛渣为原料,直接同步糖化发酵(SSF)生产乙醇,并与水洗糠醛渣生产乙醇进行对比。通过考察不同条件来优化同步糖化发酵生产工艺条件,并分析表征了SSF过程中乙醇浓度和副产物浓度变化。优化条件为:糠醛渣底物质量分数10%,纤维素酶用量12%,无患子皂素质量浓度0.5g/L,酵母接种量7g/L,同步糖化发酵乙醇得率达到其理论得率的93.1%。与水洗糠醛渣相比,糠醛渣直接SSF过程可将原料吸附的5.50%葡萄糖部分转化为乙醇。水洗糠醛渣SSF生产乙醇所产生的副产物要远低于糠醛渣直接生产所产生的副产物,添加无患子皂素可有效抑制糠醛渣同步糖化发酵过程中副产物的产生。     

蒸汽爆破处理胡枝子的同步糖化发酵制备乙醇研究

胡枝子茎杆在210℃蒸汽爆破处理2、4、6min,然后进行同步糖化发酵制备乙醇.其乙醇的产率分别是理论产率的59.3%、72.8%和62.2%(未爆破处理的胡枝子茎杆乙醇产率为理论产率的16.4%).研究表明,经过蒸汽爆破处理后胡枝子纤维素的利用率大幅度提高,爆破处理后乙醇产率比未爆破处理的乙醇产率提高了4.65倍.     

表面活性剂对麦草同步糖化发酵转化乙醇的影响

研究了5种非离子型表面活性剂(BSA, Tween-20, Tween-80, PEG-4000, PEG-6000)促进麦草同步糖化发酵的效果. 结果表明,5种表面活性剂均能促进麦草同步糖化发酵,以Tween-20效果最为显著. 反应体系中添加Tween-20可降低酶用量而保持乙醇浓度基本相同. 在pH 5.0、温度37℃、底物浓度50 g/L及Celluclast 1.5 l用量25 FPU/g、Novozym 188用量15 IU/g的反应体系中,添加0.03 g/g Tween-20,反应72 h,乙醇浓度达到18.7 g/L,比未添加表面活性剂的体系提高了14.0%,反应时间缩短了12 h.     

Pretreatment Strategies to Enhance Enzymatic Hydrolysis and Cellulosic Ethanol Production for Biorefinery of Corn Stover

There is a rising interest in bioethanol production from lignocellulose such as corn stover to decrease the need for fossil fuels, but most research mainly focuses on how to improve ethanol yield and pays less attention to the biorefinery of corn stover. To realize the utilization of different components of corn stover in this study, different pretreatment strategies were used to fractionate corn stover while enhancing enzymatic digestibility and cellulosic ethanol production. It was found that the pretreatment process combining dilute acid (DA) and alkaline sodium sulfite (ASS) could effectively fractionate the three main components of corn stover, i.e., cellulose, hemicellulose, and lignin, that xylose recovery reached 93.0%, and that removal rate of lignin was 85.0%. After the joint pretreatment of DA and ASS, the conversion of cellulose at 72 h of enzymatic hydrolysis reached 85.4%, and ethanol concentration reached 48.5 g/L through fed-batch semi-simultaneous saccharification and fermentation (S-SSF) process when the final concentration of substrate was 18% (w/v). Pretreatment with ammonium sulfite resulted in 83.8% of lignin removal, and the conversion of cellulose and ethanol concentration reached 86.6% and 50 g/L after enzymatic hydrolysis of 72 h and fed-batch S-SSF, respectively. The results provided a reference for effectively separating hemicellulose and lignin from corn stover and producing cellulosic ethanol for the biorefinery of corn stover.     

预处理玉米秸秆生产燃料乙醇的动力学模型探讨

提出了同时糖化发酵预处理玉米秸秆生产燃料乙醇的动力学模型,利用最小二乘法确定了在发酵过程中,乙醇浓度、玉米秸秆固形物含量与发酵时间之间的关系。     

蒸汽爆破麦草同步糖化发酵转化乙醇的研究

近年来对木质生物资源同步糖化发酵转化乙醇的研究较多,但是,麦草同步糖化发酵转化乙醇的最佳工艺条件还未确定。文中采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast 1.5 1,β-葡萄糖苷酶Novozym 188)与酿酒酵母菌作用下,稀硫酸催化的蒸汽爆破麦草原料同步糖化发酵转化乙醇的工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物质量浓度、发酵液pH值、纤维素酶浓度对乙醇质量浓度和得率的影响。结果表明,工艺条件对乙醇质量浓度和得率的影响程度由高到低依次为:底物质量浓度、纤维素酶浓度、发酵液pH值、反应温度。最佳工艺条件为反应温度35℃,底物质量浓度100 g/L,发酵液pH值5.0,纤维素酶浓度30 FPU/g。在此条件下,随着反应时间的延长,乙醇质量浓度持续上升。反应72 h后,乙醇质量浓度和得率分别达到22.7 g/L和65.8%。