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糖化和发酵+(2)

糖化和发酵+(2)
糖化和发酵+(2)

4.3.4 糖化和发酵方法比较

为了得到更高纯度的燃料乙醇,研究者们先后提出了分段水解与发酵法(SHF)、同步糖化发酵法(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)、联合生物加工工艺(CBP)等方法,下面针对这几种方法作简要介绍。

(1)生料发酵

生料发酵(即无蒸煮发酵)以其工艺流程简单、易操作,尤其是其摒弃了传统工艺中的高温蒸煮工序(这一工序占整个生产过程耗能的30%~40%),从而大幅度节省能量及设备,使单位生产成本大大降低,被誉为乙醇工业的一大突破及重要发展方向。朱薇等]选用甘薯为原料,采用生料发酵工艺生产燃料乙醇,研制出了一种适合甘薯生料发酵用的复合酶,其最优组合为糖化酶200 U/g、淀粉酶20 U/g、蛋白酶5 U/g、果胶酶5 U/g。同时对影响甘薯生料酵的主要因素进行了研究,确定了生料发酵生产燃料乙醇的最佳工艺条件,即料水比为2·5∶1、

初始pH为4·2、发酵温度为32℃、发酵时间为7 d。

(2)分段水解与发酵法(SHF)

SHF糖化和发酵分开在两个容器中反应。SHF模式发酵速度较慢,一方面由于发酵初期高的葡萄糖浓度对酵母发酵产生抑制,另一方面即使SHF模式中也存在后糖化过程,酵母自身不能利用淀粉,发酵结束除了取决于酵母利用葡萄糖的速度,还取决于发酵后期糖化酶的后糖化速度。SHF模式后高的葡萄糖对糖化酶的抑制是其活性下降较快,造成后糖化作用弱,发酵时间延长。

(3)同步糖化发酵法(SSF)

采用SSF模式发酵淀粉原料生产乙醇,省略了糖化工段,能耗降低;糖化和发酵在同一个反应器中进行,设备投资减少;另外糖化和发酵同时进行,糖化生产的葡萄糖一经产生就被酵母利用,解除了产物抑制,保持了糖化酶的活性,有利于防止染菌。SSF具有工艺简单、能耗低、发酵迅速、液乙醇度高等众多优点,但是同步糖化发酵法存在糖化和发酵温度不协调等缺点。同步糖化发酵法存在的一个主要问题就是糖化和发酵的最适温度不一致。一般来说,糖化的最适温度高于50℃,而发酵的理想温度低于40℃。为了解决这一矛盾,方毅等以甘薯干为原料,提出了采用同步糖化发酵生产燃料乙醇的新工艺,应用Plackett-Burman实验设计筛选出影响乙醇发酵的重要工艺参数,然后通过Box-Behnken实验设计确定各重要工艺参数的最佳水平。优化后的最佳工艺条件为:初始pH4·4,接种8·3%,发酵温度36·7℃,淀粉利用率达到89·25%。并在此条件下进行50 L发酵罐实验,48 h其淀粉利用率达到89·12%。

我们采用的发酵方法是低温双酶同步发酵方法。我们采用的酶制剂有a-淀粉酶,标准酶活性力为90KNU/g(KUN为诺维信液化酶的专有单位)。1KNU的定义在37℃,pH5.6时,每小时水解5.26克淀粉的酶量;糖化酶,SuhongGAⅡ,购自诺维信公司。是一种由黑曲霉发酵生产的糖化酶,标准酶活力为500AGU/ml,(AGU为诺维信糖化酶专有单位)。1AGU的定义是指在25℃,pH4.3标准条件下,每分钟水解1mmol麦芽糖所需的霉量。

针对所选的5个品种的甘薯,我们进行相应的分析,我们得到相应的物性参数,如下:

依次为南薯007;徐薯18;商薯19;南薯88;200730的参数;

(完整版)年产5000吨糖化酶发酵车间设计

南阳理工学院 本科生毕业设计 学院(系):生物与化学工程学院 专业:生物工程 学生: ******* 指导教师:李慧星 完成日期 2010 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 总计:毕业设计(论文)28页 表格: 5 个 插图: 1 幅

南阳理工学院本科毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 学院(系):生物与化学工程学院 专业:生物工程 学生姓名:郭留洋 学号:***** 指导教师:****** 评阅教师: 完成日期:2010年5月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计 生物工程专业郭留洋 【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一,广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。本设计以玉米淀粉为主要原料,利用黑曲霉,采用机械搅拌通风罐进行发酵生产,完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计,通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计,设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等,并依据生物工程工厂车间布置原则,对发酵罐车间进行合理布置,绘制了工艺流程图和车间布置图,工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。 【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉

玉米秸秆的酶水解糖化

玉米秸杆的酶水解糖化 李俊英张桂陈学武苗芳侯建革 玉米秸杆的酶水解糖化 摘要:玉米秸杆属植物纤维废料,研究玉米秸杆酶水解糖化的目的在于寻求一条玉米秸杆的合理利用新途径,加工成食品、燃料、化工产品等,具有较好的发展前途。从玉米秸杆的化学结构出发,阐述玉米秸杆酶水解、糖化的机理及研究概况,玉米秸杆所含成分复杂,需要经过预处理,破坏其结晶性,提高水解性能,从而得以很好利用,具有重要的现实意义。关键词:玉米秸杆;酶水解;糖化 1 玉米秸杆的化学组分 玉米秸杆的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、粗蛋白和水等。 1.1 纤维素 玉米秸杆纤维素结构单元是由β-D葡萄糖基1,4-糖苷键联结而成的线性高分子化合物。每个纤维素分子由800--1200个葡萄糖分子组成,据戈林(D.A.J.Goring)等研究,在纤维细胞中的次生壁中,微细纤维、木素、半纤维素中组分均呈不连续的层状结构,彼此粘结又互相间断。微细纤维是构成细胞壁的骨架,木素、半纤维素则是微细纤维之间的填充剂和粘结剂。纤维素分子中的葡萄糖(和其它糖)残基的多少,或者称之为聚合程度的高低,因植物种属不同、时空和空间关系的变化而有变异。玉米秸杆纤维素属于次生壁一类的纤维素分子,其平均聚合度为1000左右。其中大约30到100个纤维素分子“并肩”排列,在分子内和分子间氢键作用下,形成结晶的(crystalline)或类结晶的(paracrystalline)微纤丝。微纤丝的结晶区即β-1,4葡聚糖区,而中央的非结晶区则可能是甘露糖或木糖的存在部位,非结晶的或结晶程度差的表面区包围着中央的结晶核(Crystal nucleus)〔2,3〕。从以上分析,纤维素类分子相互间以特定化学键相联系,形成牢固结构,使其难于分离。 1.2 半纤维素 半纤维素的结构单元是木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等以及这些糖甲基化、乙酯化单位和醛酸衍生物。半纤维素的分子量较低,聚合度小于200,且分子往往带有支链。不同来源的半纤维素各种结构单元比例不同,但木糖是玉米秸杆的主要糖、其次是阿拉伯糖。其中木糖间以β-1,4糖苷键连接,分支度较高。 1.3 木素 木素是一种天然的高分子聚合物。是由苯丙基丙烷单元通过醚键和碳-碳键联接而成、具有三维结构的芳香族高分子化合物。玉米秸杆的木素含量为19%-23%。木素中含碳量达60%-66%,含氢5%-6.5%。木素含碳量高,含氢量低,玉米秸杆木素的分子量低,降低了木素的化学稳定性,使玉米秸杆较易蒸煮。 玉米秸杆中组分除含以上物质外,尚含有粗蛋白、灰分、水等等。 2 玉米秸杆的预处理 正是由于玉米秸杆组成成分复杂、稳定,使得其生物降解难于迅速进行。生物工作者从土壤、有病害的植物、牛胃、牛粪等分离筛选活力高的微生物,但至今也未找到能迅速降解的

再谈酒精浓醪发酵

再谈酒精浓醪发酵 提高酒精发酵浓度是发酵工业技术革新的一个主要方面和简单有效的手段。多年以来酒精工业已经成功地将发酵浓度从5%提高到10%,再到目前的12%~13%。提高发酵浓度可以在基本不改动现有设备的情况下提高设备利用率,减少人工和能耗,减少工艺用水量,缩短发酵周期,减少发酵罐清洁费用,减少DDGS蒸发量,从而大幅度地降低生产成本。因此,酒精浓醪发酵一直是近年来研究的热门课题。 狭义的酒精浓醪发酵主要包含三方面的内容: (1)酵母菌体浓度高--1x109~3x109个/ml (2)底物(淀粉糖)浓度--30~40% (3)产物(酒精)浓度--14-18%(V/V) 实现酒精浓醪发酵的优势是非常明显的。 1、提高发酵速度和设备利用率 在酒精浓醪发酵中,随着底物浓度(糖)的提高和细胞浓度的提高,促进了发酵速率增大,单位体积和时间内的酒精浓度提高(即发酵强度提高)。随着发酵强度的提升,相应的设备利用率自然提高。 2、分离费用低,节省能源 除原料消耗以外,能耗是酒精厂主要的支出之一,具体表现在煤和电的消耗上(如图1所示)。实行酒精浓醪发酵后,酒份提高,工艺用水减少,可以降低酒精蒸馏以及DDGS生产蒸气的用量,从而降低了煤或电的消耗!有经验证明,当发酵酒份从9%(V/V)提高到10%(V/V)时,可节约蒸汽消耗300kg/吨酒精,可降低生产成本约50元/吨酒精。 图1 一吨酒精的成本分摊 3、节水、减少废液排放和处理费用 目前,一般酒精厂的料水比为1:2.5~3.0左右,而采用浓醪工艺的料水比将为1:1.8~1:2.0,吨酒精用水节约1吨以上;同时可减少蒸馏损失,由于乙醇与水互溶,通过蒸馏方法提取,乙醇在糟液中必然有一定的残留,乙醇浓度越高,最终相对损失就越少。生产经验证明,在酒精生产中,发酵醪酒份提高1%(V/V)(比如从11%提高到12%),每吨酒精可节约工艺用水1.2~1.5吨、减少废液体积1.5~2吨、减少废液浓缩蒸汽消耗0.6~0.8吨,节约DDGS生产成本约80元/吨,提高废液厌氧处理时COD负荷10~13%。 但是,要实现酒精浓醪发酵,需要完成以下两方面的工作。一是发酵菌种(即酵母)方面的

糖化酶(Glucoamylase) 试剂盒说明书

货号: QS2625 规格:50管/24样糖化酶(Glucoamylase) 试剂盒说明书 可见分光光度法 注意:正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。 测定意义: 糖化酶,即葡萄糖淀粉酶(EC3.2.1.3),又称γ-淀粉酶,是一种外切型糖苷酶,它从淀粉的非还原性末端水解α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键,将淀粉完全水解为葡萄糖,因此广泛的应用于酒精、白酒、抗生素、氨基酸、有机酸,甘油,淀粉糖等工业中,是我国重要的工业酶制剂之一。 测定原理: 糖化酶水解可溶性淀粉生成葡萄糖,与3,5-二硝基水杨酸生成红棕色化合物,在540nm 处有最大光吸收,在一定范围内反应液颜色深浅与葡萄糖的量成正比,可测定计算得糖化酶的活力。 自备实验用品及仪器: 天平、低温离心机、可见分光光度计、1 mL玻璃比色皿、恒温水浴锅。 试剂组成和配制: 提取液:液体50mL×1瓶,4℃保存。 试剂一:液体25mL×1瓶,4℃保存。 试剂二:液体25mL×1瓶,4℃避光保存。 酶液提取: 1.组织:按照质量(g):提取液体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g,加入1mL提 取液)加入提取液,冰浴匀浆后于4℃,10000g离心10min,取上清置于冰上待测。 2.细胞:按照细胞数量(104个):提取液体积(mL)为500~1000:1的比例(建议500万细 胞加入1mL提取液),冰浴超声波破碎细胞(功率300w,超声3秒,间隔7秒,总时间3min); 然后4℃,10000g离心10min,取上清置于冰上待测。 3.培养液或其它液体:直接检测。 酶活性计算公式: 标准曲线:y = 0.2164x - 0.0182,R2 = 0.9992 1. 按照蛋白含量计算 第1页,共2页

糖化工艺技术条件的控制

糖化工艺技术条件的控制 学院:食品科学与工程学院 班级: 姓名:hb地平线 学号:

糖化工艺技术条件的控制 【摘要】糖化工艺是影响糖化麦汁质量的主要因素之一。因此合理的糖化工艺,精心的操作是关键,就应严格的控制糖化工艺条件,需要考虑糖化过程中的各个技术条件,包括料水比,PH值,糖化时间,糖化温度这几个技术条件的综合控制。 【关键词】料水比PH值糖化时间糖化温度; 引言 啤酒生产工艺主要是由麦汁制备、啤酒发酵、啤酒罐装等工艺流程组成,而其中麦汁制备过程俗称糖化。即利用麦芽中所含有的各种水解酶,在适宜的条件下(温度、pH值、时间等),将麦芽和辅料中的不溶性大分子物质(淀粉、蛋白质、半纤维素等)逐步分解为可溶性的低分子物质(如糖类、糊精、氨基酸、肽类等)的分解过程。 糖化的任务是在经济合理的基础上,保证麦汁的组成分能适合酵母的繁殖并顺利地进行发酵。具体说啤酒糖化生产工艺过程,就是指麦芽及辅料的粉碎,醪的糖化、过滤,以及麦汁煮沸、冷却的过程。糖化工序主要将大米和麦芽等原料经除尘、粉碎、调浆后送入糊化、糖化锅内,严格按照啤酒生产的工艺曲线进行升温、保温,并在酶的作用下,使麦芽等辅料充分溶解,再将麦汁与麦糟过滤分离。过滤后的麦汁经煮沸、蒸发、浓缩以达到工艺要求的浓度,同时,在这个工艺过程中添加酒花,煮沸后的麦汁送入旋流澄清槽澄清,再经过薄板冷却至10±0.5℃左右送入发酵罐。 啤酒糖化过程控制是整个啤酒生产过程中至关重要的部分,其工艺指标控制的好坏,对啤酒的稳定性、口感受等技术指标起着决定性的作用。笔者在多年实验研究的基础上[1—6],针对糖化工艺技术条件,应该从以下几方面进行合理控制。 1、料水比(即100kg原料的用水升数) 料水比决定了糖化醪液的浓度,影响醪液中酶的活性,从而影响到麦汁收得率及麦汁的组成。 淡色啤酒为1:4~5;且第一次麦汁浓度控制在14%~16%; 浓色啤酒为1:3~4;第一次麦汁浓度控制在18%~20%; 黑啤酒为1:2~3:;

纤维素发酵制酒精研究进展

吉林化工学院生物与食品工程学院 文献综述 以纤维素为原料生产燃料乙醇 学生学号: 学生姓名:朱晨阳 专业班级:生物技术1101 指导教师:葛雅琨 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology

摘要: 介绍了纤维素的基本特征,重点阐述了纤维素发酵生产酒精工艺中的发酵工艺的技术特点,综述了美国、加拿大、日本、瑞典、巴西、中国在利用纤维素原料生产乙醇方面的发展现状,并且对纤维素发酵生产酒精的前景进行了展望。 关键词:纤维素;酒精;水解;发酵 1引言 酒精被誉为可再生绿色能源燃料,由于其燃烧污染小、容易运输和贮藏,在价格上酒精也可与汽油相竞争。因此,酒精成为最有可能取代石油的新能源,具有巨大的开发前景[1]。 目前生产燃料酒精是以玉米为原料,但原料成本占总成本的70%~80%。纤维素是地球上最丰富、最廉价可再生资源。据资料表明,植物通过光合作用使光能以生物能形式固定下来,其生成量每年高达50×109t干物质,这些能量相当于目前为止世界能耗总量的10倍,且这些生物能年复一年通过自然界物质循环生成,是永远不会枯竭可再生资源。它们主要来源于农业废弃物,如麦草、玉米秸秆、甘蔗渣等;工业废弃物,如制浆和造纸厂的纤维渣、锯末等;林业废弃物;城市废弃物,如废纸、包装纸等。这些资源中有大部分是以纤维素、半纤维素形式存在,因此研究开发纤维素转化技术,将秸秆、蔗渣、废纸、垃圾纤维等纤维素类物质高效转化为糖,进一步发酵成酒精,对开发新能源,保护环境,具有非常重要现实意义[2~4]。 2 国内外研究现状 2.1 国内研究现状 中国科学院早在1980年就在广州召开了“全国纤维素化学学术会议”,把开发利用纤维素资源作为动力燃料提上了议事日程。我国在“十五”规划中制定了发展燃料乙醇的规划,规划中分三步走,其中的第三步就是利用植物秸秆、稻壳等纤维素生产燃料乙

高温双酶法液化与糖化工艺综述

高温双酶法液化与糖化工艺综述 【摘要】本文主要讲述了玉米发酵法生产酒精工艺中的高温蒸煮液化与糖化工艺,研究了在各种不同的温度、酸碱度等条件下,对淀粉液化糖化效率的影响。 【关键词】淀粉酶;糖化酸;液化;糖化;温度;PH;底物浓度 酒精已被作为再生能源广泛应用到各个领域。我国的酒精生产工艺主要是淀粉质原料的发酵,淀粉的液化糖化在发酵法生产酒精中占有很重要的地位,它直接决定了淀粉的利用率及淀粉质原料的成本,以下以玉米味原料探讨淀粉的液化糖化工艺。 一、液化糖化工艺中拌料浓度与温度 1、料浆的浓度 料浆浓度的高低直接会影响到发酵成熟醪所含酒精的多少,发酵醪越稀,生产每吨酒精排放的废糟就越多,处理酒糟的设备,投资就越大,醪液越浓,对酒精的处理投资就越小,但对酒母的生长是不利的,当前大多数厂的粉水比为1:3~4,少数厂已降到1:2.6左右,采用高温双酶法液化糖化工艺料水比可以降到1:2.0(我们厂在实际操作中控制在1:1.8~2.0,这样才最有利于液化,达到最好经济效益)。 2、料浆温度 由于拌料用水一般多为后序工段生产过程中产生的废热水,废热水的温度过高会对使浓度高的料浆粘度增加并出现结团的现象,造成拌料不匀和输送困难。对于高浓度料浆,温度不宜超过60℃。 二、淀粉酶及液化条件和液化方法 1、a—淀粉酶水解淀粉可得到葡萄糖和麦芽糖 a—淀粉酶能水解淀粉及产物分子中的a—1,4葡萄糖键)生成产物的还原糖末端。(不能水解纤维素中的β-1.4,糖苷键酶的主体异构特异性表明,酶与底物的结合,至少存在三个结合点) 2、淀粉液化的方法有升温液化、高温液化及喷射液化 (1)升温液化法将原料浆调整到一定浓度,调整PH6.0~7.0,加入CaO 或CaCL2至一定浓度,投入适量的淀粉酶,在剧烈搅拌下,由60℃加热到85℃~93℃,并保持30~60min,达到所需的液化程度后,升温到100℃,灭菌10min。

糖化酶的生产流程设计方案

糖化酶的生产流程设计方案 糖化酶即葡萄糖淀粉酶(1 ,4 - α- 葡聚糖葡聚糖水解酶, EC. 3. 2. 1. 3) ,是淀粉糖化工艺的主要酶类,被广泛地应用于 食品、医药、发酵等工业。目前,糖化酶的生产菌种主要为黑曲霉。根据使用的生产菌种不同及发酵工艺不同,工业 生产中,糖化酶的发酵生产水平在35 000~55 000UPmL 不等。糖化酶的工业化生产从过去的固体发酵沿革到上世纪90 年代初,液体发酵工艺逐步取代了原固体发酵工艺。液体发酵工艺的建立与应用极大地改善了发酵产品质量并大幅度提升了糖化酶的发酵生产水平。但现有糖化酶发酵生产技术共同存在不足之处,其中种子制备周期和发酵生产周期很长是一个较突出的问题,如实验室的种子制备需要15d 以上,发酵周期通常200h 以上。 生产流程图 一、试验菌种的分纯

1、培养基 (1)固体培养基,察氏培养基+1%酵母膏+1%蛋白胨;(2)初筛培养基,玉米粉:麸皮:米糠:硫酸胺=7:3:2:0.16 (3)诱变后 培养基,玉米粉:麸皮:米糠:硫酸胺=8:3:1.5:2:0.16,水80ml。(2)原料:玉米粉、麸皮等 (3)菌种分纯 将麸皮采集菌种取出一部分,置入装有10mL生理盐水和若干玻璃珠的小三角瓶内,振荡15分钟,将上清液一次稀释成10-1、10-2、10-3,各取0.1mL做平板划线,29℃培养5~6天,分别挑取单个菌落接入斜面,29℃培养一周。 以大连某厂的生产用菌B-11为对照,对分离菌株做摇床发酵试验,96h后测定糖化力,配合镜检,确定诱变的出发菌株。 二、试验菌株的诱变 用生理盐水洗下成熟出发株的孢子、倒入5mL麦汁种1%酵母膏的三角瓶中,振荡1.5h,使孢子活化,后3500r/min.离心分离15分钟,用pH7.2磷酸缓冲液洗涤一次,再用缓冲液5ML洗转入小三角瓶内(内有数枚无菌玻璃珠),振荡10分钟,使孢子分散均匀,过滤,制成单孢子悬浮液,将浓度调至106个/ml 取10ml孢子悬浮液于9cm平板中,紫外线(UV)照射诱变2分钟(避光操作),紫外线动率15W,室温,搅拌,照射距离30cm。 向经紫外线处理的菌液中加入硫酸二乙酯(DES)稀液(原液1ml,95%乙醇4ml配制)0.1ml,32℃恒温处理15分钟,不断摇动平

糖化和发酵+(2)

4.3.4 糖化和发酵方法比较 为了得到更高纯度的燃料乙醇,研究者们先后提出了分段水解与发酵法(SHF)、同步糖化发酵法(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)、联合生物加工工艺(CBP)等方法,下面针对这几种方法作简要介绍。 (1)生料发酵 生料发酵(即无蒸煮发酵)以其工艺流程简单、易操作,尤其是其摒弃了传统工艺中的高温蒸煮工序(这一工序占整个生产过程耗能的30%~40%),从而大幅度节省能量及设备,使单位生产成本大大降低,被誉为乙醇工业的一大突破及重要发展方向。朱薇等]选用甘薯为原料,采用生料发酵工艺生产燃料乙醇,研制出了一种适合甘薯生料发酵用的复合酶,其最优组合为糖化酶200 U/g、淀粉酶20 U/g、蛋白酶5 U/g、果胶酶5 U/g。同时对影响甘薯生料酵的主要因素进行了研究,确定了生料发酵生产燃料乙醇的最佳工艺条件,即料水比为2·5∶1、 初始pH为4·2、发酵温度为32℃、发酵时间为7 d。 (2)分段水解与发酵法(SHF) SHF糖化和发酵分开在两个容器中反应。SHF模式发酵速度较慢,一方面由于发酵初期高的葡萄糖浓度对酵母发酵产生抑制,另一方面即使SHF模式中也存在后糖化过程,酵母自身不能利用淀粉,发酵结束除了取决于酵母利用葡萄糖的速度,还取决于发酵后期糖化酶的后糖化速度。SHF模式后高的葡萄糖对糖化酶的抑制是其活性下降较快,造成后糖化作用弱,发酵时间延长。 (3)同步糖化发酵法(SSF) 采用SSF模式发酵淀粉原料生产乙醇,省略了糖化工段,能耗降低;糖化和发酵在同一个反应器中进行,设备投资减少;另外糖化和发酵同时进行,糖化生产的葡萄糖一经产生就被酵母利用,解除了产物抑制,保持了糖化酶的活性,有利于防止染菌。SSF具有工艺简单、能耗低、发酵迅速、液乙醇度高等众多优点,但是同步糖化发酵法存在糖化和发酵温度不协调等缺点。同步糖化发酵法存在的一个主要问题就是糖化和发酵的最适温度不一致。一般来说,糖化的最适温度高于50℃,而发酵的理想温度低于40℃。为了解决这一矛盾,方毅等以甘薯干为原料,提出了采用同步糖化发酵生产燃料乙醇的新工艺,应用Plackett-Burman实验设计筛选出影响乙醇发酵的重要工艺参数,然后通过Box-Behnken实验设计确定各重要工艺参数的最佳水平。优化后的最佳工艺条件为:初始pH4·4,接种8·3%,发酵温度36·7℃,淀粉利用率达到89·25%。并在此条件下进行50 L发酵罐实验,48 h其淀粉利用率达到89·12%。 我们采用的发酵方法是低温双酶同步发酵方法。我们采用的酶制剂有a-淀粉酶,标准酶活性力为90KNU/g(KUN为诺维信液化酶的专有单位)。1KNU的定义在37℃,pH5.6时,每小时水解5.26克淀粉的酶量;糖化酶,SuhongGAⅡ,购自诺维信公司。是一种由黑曲霉发酵生产的糖化酶,标准酶活力为500AGU/ml,(AGU为诺维信糖化酶专有单位)。1AGU的定义是指在25℃,pH4.3标准条件下,每分钟水解1mmol麦芽糖所需的霉量。 针对所选的5个品种的甘薯,我们进行相应的分析,我们得到相应的物性参数,如下: 依次为南薯007;徐薯18;商薯19;南薯88;200730的参数;

玉米发酵生产酒精工艺

玉米发酵生产酒精工艺 酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清洁、可再生等优点。传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物为原料发酵而成。近年来,随着人口增长和经济的发展以及可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。我国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米秸秆年产量大约2亿吨。目前,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染了环境,也是一种资源浪费。如果将玉米秸秆经过预处理后水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转化为酒精,转热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物能源领域的研究热点。 玉米生产酒精的工艺流程如图。 1玉米秸秆简介 玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。 2玉米秸秆预处理 由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。 2.1挤压膨化法 该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压。并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。这种预处理方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌

第五章 淀粉的酶水解糖化要点

第五章淀粉的酶水解糖化 众所周知,以精制淀粉or其他原料为原料,应用酸水解法制葡萄糖(Glu,由于需要高温\高压和盐酸催化剂,因此在生产葡萄糖(Glu的同时,伴有葡萄糖(Glu的复合、分解反应,生产一些不可发酵性糖及其一系列有色物质,这不仅降低淀粉转化率,而且由于生产的糖液质量差,对后道精制带来不利影响,降低葡萄糖(Glu的收率。 40年代学术界已对酶水解理论取得共识。60年代末期,国外酶水解理论研究的新发展,促进淀粉酶水解取得重大突破。日本率先实现工业化生产,其他国家也相继采用这种先进的新工艺。采用酶糖化之前需要先使淀粉液化。液化是利用液化酶使糊化淀粉水解成糊精和低聚糖等,使粘度大为降低,流动性增高,所以工业上称为液化。酶液化和酶糖化工艺称为双酶法。双酶法生产Glu工艺,是以作用专一的酶制剂作为催化剂,反应条件温和,复合分解反应较少,因此采用双酶法生产Glu,提高了淀粉原料的转化率及糖液浓度,改善了糖液质量,是目前最为理想的制糖方法。 第一节液化 糖化使用的葡萄糖淀粉酶属于外切酶,水解作用从底物分子的非还原末端进行。为了增加糖化酶作用的机会,加快(因为液化淀粉转化成糊精、低聚糖等,底物分子数量增大,尾端增多糖化反应速度,必须用α-淀粉酶将大分子的淀粉水解成糊精和低聚糖。液化的目的是为糖化创造有利条件;淀粉糊黏度大,难于操作。但是淀粉颗粒的结晶性结构对于酶作用的抵抗力强。例如细菌α-淀粉酶水解淀粉颗粒和水解糊化淀粉的速度比约为1:20000。由于这种原因,不能使液化酶直接作用淀粉,需要先加热淀粉乳使淀粉颗粒吸水膨胀,糊化,破坏其结晶结构。 淀粉乳糊化是酶法工艺的第一必要步骤。淀粉乳糊化,黏度大,流动性差,搅拌困难,也影响传热,难获得均匀的糊化结果,特别是在较高浓度和大量物料的情况下操作有困难。α-淀粉酶对于糊化的淀粉具有很强的催化水解作用,能很快水解到糊精和低聚糖,黏度急剧降低,流动性增强.工业上生产将α-淀粉酶混入淀粉乳中,加热,淀粉糊化后立即液化。虽然淀粉乳浓度30-40%,液化后的流动性高,操作无困难。

木薯粉酒精发酵实验报告详细篇

实验报告 一、实验目的 掌握木薯分酒精发酵的基本过程与主要参数的测定方法。 熟悉基本仪器的工作原理和使用方法 二、实验原理 酒精发酵是在厌氧条件下,己糖分解为乙醇并释放出二氧化碳。酒精发酵的类型有3种:即通过EMP途径的酵母菌酒精发酵、通过HMP途径的细菌酒精发酵和通过ED途径的细菌酒精发酵酵母菌通过EMP途径分解己糖生成丙酮酸,在厌氧条件和微酸性下,丙酮酸则继续分解为乙醇。 淀粉类原料的酒精发酵主要有先糖化后发酵工艺和边糖化变发酵工艺(即同步糖化发酵工艺)2种,前者发酵时间长、酒精浓度低;后者发酵时间短,酒精浓度高,而且由于没有终产物抑制,糖化酶用量也较少,因此该工艺是酒精发酵研究的重要方向之一。本实验即采用的是同步糖化发酵工艺。 液化酶即ɑ-淀粉酶,可将淀粉液化成糊精及少量麦芽糖和葡萄糖。 糖化酶是一种淀粉外切酶,能把淀粉从非还原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键产生葡萄糖,也能缓慢水解a-1.6葡萄糖苷键,转化为葡萄糖。同时也能水解糊精,糖原的非还原末端释放β-D-葡萄糖。 三、实验材料 1、菌种 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)GGSF16 2、培养基

斜面菌种保藏培养基:葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,加水溶解,自然pH,于121℃下蒸汽灭菌30min。 一级种子培养基:葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L,蛋白胨20g/L,自然pH,于121℃下蒸汽灭菌30min。 二级种子培养基:葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L,蛋白胨20g/L,pH值自然,于121℃下蒸汽灭菌30min。 发酵培养基:量取初始全渣总糖浓度291.48g/L和滤液总糖浓度295.57g/L 的木薯粉浆液ml,接种前加入用过滤膜过滤的尿素溶液,添加量为3.0g/L。3、主要仪器 标准筛40目、立式压力蒸汽灭菌器、低速台式大容量离心机、全温度恒温调速摇瓶柜、台式冷冻离心机、生物传感分析仪SBA-40C、分光光度计、酸度计、漩涡混合器、Motic数码生物镜、灭菌锅、3000ml三角瓶2个、500ml三角瓶11个、万用电炉、0.5-10ul移液枪、100-1000ul移液枪、1000-5000ul移液枪、酸式滴定管25ml。 4、溶液及试剂 菲林甲液(CuSO4·5H2O):称取69.3g CuSO4·5H2O,加入蒸馏水定容至1000ml; 菲林乙液:(C4O6H4KNa):称取346.0g C4O6H4KNa和100.0gNaOH,加入蒸馏水定容至1000ml; 2.5g/L的标准葡萄糖溶液:称取在102℃左右条件下,烘烤4h的葡萄糖2.5g (精确至0.0002g)加入蒸馏水定容至1000ml,12h之后可以使用; 2mol/L HCl溶液:浓盐酸5.6mL,定容至100mL容量瓶中;

玉米发酵生产酒精工艺

玉米发酵生产酒精工艺 酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清洁、可再生等优点。传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物为原料发酵而成。近年来,随着人口增长和经济的发展以及可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。我国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米秸秆年产量大约2亿吨。目前,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染了环境,也是一种资源浪费。如果将玉米秸秆经过预处理后水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转化为酒精,转热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物能源领域的研究热点。 玉米生产酒精的工艺流程如图。 1玉米秸秆简介 玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。 2玉米秸秆预处理 由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。 2.1挤压膨化法 该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压。并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。这种预处理方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌效果。 2.2湿氧化法 湿氧化法属于化学处理法,是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化法对玉米秸秆处理效果很好,纤维素遇碱,只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但能保持原来骨架,加入Na2CO3后起缓和作用,能防止纤维素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。匈牙利Eniko等人采用湿氧化法在195℃,15min,1200千帕O2,Na2CO32g/L条件下,对60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来,纤维素酶解转化率(ECC)达85%左右。 2.3酸处理法 酸处理法也是一种化学处理法,这种方法可追溯到1980年,而在德国可能更早。该法是采用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用的最多。处理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将pH值调整到中性,还应该注意反应器的耐酸性。

乙醇的发酵与应用 最终版

乙醇的发酵与应用 乙醇的发酵法根据原材料的不同可分为:粮食发酵和纤维素发酵,生物乙醇是以生物质为原料通过发酵制得的乙醇。生物质原料包括玉米、高梁、小麦、大麦、甘蔗、甜菜、土豆等含糖类和淀粉的农作物。此外城市垃圾、甘蔗渣、小树干、木片等纤维质原料也可用来生产生物乙醇。目前生物乙醇主要来自于谷物粮食发酵,该工艺生产技术已相当成熟,但生产成本较高,且受到粮食安全等社会因素的制约。生物乙醇最廉价的制取途径是废弃的农作物秸秆发酵。近年来,国内外在生物发酵技术及提纯分离乙醇技术等方面取得了重大进展,利用植物纤维发酵生产乙醇的成套技术有了重大突破。在国外以纤维质为原料生产乙醇的技术正逐步走向成熟阶段。 一、粮食发酵生产乙醇 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),由于其乙醇产量高,对工业条件有较高的耐受性,是乙醇生产工业中理想的发酵菌种,也是在现代分子生物学中常用的真核模式生物。酿酒酵母的细胞形态一般为球形或者卵形,直径在 5 到10μm 之间;其繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖,其中,无性繁殖为出芽生殖,而有性繁殖一般产生子囊孢子。酿酒酵母是兼性厌氧的微生物,可利用多种糖类,如:葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖等。在有氧条件下,酵母进行有氧呼吸,将糖类转化成二氧化碳和水;在无氧或缺氧条件下进行无氧呼吸,糖类被酿酒酵母发酵为乙醇和二氧化碳。以发酵葡萄糖为例,在厌氧条件下,经糖酵解途径,酿酒酵母可以将一分子的葡萄糖转化成两分子的丙酮酸;后者在丙酮酸脱羧酶的作用下生成乙醛,然后乙醛在乙醇脱氢酶的催化作用下还原为乙醇。但是,酿酒酵母不能利用阿拉伯糖和木糖等戊糖。 人类对酿酒酵母的应用具有悠久的历史,其生物学和遗传学背景已经被研究得比较清楚。酵母表达系统是人们最早建立的一种真核

啤酒糖化工艺

糖化工艺对麦汁收得率的影响 摘要:本文研究了不同的糖化操作工艺对麦汁收得率和耗粮比率的影响,包括:粉碎细化操作、糊化过程耐高温α-淀粉酶的添加量、糖化外加酶糖化煮出工艺;还利用正交实验得出糖化酶的最适添加量和不同作用条件对糖化酶的影响,并最终根据生产实际情况确定了最佳糖化工艺:控制辊间距在0.3-0.5cm的范围内;采用一次煮出糖化工艺;大米糊化添加耐高温α-淀粉酶的量为7500 u/kg大米;糖化锅添加糖化酶2000mL/批,为达到最适作用条件:添加4Kg乳酸调pH至5.3,糖化温度64℃,100℃液化时间取20min。据此工艺,平均每批麦汁量为47.15KL,啤酒耗粮比率167.7Kg/KL,麦汁收得率76.3%,这两项综合指标均达到了国内啤酒厂家较高的实际生产水平。 关键词:糖化;糊化;麦汁收得率;耗粮比率

Effects of Clarification Technology on Increasing Malt Yield Raito Abstract:To study different saccharification techniques having different effects on the increasing malt yield, which involved the grounding techniques raw materials, mushing conditions which the amount of thermally resistant α-amylase was added, Saccharification techniques by using supplying enzyme and the orthogonal experimental test was adopted to compare the effect of the best amount of adding enzyme and different condition on saccharification techniques. Therefore, according to practical producing condition confirmed the best method as the following: the controlled rang of rollers spacing interval from 0.3cm to 0.8cm, the saccharification boiled once, the mushing of a thermally resistant-amylase to an amount of 8000u/kg rice, saccharifying pot adding saccharifying enzyme 2000mL, the best condition: lactic acid to an amount of 4kg made pH to 5.3, saccharifying temperature was 64℃, the time of 100℃liquefaction was 20min. By the technique, an average amount of word 47.15KL, an average increase of, malt yield ratio of 76.3%, a significant decrease of the amount of used rice about 167.7kg/KL. The production technology can achieve higher level of China domestic beer production. Keywords: Mushing; Saccharification; Malt yield ratio; Material utilization ratio

玉米秸秆发酵生产酒精的研究

玉米秸秆发酵生产酒精的研究 The Study on Ethanol Production from Corn Stover ?分页下载 ?分章下载 ?整本下载 ?在线阅读 ?不支持迅雷等下载工具。如阅读文献显示异常,请下载并安装新版CAJ阅读器。 【作者】张强; 【导师】殷涌光 【作者基本信息】吉林大学,农业机械化工程, 2011,博士 【摘要】世界石油资源的日益枯竭以及不断增长的温室气体效应,使人们对非石油能源产生了极大的兴趣。据报道中国传统能源的储量并不乐观,石油大约可开采50年左右,另一项重要能源—天然气可开采70年。2004年的一项数据表明:经过20年的开采,煤炭储藏量已经降低到了最低点。利用生物质原料生产燃料酒精部分替代化石燃料已经引起人们极大关注,燃料酒精的使用将会大大减少二氧化碳及其它有害气体的排放。与化石燃料相比,燃料酒精作为一种可再生能源,可以通过广泛的糖类物质发酵生产,其中利用成本低廉、数量巨大的纤维质类物质—例如玉米秸秆生产燃料酒精尤为引人关注。玉米秸秆是丰富的农业废弃物,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。玉米秸秆在我国产量巨大,每年产量有一亿多吨。玉米秸秆除了少部分被利用外,绝大部分以堆积、荒烧等形式直接倾入环境,造成极大的污染和浪费,而且这种直接燃烧的方法热效率很低,大约只有10%左右。如果将它们转化成气体或液体燃料,例如酒精、氢气、柴油等,热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的资源危机,食物短缺,环境污染等一系列问题,也为人类持续发展提供了保证。原料的成本在酒精生产中占有很大的比例,为了实现工业化生产,必须降低酒精生产成本,而充足便宜的原料是必须。因此利用玉米秸秆作为发酵工业原料具有巨大的潜力。为了充分利用玉米秸秆资源, 找到适合的玉米秸秆生产酒精工艺,最终实现工业化生产。本文利用玉米秸秆为原料,对玉米秸秆发酵酒精进行了研究。主要研究内容分为五部分,一是研究了不同湿热预处理条件的优化。二是利用活性干酵母对经过湿氧化预处理后的玉米秸秆同步糖化发酵制备酒精进行了研究。三是利用树干毕赤酵母(Pichia stipitis)对玉米秸秆发酵制备燃料酒精进行了研究。四是研究了不同脱毒方法对湿热预处理后的玉米秸秆水解液酒精发酵的影响。五是研究了水热预处理及脱毒结合对酒精发酵的影响.1.不同湿热预处理条件的优化玉米秸秆由于结构复杂致密,因此为提高酶解性首先要进行预处理。湿热预处理是高温条件下由水参与进行的反应。195℃预处理15分钟被报道是最佳的条件。与其它预处理方法相比,湿热预处理过程产生较少的发酵抑制剂。本文对湿热预处理条件进行了优化,主要研究了玉米秸秆在不同湿热预处理条件下,纤维素及半纤维素的回收率以及酶解率,结果表明:(1)在A (195℃,15min)、B (195℃,15min,O2 12bar)及 C(195℃,15min, Na2CO3 2g/L, O2 12bar)三种预处理条件下,约90%纤维素都保留在固体中,大部分半纤维素和木质素被溶解或分解在水解液中,有效地解除了对纤维素的束缚。(2)最佳预处理条件为C,纤维素总回收率达到95.87%,高于其它预处理条件下的纤维素总回收率,固体部分24h酶解率达到了67.6%,而原料玉米秸秆酶解率仅为16.2%。2.玉米秸秆湿氧化预处理同步糖化发酵酒精目前大部分利用纤维质原料生产酒精实验并不是利用真实的水解液,往往在水解液中加入葡萄糖或木糖,为了验证真实的生产工艺过程,葡萄糖 或木糖都应来自预处理后的酶水解液,也就是采用同步糖化发酵法(SSF)进行酒精发酵。发酵过程中采用生长旺盛,有较强的耐抑制剂能力的活性干酵母(S. cerevisiae)作为生产菌种,将有利于实现工业化生产。本文主要研究了玉米秸秆经过湿氧化(195℃,15min,Na2CO3 2g/L,O212 bar)预处理后,纤维素及半纤维素的回

稀硫酸水解同步糖化发酵纤维素乙醇

稀硫酸水解同步糖化发酵纤维素乙醇工艺 2013年5月1.纤维素乙醇概述 乙醇生物质液体能源的主要组成形式,也是化石能源最有可能的代替品。以淀粉原料和糖类作为原料发酵生产乙醇是一种成熟的技术,但是其原料成本很高,与粮争地,并且影响世界的粮食安全。现在人们把目光投向了纤维素乙醇,纤维素来源广泛,能源产出/投入比大,成本低廉[1]。 木质纤维素含有3大主要成分:纤维素、半纤维素和木质素。其中纤维素和半纤维素可以水解成可发酵性的单糖,而木质素不行。早在1997年lee根据木质纤维素的特点,提取使用木质纤维素发酵生产乙醇3个关键方面:(1)如何打破纤维素与木质素的紧密结合;(2)如何使纤维素和半纤维素解聚,释放出游离的糖分子;(3)如何进行戊糖和己糖的混合糖发酵。 现在木质纤维素可以通过预处理的方式来使其结构发生变化,从而水解成单糖或者使其在后续酶解的过程中水解成单糖,主要产生木糖和葡萄糖。但是预处理过程(高温、高压)会产生,醛类、酚类物质,这些物质会抑制后续酵母的发酵过程。所以现在主要的研究致力于:(1)木质纤维素的预处理过程,使其降低抑制发酵过程的物质,并且经济可行。(2)酸水解或者酶水解会产生多种单糖,其中最主要的葡萄糖和木糖,酿酒酵母可以利用葡萄糖生产乙醇,不能利用木糖;其他菌类虽然可以利用木糖,但是并不产乙醇,而是产其他物质,所以要研究菌种(通过基因工程等手段)来利用多种底物而不是单一底物。 下图为同步糖化发酵生产纤维素乙醇的一般流程: 图1 同步糖化发酵生产纤维素乙醇的一般流程 2.纤维素乙醇趋势及各国发展概况及政策

2.1美国纤维素乙醇发展及政策[2] 美国政府通过立法形式为自己规定了必须实现的目标:2022年要生产360亿加仑可再生燃料,其中约半数要靠纤维素乙醇;2030年要用可再生燃料来替代30%的液体石化燃料。为实现上述目标,美国政府加大了相应的投资力度:2007年宣布投资10余亿美元,包括:投入3.75亿美元同时建立3个生物能源研究中心,吸引一流大学和研究机构参与相关的基础研究,同时,投资3.85亿美元,吸引企业1∶2匹配,总投资12亿美元,用于6个万吨级以上的纤维素生物炼制厂建设。2009年以来,尽管美国面临严重的经济危机,新任能源部长朱棣文仍宣布从经济复苏计划中追加近8亿美元用于先进生物燃料研发和产业化,希望利用发展新能源来保住自己的超级大国地位。 下表为美国能源部支持的6家纤维素乙醇企业: 表1 美国能源部支持的6家纤维素乙醇企业[3] Company Location Size (Million gallons per year) Feedstock Funds(Million $) Broin Emmetsburg,lowa 31 Cron stover 80 BlueFire Ethanol Southern California 19 Waste wood 40 Alico Labelle,Florida 20 Wood agricultural waste 33 Abengoa Bioenergy Colwich ,Kansas 11.4 Cron stover,wheat stover 76 Iogen Biorefinery Shelley,Idaho 18 Agricultural waste 80 Range fuels Sperton,Georgia 50 Waste wood,energy crops 76 2.2我国纤维素乙醇研究进展[4]: 山东大学微生物技术围家重点实验室研究课题在试生产过程中生产纤维素酶、乙醇等产品。其近期目标(2006~2010年)为:利用预处理过的废弃纤维生产出纤维素酶和乙醇,尽快通过中试建立和完善木糖相关产品一乙醇联产工艺,建立起万吨级纤维素乙醇示范工厂,实现纤维素乙醇的较大规模试生产。并以此为进一步研发的工艺基础和基地,加快纤维素乙醇生产的完整技术实用化的进程。中期目标(2010~2020年)为:在完善万吨级木糖相关产品一纤维素乙醇联产示范工厂的基础上,扩人原料品种(如玉米秸秆和麦秸等),扩大联产产品(如纸浆、化学品、饲料、沼气、C0)等,进而开发出以植物纤维为原料,全面利用其各种成分,同时生产燃料、精细化学品、纤维、饲料以及化工原料的新技术。建立大型植物全株综合生物炼制技术示范企业。 华东理工大学于2005年已建成了纤维素乙醇600 t/年的示范性工厂。该工厂采用纤维素废弃物双稀酸水解制备燃料乙醇的方法,以废木屑为原料,以稀盐酸水解和氯化亚铁为催化剂的水解工艺以及葡萄糖与木糖的发酵,转化率达到了70%。 天津大学开展了木质纤维素生物转化生产乙醇的研究,该研究工作重点进行了氨爆和微

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