生物质合成气发酵生产乙醇技术的研究进展

生物质制酒精生物质制酒精Biomass ethanol姓名：陈婷学院：化学化工学院专业：化工专业学号： 1001090303 班级：化工0903班指导老师：孔岩一、题目生物质制酒精二、课题技术背景1、生物质酒精的概况生物质酒精作为可再生能源不会枯竭，并且不会引起温室效应。

微生物发酵糖可以生产酒精。

目前在工业生产中用于发酵产酒精的微生物主要是酿酒酵母和运动发酵单胞菌。

包括秸秆在内的含有糖类物质的生物质都可能作为酒精发酵的原料，大分子物质的利用需先经过酶的降解。

生物酒精作为石油的替代物，其产业链还在继续延伸。

2、生物质酒精发展以及研究意义生物质酒精的应用可以带来巨大的经济、社会和环境效应，世界各国已经有了不同程度的研究和应用。

随着世界生物技术和工程技术的不断发展，高产菌株的获取越来越简单，发酵工艺也得到不断改进，这些都为生物质酒精的大规模生产提供了技术保证。

随着生物质酒精的研究领域和应用范围不断扩大，生物质酒精在可再生燃料市场中将占主要地位。

二、检索过程1 、选择检索词生物质 biomass 酒精alcohol 乙醇 ethanol2 、检索数据库以及检索年代列表三、检索式及检索结果1、中文数据库a、百度搜索引擎检索式：采用百度的高级检索，由于百度只有关键词这一字段，所以选择的检索式为：关键词=生物质生产乙醇，并且是包含以上全部关键词。

检索结果：在“高级搜索”中检索，找到相关网页约1,000,000篇，选择其中1篇：[1] 李东，袁振宏，王忠铭，廖翠萍，吴创之.中国科学院广州能源研究所，中国科学院研究生院.生物质合成气发酵生产乙醇技术的研究进展.[J].可再生能源，2006，（2）：1~12. cnki:ISSN:1671-5292.0.2006-02-019b、万方数据库检索式1：Title:"生物质" KeyWords:酒精检索结果命中19条，选择其中1条如下：[1] 段钢，孙长平.杰能科国际生物工程有限公司,无锡. 酶在生物质转化为燃料酒精中的应用.[J].食品与发酵工业，2005，31（05）：73~77.CNKI:SUN:SPFX.0.2005-05-023检索式2：:KeyWords:生物质 Abstract:酒精检索结果：命中50条，选择其中1条如下：[1] 王倩，张伟，王颉，李长文.河北农业大学食品科学院，河北农业大学食品科学院. 生物质生产酒精的研究进展.[J].酿酒科技，2003，（03）. TS262.2 TS261.4 TS261.2C、中国期刊全文数据库(CNKI)（该数据库均提供原文）检索式1：（篇名=（生物质）and关键词=（酒精or 乙醇）and篇名=（酒精or乙醇）检索结果命中60条，选择其中2条如下：[1] 张宁，蒋剑春，程荷芳，曾凡洲.中国林业科学研究院林产化学工业研究所国家林业局林产化学工程重点开放性实验室. 木质纤维生物质同步糖化发酵(SSF)生产乙醇的研究进展.[J].化工进展，2010，29（02）：238~242.CNKI:SUN:HGJZ.0.2010-02-014[2] 曾凡洲，蒋剑春，卫民，陈育如.中国林业科学研究院林产化学工业研究所，生物质化学利用国家工程实验室，国家林业局林产化学工程重点开放性实验室，南京师范大学生命科学学院. 生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展.[J].生物质化学工程，2009，43（02）. CNKI:SUN:LCHG.0.2009-02-014检索式2：（篇名=（生物质）and摘要=（酒精or 乙醇）and篇名=（酒精or乙醇）检索结果命中52条，选择其中2条如下：[1] 张维特，时旭，欧杰，李柏林，杨建强，胡翔，房建孟，何培民.上海海洋大学水产与生命学院，上海海洋大学食品学院，国家海洋局北海分局. 酸法水解绿潮藻生物质及发酵制乙醇的效果.[J]. 上海海洋大学学报，2011，（01）.CNKI:SUN:SSDB.0.2011-01-022.[2] 施雪华,余敏,曲有鹏,李冬梅,冯玉杰.上哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨工业大学生物工程研究中心. 利用木质纤维素类生物质生产燃料酒精.[J]. 酿酒，2008，（06）. CNKI:SUN:NJZZ.0.2008-06-031.（2）外文数据库（CA）检索结果：[1] Nick Nagle，Kelly Ibsen，Edward Jennings. A process economicapproach to develop a dilute-acid cellulose hydrolysis process to produce ethanol from biomass.[J].Applied Biochemistry andBiotechnology ,1999:595～607．ISSN: 0273-2289.[2] Van Draanen,Arlen,Mello,Steven. Production of ethanol and other fermentation products from biomass.[J].CHEMCATCHEM,2011,3:490～511.10.1002/cctc.20100345.[3] Kadam, K. L.,Schmidt, S. L.Evaluation of Candida acidothermophilum in ethanol production from lignocellulosic biomass.[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 48(6), 709-713(English) 1997 Springer-Verlag．ISSN: 0175-7598.四、综述在世界石油资源加速枯竭、国内粮食阶段性过剩、环境污染日益严重的大背景下，十多年来，我国生物质液体燃料产业发展迅速。

生物质发酵制乙醇过程中消除抑制研究进展赵伟;阮哲友;赵兵涛;俞璐;林燕【期刊名称】《生物加工过程》【年(卷),期】2017(15)2【摘要】Biomass-derived ethanol production is the focus of the new energy industry.As the process is inhibited by various factors,such as high osmotic pressure caused by matrix,cytoplasmic acidification and abnormal energy metabolism caused by by-products,and damaging selective permeability of the cell membrane and lowering activity of key metabolic enzymes caused by ethanol.The cost of ethanol production from lignocellulosic biomass is high.This review summarizes the inhibition mechanism should be thoroughly studied.The methods of eliminating inhibitory factors,including adding exogenous substances to increase yeast tolerance,detoxification of hydrolysate,fermentation coupled with product separation,and cultivating strains with good inhibitory resistance.Finally,we indicate research direction of inhibition elimination for future industrial applications.%生物质发酵制乙醇是新能源开发利用的热点,但发酵过程受到各种因素的抑制,致使其经济性下降.本文中,笔者分析了基质引起的高渗透压抑制,副产物引起的酵母细胞内环境酸化、能量代谢异常和产物乙醇对酵母细胞膜、关键代谢酶活性的抑制原因.依据各抑制机制,归纳综述了近年来消除抑制的方法,包括添加外源物质提高酵母耐受力、水解液脱毒、乙醇发酵耦合产物分离和优育菌种.展望了发酵过程抑制控制的研究发展方向,以期对其工业应用提供参考.【总页数】7页(P49-55)【作者】赵伟;阮哲友;赵兵涛;俞璐;林燕【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;浙江省乐清市人民政府农村工作办公室,乐清325600;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240;上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】Q815【相关文献】1.生物质合成气发酵制取燃料乙醇研究进展 [J], 宋安东;冯新军;谢慧;任天宝2.生物质糖化和乙醇发酵菌种资源的研究进展 [J], 张立;熊兴耀;苏小军;周红丽;李美群;曾璐3.木质纤维生物质同步糖化发酵(SSF)生产乙醇的研究进展 [J], 张宁;蒋剑春;程荷芳;曾凡洲4.生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展 [J], 曾凡洲;蒋剑春;卫民;陈育如5.利用木质纤维素类生物质发酵生产乙醇重组菌株研究进展 [J], 何明雄;祝其丽;潘科;胡启春因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

燃料乙醇发酵技术研究进展董师章高淑荣李兴东温英新摘要：能源是人类社会赖以生存的基础，是工业文明的保障。

伴随着社会的快速发展，对能源的需求量也在不断增加。

木质纤维素类生物质是地球上储量丰富、分布广泛的可再生资源，主要包括农作物秸秆、林业废弃物、动物排泄物等。

其主要由纤维素（约占干物质重的30%-50%）、半纤维素（20%-40%）和木质素（10%-25%）3大部分组成。

另外，还含有少量的胶体物质。

纤维素和半纤维素都以聚糖形式存在，纤维素主要由六碳糖聚合而成，而半纤维素则主要由戊碳糖聚合形成。

利用木质纤维素类生物质生产燃料乙醇，通常需要经过预处理以打破致密结构，再将聚糖水解转化为单糖，最后利用酿酒酵母将单糖发酵转化为乙醇。

目前，木质纤维素类生物质生产乙醇的全过程包括原料收集和预处理、酶解糖化、发酵及产物分离。

为使纤维乙醇与传统燃料形成相竞争的价格，需要对燃料乙醇整个生产过程进行优化以降低成本。

关键词：燃料乙醇；发酵工艺；基因工程引言生物燃料乙醇主要特性有四个方面：第一，生物燃料乙醇是燃油氧化处理的增氧剂，可使汽油增加内氧燃烧充分，达到节能和环保的目的。

第二，生物燃料乙醇具有极好的抗爆性能，调合辛烷值一般在120左右，作为汽油的高辛烷值组份，可以有效提高汽油的抗爆性。

第三，在新标准汽油中，生物燃料乙醇还可以经济有效地降低烯烃、芳烃含量，降低炼油厂的改造费用。

第四，生物燃料乙醇是太阳能的一种表现形式，在自然界这个大系统中，其生产和消费过程可形成无污染和洁净的闭路循环过程，为可循环再生能源。

近年来，生物燃料乙醇生产技术在借鉴国外技术的同时，经过不断的消化、优化及研发，国内生物燃料乙醇的工艺生产技术已经基本成熟，并形成了一批具有自主知识产权的成果。

通过技术创新，实现降本增效，是我国生物燃料乙醇行业不断发展壮大、有效应对国内外市场冲击的最重要途径之一。

生物燃料乙醇生产过程中，发酵强度是考核发酵产业的一个重要指标，浓醪发酵技术被认为是发展发酵工业有效途径之一，成熟醪中高乙醇含量不仅是一个重要的技术经济指标，也是体现发酵技术是否先进的重要标志。

合成气合成乙醇摘要能源是现代社会赖以生存和发展的基础，乙醇作为一种优质的清洁能源，是很有应用前景的替代能源，它可由合成气催化转化制得。

研发一种可以选择性生成乙醇并具有工业化应用前景的催化剂是该领域的研究热点。

介绍了以合成气为原料直接转化制乙醇工艺路线的研究进展，从技术和经济角度对合成气直接转化制乙醇工艺路线进行了分析，并对其研究和应用前景进行展望。

关键词：合成气；乙醇AbstractEthanol as a clean energy could be used as an alternate energy source. Ethanol can be obtained via catalytic conversion of syngas. Current researches focus on developing commercially attractive catalysts with high selectivity to ethanol.The research progress in the production process of syngas to ethanol was introduced．From the view of technology and economy，the production process of syngas to ethanol were analyzed．The further research on and application propect of the production process of syngas to ethanol were outlined．Key words：syngas；ethanol引言能源是人类生存和文明进化的基础。

由于油气资源不足，中国石油对外依存度逐年增加，为了减少对化石能源的依赖，中国提出了大力开发新能源和可再生能源、优化能源结构的战略发展规划，以保障国家的能源安全[1]。

燃料乙醇的研究进展燃料乙醇的研究进展摘要：介绍燃料乙醇在国内外的发展现状及发展前景，以及燃料乙醇的生产技术、产业发展及应用概况。

关键词：燃料乙醇，可再生能源，发酵法Key words：Fuel ethanol，Renewable Energy，Fermentation前言：燃料乙醇的概念：燃料乙醇也称生物燃料、燃料酒精、汽油醇、乙醇汽油等。

将乙醇进一步脱水再加上适量的变性剂后形成变性燃料乙醇。

燃料乙醇产生于20世纪20年代，随着石油的大规模、低成本开发，酒精因其经济性较差而被淘汰。

石油是不可再生的能源，石油枯竭迟早要到来，为了减轻对石油的依赖，人们都在寻找可再生能源。

同时，农业的快速发展，造成粮食大量过剩，这一切，都使燃料乙醇产业的重新崛起和迅速发展成为必然。

近年来汽油醇的生产又成为炼油工业的一个方向。

所谓车用乙醇汽油，就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配，形成一种新型混合燃料。

我国初步确定从乙醇的体积分数为10％起步推广使用车用汽油醇，这样现有车辆不需任何改装。

其油耗、动力基本不受影响，汽车尾气的污染可大幅度降低，又不消耗过多的粮食。

然而，燃料乙醇工业在如火如荼发展的同时，也要消耗大量农作物，这是否大幅度抬高了全球物价；大面积的占用热带雨林种植经济性作物是否会在环境保护上得不偿失，这些问题都使燃料乙醇成为关注的热点。

国内外发展状况：美国已是第一大燃料乙醇生产国，2007年8月美国乙醇产量达到277. 0亿L。

美国燃料乙醇生产主要依靠玉米。

通过转基因技术并扩大种植面积,美国玉米产量近年增长迅速，目前有30%的玉米用于燃料乙醇的生产。

巴西是世界上唯一不供应车用纯汽油的国家，2006年其酒精产量达到170亿L，是第二大燃料乙醇生产国。

在巴西的加油站里含水酒精的售价已经降为汽油的60% ～70%。

在全球率先实现了酒精相对于汽油的经济竞争力。

世界4大酒精生产国除巴西和美国之外,就是我国和俄罗斯。

我国主要利用玉米生产燃料乙醇,也有利用薯类和甘蔗生产的报道。

生物质燃料乙醇的生产与利用技术摘要：随着工业的发展以及汽车的普及，许多国家多面临着严重的石油危机，同时石油燃烧所产生的废气，也使许多地方产生严重的环境污染。

这使许多人转向乙醇，这一清洁能源，乙醇燃烧只产生水和二氧化碳同时放出大量热。

如今，许多国家都在致力于研究乙醇的生产与以乙醇为燃料的汽车的开发和推广，我国也对此展开了大量研究。

目前，乙醇的生产主要是生物质发酵工艺。

随着技术的进步，生产以及提纯乙醇将更加容易，相信乙醇燃料将得到更大的推广。

关键词：能源；生物质燃料；乙醇；优势；生产；应用Production and use of the biomass fuel ethanolAbstract:With the development of industry and the popularization of cars, more and more countries faced with serious oil crisis. At the same times, from the burning of oil gas, also make serious environmental pollution in many places. This makes many people turned to ethanol, the clean energy. Ethanol combustion only produce water and carbon dioxide and release a lot of heat. Nowadays, many countries are engaged in research and production of ethanol. Our country also launched a large number of this research. At present, ethanol production is mainly biomass fermentation process. With the development of technology, production, and the purification of ethanol will be more easily and e thanol fuel will get more promotion.Key words: energy; biomass fuel; ethanol; advantage; production; use一、能源简介：能源的基本分类一次能源又叫天然能源，是指从自然界取得后未经加工的能源，一次能源可以直接使用，也可以用来转换成二次能源。

第48卷第8期2019年8月当代化工ContempordryChemicdl IndustryVol.48,No.8August,2019微藻生物质生产燃料乙醇技术进展王鹏翔，廖莎，师文静，孙启梅（中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，辽宁大连116045）摘要：燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源，也是优良的燃油改善剂。

微藻是一种高光合效率、高生物量产值的生物质资源，部分微藻经光合作用可在胞内积累大量淀粉和纤维素，是制备燃料乙醇的良好原料。

利用微藻生物质生产燃料乙醇，对于缓解石油资源日益紧缺的现状及解决一系列由温室气体引起的环境问题具有乐观的应用前景。

介绍了微藻作为生物质供应的特性，综述了国内外对于微藻生产燃料乙醇的技术进展、现存在问题及未来的发展前景。

关键词：微藻；淀粉；燃料乙醇中图分类号：TQ214文献标识码：A文章编号：1671-0460（2019）08-1842-04Research Progress of Production Technology of FuelEthanol by Microalgae BiomassWANG Peng-xiang,LIAO Sha,SHI Weng-jing,SUN Qi-mei(Sinopec Dalian Institute of Petroleum and Petrochemicals,Liaoning Dalian116045,China) Abstract:Bioethanol is a clean-burning high-octane fuel,a renewable energy,and an outstanding fuel additive.As a biomass resource with high photosynthetic efficiency and productivity,some microalgae can accumulate starch and cellulose within cells,which can be regarded as a capable feedstock for bioethanol production.Bioethanol production by using microalgal biomass is a promising future of assuaging the increasing lack of oil resources and solving the environmental problems caused by greenhouse gases.In this paper,the characteristic of microalgae as a biomass resource was introduced,the technical progress of global bioethanol production by using microalgal biomass was discussed as well as the present problems and the future prospects.Key words:Microalgae;Starch;Bioethanol近年来，随着世界经济的高速发展、工业化的推进、人口的不断增长，世界对石油燃料的需求日渐增加。

生物质转化技术与应用研究进展摘要：论述了利用热化学转化和生物化学转化将生物质进行转化利用的技术，介绍了利用这些新技术在生物质发电、制取乙醇、甲醇、氢气、沼气等燃料方面的应用前景。

随着人类对能源需求的不断扩大，主要为人类提供能量的化石燃料资源正在迅速地减少，化石能源的过度开发利用带来环境污染和全球气候异常的问题也日益突出。

因此，寻找和开发新型可再生能源迫在眉睫。

生物质能恰恰能满足这些要求，因为它具有不断的可再生性、对环境的友好性和能够抑制全球气候异常。

生物质资源十分丰富，据估计，全球每年水、陆生物质产量约为目前全球总能耗量的6～10倍左右。

目前生物质已成为仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，约占全球总能耗的14%。

在发展中国家则更为突出，生物质能占总能耗的35%。

据预测，到2050年，生物质能用量将占全球燃料直接用量的38%，发电量占全球总电量的17%。

因此，许多发达国家和一些发展中国家将生物质看作是对环境和社会有益的能源资源，加快了生物质能源的产品化进程。

生物质转化新技术主要是热化学转化和生物化学转化。

目前，中国的大部分农业废弃物就地焚烧，导致资源浪费和环境污染。

因此，充分利用现代新技术，将生物质能进行转换，对于建立可持续发展的能源体系，促进社会和经济的发展以及改善生态环境具有重大意义。

1生物质转化技术1.1生物质热化学转化技术1.1.1生物质气化技术生物质气化技术是通过热化学反应，将固态生物质转化为气体燃料的过程。

生物质气化技术已有100多年的历史。

最初的气化反应器产生于1883年，它以木炭为原料，气化后的燃气驱动内燃机，推动早期的汽车或农业排灌机械。

生物质气化技术的鼎盛时期出现在第2次世界大战期间，当时几乎所有的燃油都被用于战争，民用燃料匮乏。

因此，德国大力发展了用于民用汽车的车载气化器，并形成了与汽车发动机配套的完整技术。

二战后随着廉价优质的石油广泛被使用，生物质气化技术在较长时期内陷于停顿状态。

第33卷第4期湖南农业大学学报(自然科学版) Vol.33 No.4 2007年8月Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) Aug．2007文章编号：1007-1032(2007)04-0480-06燃料乙醇发酵技术研究进展苏小军a，熊兴耀a*，谭兴和b，刘明月a(湖南农业大学 a.园艺园林学院；b.食品科学技术学院，湖南长沙 410128)摘要：世界能源安全正面临挑战．清洁的可再生能源生物质燃料乙醇的发展越来越被重视．从生产原料、酶与微生物、技术和工艺等方面，概述了燃料乙醇发酵技术的研究进展，并展望了今后的研究方向．关键词：能源；燃料乙醇；发酵中图分类号：S216 文献标识码：AReview on fermentation technology for production of fuel ethanolSU Xiao-jun a，XIONG Xing-yao a*，TAN Xing-he b，LIU Ming-yue a(a. College of Horticulture and Landscape；b. College of Food Science and Technology，HNAU，Changsha 410128，China)Abstract：With the challenge facing world’s energy security，growing attention has been devoted to the conversion of biomass into fuel ethanol，considered as a renewable and clean fuel alternative to fossil fuels．A review on the current state of fuel ethanol fermentation including biomass resources，enzymes，microorganisms and technology was given．The perspective about this field was also discussed．Key words：energy；fuel ethanol；fermentation能源是经济和社会发展的基本动力．过去50年里，尽管煤、石油和天然气的应用大大推动了世界经济的发展和人类社会的进步，但这些化石能源都不可再生，无法实现可持续发展．按照已探明的储备量和开采速度推算，全球石油的平稳供应只能维持将近50年，天然气不足100年，煤炭不足200年[1]．也就是说，地球上的化石能源资源在不远的将来就会被耗尽，全球能源安全正面临严峻挑战．同时，化石能源的使用对环境污染和全球气候的影响日趋严重，伴随着能源消耗的不断增加，全球环境污染物的排放量逐年加大．生物质能是以生物质为载体的能量，即蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮藏在生物质内部的能量形式．燃料乙醇是生物质能中最主要的能源之一，也称燃料酒精．它是一种清洁的可再生能源，在整个生产和使用循环中，可以实现CO2的自身平衡，不增加温室气体的排放．燃料乙醇不仅可直接用作燃料，而且还可广泛应用于电力、医疗、化工等领域．作为新的替代能源，燃料乙醇的研究和应用已被许多国家摆到了重要的战略地位．燃料乙醇是以生物质为原料，通过发酵、蒸馏、脱水得以制成．近年来，由于燃料乙醇产业的形成和发展，其生产技术与工艺的研究和改进受到了高度重视，形成了一个比较成熟的体系，在能源、环保和农业等领域发挥了重要作用．1 生物质原料燃料乙醇生产的生物质原料主要包括3大类．第1类是糖质原料，包括甘蔗、甜高粱等；第2类是淀粉质原料，包括薯类、谷物等；第3类是纤维类原料，包括芦苇、苎麻杆、秸秆和稻壳等．糖可经微生物发酵直接转化为乙醇．淀粉和纤维素则需先水解为可发酵性糖，然后经发酵转化为乙醇．收稿日期：2007-03-14基金项目：湖南省“十一五”科技计划重点项目(2006 NK2006)作者简介：苏小军(1975-)，男，湖南永州人，博士研究生，主要从事燃料乙醇生产技术的研究. *通讯作者：xiongxingyao@.第33卷第4期苏小军等燃料乙醇发酵技术研究进展481利用糖质和淀粉质原料生产燃料乙醇已有多年的历史．美国于2006年首次超越巴西成为全球最大的燃料乙醇生产国．年产量达1 460万t．目前主要以玉米为原料．巴西为世界第二大燃料乙醇生产国，20世纪70年代就开始研发燃料乙醇．主要以甘蔗为原料．法国和德国是欧盟中燃料乙醇产量最多的国家．谷物、薯类和甜菜均为其生产原料．中国从20世纪末期开始由政府组织研究和开发燃料乙醇．现阶段主要以玉米和小麦为原料．为了保证国家的粮食安全和满足燃料乙醇产业进一步发展的需求，薯类、甜高粱、甘蔗等替代原料正得以迅速发展．纤维类原料来源极为丰富，全球每年仅陆生植物就可产纤维素约5×1011 t[2]，因此，利用纤维素生产燃料乙醇具有很大的潜力．由于纤维素类物质结构非常复杂，水解难度大，通常需经过一些预处理，如酸处理、碱处理、微波处理、蒸汽爆破处理等，才能被有效地降解为可发酵性糖．由于这些预处理成本高，废水处理压力大，再加上存在原料比较分散，体积大，运输、贮藏费用高等问题，使得以纤维素为原料生产燃料乙醇的研究仍处于试验阶段，离商业化生产还有一段距离[3]．2 酶与微生物燃料乙醇的生成是一个生物与化学反应的过程，可分为两部分：一部分为有机底物，如纤维素、淀粉等，被纤维素酶、淀粉酶、糖化酶等水解为可发酵性糖的过程，另一部分为可发酵性糖被微生物转化为乙醇和二氧化碳的过程．与整个过程相关的酶与微生物也可相应地被分成两部分：一部分为负责水解糖化的纤维素酶、淀粉酶和糖化酶等及微生物；另一部分为负责将可发酵性糖转化为乙醇的微生物．淀粉质原料的水解相对来说比较容易，根霉、曲霉、枯草芽胞杆菌等所产生的酶系统均能有效地将淀粉水解为单糖．许多酵母菌，如Candida tsukubaensis CBS6389，Filobasisium capsuligenum 等也能产生淀粉酶和糖化酶[4]．糖化酶一般由催化域、连接域和结合域组成．黑曲霉糖化酶又分为GAⅠ和GAⅡ两种类型，前者由催化域、连接域和结合域组成，后者为前者的水解产物，缺失淀粉结合域[5]．GAⅠ和GAⅡ对可溶解淀粉具有相同的催化水解能力．由于缺乏淀粉结合域，GAⅡ对不可溶解淀粉的水解能力比GAⅠ要弱得多．由于具有与生淀粉亲和的功能部位，糖化酶能直接水解淀粉分子生成葡萄糖，其水解速率与能否被生淀粉分子吸附和吸附强度有关．淀粉酶可分为4大类：内切酶、外切酶、脱枝酶和转移酶[6]．通常情况下，淀粉酶也存在吸附淀粉和不吸附淀粉两种类型．前者具有水解淀粉的能力，后者则不具备，但也有研究发现，一些微生物所产生的淀粉酶不吸附淀粉，但对生淀粉却有很强的水解能力[7]．纤维素类原料为一类结构复杂的高分子聚合物，被酶水解很困难，效率较低．纤维素酶是由多种酶所构成的多组分酶系，包括外切酶、内切酶、纤维二糖酶及其他辅酶，它们协同作用，将纤维素水解为单糖．产纤维素酶的细菌有梭菌、纤维单胞菌、杆菌等，真菌有白绢菌、白腐真菌等．纤维素酶的水解机制存在两种假说：一种认为，首先由内切酶在非结晶区进行切割，产生新的末端，然后再由外切酶以纤维二糖为单位进行水解，最后由纤维二糖酶将纤维二糖水解为葡萄糖；另一种认为，首先由外切酶水解纤维素为不溶性纤维素、可溶性纤维糊精和纤维二糖，然后再由内切酶水解纤维糊精成纤维二糖，最后由纤维二糖酶将纤维二糖水解为葡萄糖[3]．产乙醇的微生物有细菌(如Clostridium sporogenes)、真菌(如Monilia sp)和酵母菌(如27817- Saccharomyces cerevisiae)，但应用最普遍的还是酵母菌，尤其是酿酒酵母[4]．酿酒酵母是传统的乙醇生产菌株，具有良好的工业生产性状．酿酒酵母基因全序列已被测定，其遗传操作等技术已基本成熟，如利用其构建可利用木糖的工程菌株，构建能直接利用淀粉的工程菌株等．除酿酒酵母外，兼性厌氧细菌运动发酵单胞菌是另一个主要研究和开发的对象．与酵母菌相比，其具有吸收糖率高、产生物量少、耐乙醇能力强、发酵时无需控制加氧、耐高渗透压、易于基因操作等优点．但也有不足之处，如不能转化复杂的碳水化合物如纤维素等；产482 湖南农业大学学报(自然科学版) 2007年8月生山梨醇、甘油、乙醛、乙酸等副产物；产生胞外果聚糖．工程细菌在燃料乙醇生产的研究和应用方面取得了很大的进展，其中利用基因工程的方法来改造运动发酵单胞菌、大肠埃希氏菌、产酸克雷伯氏菌等是目前的研究热点，如构建运动发酵单胞工程菌代谢树胶醛醣和木糖，利用基因工程大肠埃希氏菌同时转化葡萄糖和木糖，构建产酸克雷伯氏工程菌发酵纤维二糖等．3 技术和工艺3.1 同步糖化发酵传统的乙醇生产工艺都是先糖化后发酵．同步糖化发酵法则采用边糖化边发酵原理，即原料不经预先糖化，直接进入发酵，糖化和发酵在一个反应器中同时进行．发酵液中可发酵性糖的含量始终保持在较低水平．发酵过程比较平稳．同步糖化发酵法既免去了糖化工序，又削减了水解产物对糖化酶的反馈抑制，也降低了高浓度糖底物对酵母菌的抑制作用，因而使得乙醇产率较高[8]．同步糖化发酵法可分为两种类型．一是酶糖化与微生物发酵同步进行，如，Zhu等[9]以水稻秸秆为原料，采用纤维素酶与酵母菌共培养的方式进行同步糖化发酵，可使乙醇的最终质量浓度达25.8 g/L，转化率达57.5%；张德强等[10]以绿色木霉纤维素酶和酿酒酵母同步糖化发酵经汽爆处理后的毛白杨木粉，乙醇的转化率高达86%，比分步糖化发酵法提高了1.6倍．二是糖化与发酵均采用微生物且同步进行．Verma等[11]以具有水解淀粉功能的酵母菌和酿酒酵母及拟内胞霉菌和酿酒酵母同步糖化发酵淀粉，可使乙醇的转化率达93%，比同等条件下单菌种的培养和利用糖化酶、淀粉酶处理的传统两步法均要高．除了能够提高乙醇的产率外，同步糖化发酵法还可缩短发酵周期．Montesinos等[12]以小麦为原料，比较了先糖化6 h再进行同步糖化发酵、先糖化后发酵和直接同步糖化发酵3种生产乙醇的方法，结果表明，直接同步糖化发酵法生产周期最短．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，研究者们提出了非等温同步糖化发酵法．但也有研究表明，非等温同步糖化发酵法并不能提高乙醇产率．另外，选育耐热酵母菌也是解决此矛盾的一条途径．3.2 生料发酵生料发酵是指原料不经蒸煮而直接进行糖化、发酵．与传统的方法相比，生料发酵省去了高温蒸煮工艺，具有降低能耗、提高乙醇产率、简化操作工序、便于工业化生产等优点[13]．生料发酵的关键是生淀粉的水解糖化．这与淀粉的类型及淀粉酶、糖化酶的来源密切相关．根据被酶水解为葡萄糖的难易程度，淀粉质原料可分成3大类：第1类是容易被水解的，如蜡质玉米；第2类是较容易被水解的，如普通的玉米、大麦和木薯；第3类是不容易被水解的，如马铃薯[14]．生淀粉的水解难易程度与酶的来源有关．因此，不同类型原料生淀粉糖化的关键是筛选出适合其本身的酶或产酶的微生物．Mamo等[15]从嗜热芽胞杆菌中纯化出了两种淀粉酶，淀粉酶Ⅰ和淀粉酶Ⅱ，在1 U/mg 的酶量条件下，两者对马铃薯生料的水解率分别为77%和82%，而对玉米生料的水解率分别为44%和37%．Omemu等[16]从土壤中筛选出了一株黑曲霉，其产生的淀粉酶能够水解多数淀粉质块茎，如马铃薯、木薯、红薯等，其中以对木薯生淀粉的水解能力最强．此外，培养条件也影响酶的产生和作用效果，如甘蔗渣培养基对黑曲霉生淀粉水解酶的诱导作用就大大强于普通的可溶性淀粉培养基[17]．另外，通过一些物理、化学、基因工程的方法，也可获得较理想的生产菌株．生料发酵是一个复杂的生物与化学过程，常采用同步糖化发酵工艺，受多种因素的影响．研究表明，对发酵液最终乙醇浓度的影响因素由大到小依次为原料种类、淀粉浓度、介质的pH值、发酵菌剂加量；对原料乙醇产生率的影响因素由大到小依次为原料种类、介质的pH值、发酵菌剂的加量、淀粉浓度[18]．3.3 固定化发酵传统的乙醇生产工艺采用游离细胞发酵．细胞第33卷第4期苏小军等燃料乙醇发酵技术研究进展483随发酵液不断流走，造成发酵罐中细胞的浓度不够大，乙醇产生速度慢，发酵时间长，且所用发酵罐多，设备利用率不高．采用固定化细胞发酵，细胞可连续使用，发酵罐中的细胞浓度始终保持很大，乙醇产生速度快，产量也高．田沈等[19]以海藻酸钙为包埋介质，固定化运动发酵单胞菌，在10%葡萄糖培养基中多批次半连续发酵，可在8 h内使乙醇产率系数达0.50，乙醇产率达理论值的98%，而同等条件下游离细胞的乙醇产率仅为理论值的88.2% (产率系数0.45)．Kobayashi等[20]以海藻酸钙凝胶为载体，固定化可分泌淀粉酶的基因重组酵母菌，通过对淀粉直接发酵过程中的细胞生长、淀粉降解、葡萄糖积累、乙醇产生和糖化酶合成进行测定，并利用数学模型进行分析．结果表明，细胞固定法培养远远优于细胞游离法培养，前者乙醇的产率为后者的10倍．为进一步提高乙醇产率，研究者们又提出了同步糖化发酵与固定化相结合的混合发酵法，包括糖化酶与产乙醇微生物的共固定化、纤维素酶与产乙醇微生物的共固定化、糖化菌与产乙醇微生物的共固定化等．如，Fujii等[21]以纤维素为载体，共固定泡盛曲霉和巴斯德酵母菌进行同步糖化发酵，获得的乙醇最大质量浓度可达25.5 g/L，并且这个共固定化体系可重复使用3次，最终产生的乙醇质量浓度达66 g/L．3.4 高浓度发酵高浓度乙醇发酵目前尚未有统一的定义．现阶段，乙醇生产企业淀粉质原料糖化液中可溶性固型物的质量分数多为20%～25%，因此有人将高浓度乙醇发酵定义为，每1 L发酵液中含有30%或更高可溶性固型物的乙醇发酵[22]．一般情况下，企业通过发酵法所获得的乙醇体积分数为8%～12%，而高浓度发酵可使乙醇的体积分数达到18%以上．高浓度乙醇发酵具有节约用水、提高单位设备的生产率、降低能耗、减少环境污染等优点，是一种有很大应用价值的乙醇发酵技术．国内外对高浓度乙醇发酵的研究主要集中在两个方面：一是高产和高耐受力菌种的选育；二是发酵工艺条件的研究．乙醇是微生物的代谢产物，当累积到一定浓度时，它会对微生物产生毒害作用，表现为抑制其生长、存活、发酵等．以酵母菌为例，一般情况下，当发酵液中的乙醇体积分数达到23%时，酵母细胞不再生长，也不产生乙醇；只有当乙醇体积分数低于3.8%时，它对酵母菌的抑制作用才可忽略不计．不同微生物对一定浓度的乙醇有不同的耐受能力，因此，要实现高浓度乙醇发酵，首先需获得高产和高乙醇耐受力的生产菌株．刘建军等[23]从土壤、黄酒酒醅等样品中分离筛选出产乙醇酵母，再经热冲击、紫外线和γ射线照射处理，最后获得一株高产乙醇酵母菌，以玉米淀粉为原料，32 ℃发酵60～68 h，可产乙醇17.5%以上，菌种对乙醇的耐受度超过20%．除了与酵母菌耐受乙醇的能力有关外，高浓度乙醇的生产还与发酵过程中细胞所处的外部环境和工艺密切相关．由于高浓度乙醇发酵存在的主要问题是产物抑制、高渗透压和营养不足，因此培养基的成分、糖的浓度、发酵温度、乙醇浓度等都是影响其发酵时间和效率的重要因素．Reddy等[24]往高浓度乙醇发酵(含糖30%～40%)基质中添加4%～6%的扁豆粉，结果乙醇的产量增加了50%，同时副产物甘油的产量也大大降低．他们认为扁豆粉不仅供给了酵母菌营养，而且其内含的物理和化学因子对于降低高渗透压可能也发挥了重要作用．4 展 望能源、环境和“三农”问题是长期困扰中国经济社会发展的3大重要问题．发展燃料乙醇产业不仅有助于保证中国能源供应安全，改善生态环境，而且还能拓宽农业服务领域，为农民增收开辟新途径，因此，“十一五”期间，进一步发展燃料乙醇产业，对于构建中国能源安全新体系和促进社会和谐发展，具有重要的现实意义和战略意义．按照《变性燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》，“十一五”期间，中国将生产燃料乙醇500万t，到2020年，生产燃料乙醇1 500万t．目前，我国燃料乙醇的产能还不到200万t．因此，未来燃料乙醇产业在中国有巨大的发展空间．原料问题是中国燃料乙醇产业发展所需要解484 湖南农业大学学报(自然科学版) 2007年8月决的首要问题．由于受多种因素限制，纤维素燃料乙醇目前还难以产业化，糖质和淀粉质仍是生产的主要原料来源．“十五”期间，中国主要以玉米、小麦等为原料生产燃料乙醇．为了保障粮食安全，中国燃料乙醇的进一步发展需要建立新的原料体系．薯类、甜高粱、甘蔗等经济作物将是构成这一体系的主体部分．因此，下一阶段的研究重点应是如何实现这些经济作物的高效大规模生产，并将其所蕴藏的能量高效地转化为燃料乙醇．目前，燃料乙醇的生产还存在成本偏高、能耗较大的问题，因此，有关燃料乙醇生产的研究也主要集中在这两方面．原料成本是影响总成本的主要因素，所以对燃料乙醇生产的原料进行比选很重要．有研究表明，与玉米和小麦相比，无论是原料成本，还是单位面积燃料乙醇产量，薯类均处于优势地位[25-26]．因此，发酵技术的研究也应更多地针对这类原料开展．在生产工艺方面，同步糖化发酵法工艺简单、建设投资少，可使燃料乙醇的生产成本降低20%以上[27-28]．该工艺的一个关键问题就是如何协调好糖化与发酵的最适温度．由于免去了高温蒸煮工艺，生料发酵法具有显著的节能效应．该项技术目前已引起了整个燃料乙醇业的极大关注．生料发酵的关键是生淀粉的水解糖化，因此生淀粉糖化酶、淀粉酶的分离纯化、生淀粉糖化菌的选育、生淀粉基因工程菌的构建一直是人们研究的重点．高浓度发酵即可节约发酵过程中的能耗，又能减少下游工程蒸馏的能耗，在一定程度上有效地实现了节能．因此，只要解决好产物抑制、高渗透压、营养不足等相关问题，该项技术也将会展示出诱人的应用前景．此外，多种发酵技术的结合使用可同时减少投资、缩短发酵周期和提高乙醇产率，起到降低生产成本、减少能耗的作用，也是一个重要的发展方向．参考文献：[1] 唐炼．世界能源供需现状与发展趋势[J]．国际石油经济，2005，13(1)：30-33．[2] 李盛贤，贾树彪，顾立文．利用纤维素原料生产燃料酒精的研究进展[J]．酿酒，2005，32(2)：13-16．[3] 朱圣东，吴元欣，喻子牛，等．植物纤维素原料生产燃料酒精研究进展[J]．化学与生物工程，2003(5)：5-11．[4] Yan Lin，Shuzo Tanaka．Ethanol fermentation frombiomass resources：Current state and 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2016年1月 CIESC Journal ·240·January 2016第67卷 第1期 化 工 学 报 V ol.67 No.1合成气经二甲醚/乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展黄守莹，王悦，吕静，赵玉军，王胜平，马新宾（天津大学化工学院，绿色合成与转化教育部重点实验室，天津化学化工协同创新中心，天津 300072） 摘要：乙醇是一种重要的清洁能源，可以作为燃油替代品或者含氧添加剂使用，市场潜力巨大。

由合成气出发，经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯、乙酸甲酯加氢制乙醇是近年来备受关注的乙醇合成新工艺。

该工艺选择性高、反应条件温和、催化剂价廉易得，且避免了乙醇-水共沸物的产生，节省了分离的能耗，是典型的绿色化学工艺。

围绕这一工艺的两步核心反应（羰基化和加氢）的研究现状进行了综述，着重介绍了催化剂开发、反应机理方面的进展。

该工艺路线的研究和推广，对促进我国能源多元化、清洁化发展有重要的意义。

关键词：乙醇；合成气；二甲醚；乙酸甲酯；催化剂；多相反应 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20151294中图分类号：TQ 032.4 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2016）01—0240—08Advances in indirect synthesis of ethanol from syngas via dimethylether/methyl acetateHUANG Shouying, WANG Yue, LÜ Jing, ZHAO Yujun, WANG Shengping, MA Xinbin(School of Chemical Engineering and Technology , Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry Education ,Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering , Tianjin University , Tianjin300072, China )Abstract: Ethanol, as an important clean energy, can be used for fuel alternative or additive, which has a huge market potential. Recently, a novel indirect synthesis route of ethanol from syngas via carbonylation of dimethyl ether followed by hydrogenation of methyl acetate has attracted much attention. The route possesses several advantages such as high selectivity, mild reaction conditions, cheap catalysts as well as no poisonous emission, which accord with the principles of green chemistry. In addition, the absence of ethanol-water binary azeotrope in products significantly reduces the cost of separation. This review focuses on recent advances in the two key step (carbonylation and hydrogenation), especially in development of catalyst and catalysis mechanism. The progress of this route will promote clean and diversified development of energy in China.Key words ：ethanol ；syngas ；dimethyl ether ；methyl acetate ；catalyst ；multiphase reaction引 言乙醇作为一种重要的清洁能源，可直接用作液体燃料或同汽油混合使用，以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放，对我国解决大气污染问题，实现可持续发展具有重要意义。

生物质能源的利用及研究进展【摘要】化石能源的日益紧缺及其衍生的环境污染问题越来越严重。

生物质能源的开发和应用，因其可再生性和环保性，越来越受到人们的重视。

本文首先介绍了生物质能源相关的基础知识，然后综述了生物乙醇与生物柴油的发展情况，并展望了生物质能源的发展趋势。

随着全球经济的发展，人们对能源的依赖程度逐渐增加，需求与日俱增，目前作为能源主要载体的化石燃料面临枯竭，油价飞涨，压力突出。

消耗化石能源引起的污染越来越严重，不利于环保要求，必须寻求清洁、安全、可靠、可持续发展的新能源体系，从而保护自然资源和生态环境。

生物质能源是可再生能源的重要构成部分，具有产业化和规模化发展趋势，也是传统化石能源的替代品，在未来的能源结构优化中占据重要地位，各国政府无不关注，并积极引导相关专家从事生物质能源新技术的开发研究。

一、生物质能源生物质能源是指通过植物光合作用，将太阳能转化为植物体内的化学能。

生物质能源作为一种可再生能源，它的开发利用可为解决当前全球变暖、化石能源成本飞涨和环境污染等重大问题提供新的途径。

(一)生物质能源的特点。

1.可再生性。

可再生能源，储备多，获取方便，具有天然的自我再生功能，可以保证能源长久持续的使用。

排放有突出作用，有助于减缓温室效应，2.环保性。

利用生物质能源对降低CO2并且在转化过程的同时减少硫化物、氮化物和粉尘等的排放。

3.兼容性。

可直接使用，也可以利用转化工艺作为二次能源使用。

生物质可以通过生物，化学和物理方法转换成生物能源。

4.缺点。

生物质分布不集中、单位体积内的能量低、低发热量和种类多而杂等。

(二)生物质能源的主要来源。

目前，主要的生物质能源来源如作物秸秆、林场枝叶废弃物、畜牧粪便等非粮物质。

但长久以来，人们对生物质资源中的固体废弃物常用堆肥、填埋、焚烧等方式处理，导致废物处理时间久，污染土壤和水资源；虽然焚烧法的热值高，可是成本高，而且易污染大气。

因此若是能够高效利用这些废弃物来生产新能源物质可以增加产业利润，还可以解决环境污染的问题。

收稿日期:1999-05-21生物乙醇转化技术的研究进展刘仲齐(四川省农业科学院作物所,中国成都　610066)摘　要:以自然界广泛存在的纤维素、淀粉等大分子物质为原料,利用物理化学途径和生物途径可以将其转化成具有多种工业用途的生物乙醇。

微生物发酵工程和转基因技术的研究进展给生物乙醇的开发利用研究注入了新的活力。

转基因菌系的改良和利用可以使生物乙醇的转化效率比传统工艺提高几十倍。

本文对酸解技术、酶解技术和酶解工艺在生物乙醇转化领域取得的进展进行了简要的综述。

关键词:生物乙醇;转化技术;遗传工程Research advance i n b ioethanol conversionL I U Zhong 2qi(C rop R esearch Institute,Sichuan A cadem y of A gricultural Sciences,Chengdu 610066,Ch ina )Abstract :T here are huge amount of cellulo se ,starch and o ther h igh mo lecular w eigh t bi om asses .T hese m aterials could be converted into bi oethano l ,w h ich is w idely used in industry .A dvances in m icrobe ferm entati on engineering and gene transfertechno logy have supp lied new i m petuses fo r the developm ent of bi oethano l .T he i m p rovem ent and utilizati on of m icrobe linesbased on gene transfer technique can rem arkably increase the bi oethano l conversi on rate .A dvances in acid decompo sing ,en 2zym e decompo sing and its p roducting techno logy have been review ed in th is paper .Key words :bi oethano l ;conversi on techno logy ;genetic engineering在厌氧条件下,微生物把单糖转化成乙醇称为生物乙醇。

一氧化碳的生物转化：丰富的合成气或废弃转化为生物酒精摘要：合成气或废气成分的生物转化用于生产酒精与现存在的化学技术相比，似乎是一个具有前景的选择。

目前，若干实验室规模的研究已经表明使用产乙酸菌能够将多种合成气成分（CO,CO2，和H2）转化成多碳化合物，如醋酸，丁酸，乳酸和酒精，在这几种化合物中酒精是较小的终产物。

生物转化过程具有几个优点，如高特异性，无需特定的H2/CO比，而且生物催化过程不受金属中毒的影响。

此外，这个过程发生在常温，常压下，无需对供应气体进行任何昂贵的前处理或昂贵的金属催化，这都要使得这个过程优于传统的化学催化转化过程。

这些技术商业化面临的主要挑战是气态底物的极低的水溶性(主要是CO和H2。

在这篇文章中，主要系统分析了富含CO的气态发酵产生酒精并比较已经发表的其他结论。

文章重点放在了理解转化过程的微生物层面，通过突出使用的不同微生物的作用，转化途径和影响生物转化的参数。

文章中分析了用于富含CO气体的生物转化，主要是合成气转化成酒精，中使用的多种微生物的转化原理，并在文中报道了。

合成气发酵用于商业化和未来研究研究面临的各种挑战也进行了讨论。

导言：随着人口的增长和许多国家的日益工业化，世界对能源的需求巨大增长。

据报道，上世纪世界的能量消耗已增长了17倍。

这个能量需求通过利用原有石油储量得到满足，但是目前世界的石油储量已经在耗尽的边缘，按照目前的消耗率，预计在少于50年内被耗竭。

矿物燃料的加工和使用导致危险有毒气体大量释放到环境中，这些气体伤害人体健康的同时污染环境。

这些有毒气体的日益累积有负面影响如严重的水灾和干旱，海平面的上涨和极端的气候状况。

对全球变暖的日益关注引起研究者们去寻找可持续的更安全的备选可再生能源。

乙醇是最具前景的备选生物燃料之一。

燃料乙醇是含氧的，无水，高辛烷（108）酒精，它已经被认证为一种潜在的备选燃料，还作为汽油的添加剂。

作为一种添加剂他能代替甲基叔丁醚（MTBE），用作氧化剂和提高辛烷值，使用燃料乙醇可以避免甲基叔丁醚使用造成的地下水污染。

生物发酵技术的研究进展与应用生物发酵技术是一种利用微生物代谢产物作为能源的过程。

这种技术可以用于制造化学品、药物和生物质能源，并且被广泛应用于食品、饮料和燃料工业。

近年来，生物发酵技术在生物制品的制造和微生物代谢工程的研究方面取得了重大进展。

在这篇文章中，我们将介绍这一领域的最新研究成果和应用前景。

1. 生物发酵技术的研究进展生物发酵技术经历了长期的发展，一直以来，学者们都在探索如何更好地利用微生物细胞代谢进行高效产酶的研究。

随着分子生物学、基因工程、生物信息学的发展，研究人员们应用现代生物技术手段，建立了一系列的微生物基因工程平台，极大地促进了生物发酵技术的发展。

在这些微生物基因工程平台上，科研人员能够定向改造微生物细胞代谢途径，增强其产酶能力，从而实现对生物发酵技术的提高和优化。

近年来，利用分子工程技术开发和利用微生物细胞工厂来分解废弃物和生物质成为烷基气体，被认为是一种重要的成本效益高和环境友好的生物发酵技术。

2. 生物发酵技术在生物制品制造领域的应用随着分子工程技术的发展，利用微生物细胞工厂生产蛋白质药物、抗生素和生物反应器也已成为可行的技术。

利用生物反应器生产生物质的过程中，需要考虑微生物细胞的生长动力学分析，如代谢途径的调控、氧气和营养物质的补给。

微生物细胞工厂不但可以大幅降低生物制品的成本，而且可以实现药物的个性化定制，解决传统医药生产中品种少、产量小、迭服率高的问题。

3. 生物发酵技术在燃料制造领域的应用生物质能源制造一直是人们追求的目标，而生物发酵技术正是实现这一目标最有效的手段之一。

通过利用生物微生物细胞的代谢产物，如葡萄糖、木糖、木质素等生物原料，可以生产出生物质燃料，如乙醇、丁醇、牛皮纸和生物柴油等。

选用合适的微生物作为生物反应器应用，组织工程平台优化其生长条件，以实现最佳的发酵效果。

此外，智能自动控制技术，如定期维护和监控，可实时调节微生物代谢，优化发酵反应，提高生产效率。

利用酒糟生物质发酵生产燃料乙醇的试验研究宋安东;张建威;吴云汉;马向东【期刊名称】《农业工程学报》【年(卷),期】2003(019)004【摘要】研究了采用固态发酵工艺利用酒糟生物质生产燃料乙醇的工艺.向酒糟生物质中加入0.05%液化酶,0.06%糖化酶,0.8%纤维素酶,0.4‰TH-AADY,调整酒糟生物质的酸度为3.0,含水率为60%,起始温度为22～24℃,发酵周期为9 d的条件下,燃料乙醇产率可达4.18%.中试结果表明,该工艺可正常生产燃料乙醇,产率为4.03%.本研究可以为酒糟生物质资源的合理利用、消除酒糟对环境的污染、开发可再生新能源提供一条新工艺.【总页数】4页(P278-281)【作者】宋安东;张建威;吴云汉;马向东【作者单位】河南农业大学生物技术与食品科学学院,郑州,450005;农业部农村可再生能源重点开放实验室,郑州,450002;河南农业大学生物技术与食品科学学院,郑州,450005;河南农业大学生物技术与食品科学学院,郑州,450005;河南农业大学生物技术与食品科学学院,郑州,450005【正文语种】中文【中图分类】Q939.7【相关文献】1.原生质体融合子发酵玉米秸秆水解液生产燃料乙醇的试验研究 [J], 宋安东;王风芹;张建;谢慧;杜风光2.绿藻生物质发酵生产燃料乙醇的研究∗ [J], 王辉;赵杉林;葛丽莹;薛向欣;陆光;王菲3.曲酒糟发酵生产燃料乙醇技术研究 [J], 郝标;王静;张庆龙4.玉米燃料乙醇副产物酒糟及酒糟液高值化利用的研究现状 [J], 王继艳;张显友;薄长凯;宁艳春;屈海峰;张钧;岳军;徐友海5.生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展 [J], 曾凡洲;蒋剑春;卫民;陈育如因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

木质纤维生物质同步糖化发酵(SSF)生产乙醇的研究进展张宁;蒋剑春;程荷芳;曾凡洲【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2010(029)002【摘要】综述了有关木质纤维生物质原料同步糖化发酵生产乙醇的最新研究进展和未来发展方向:同步糖化发酵是一种用于从木质纤维原料生产乙醇的工艺过程,此工艺的优点是酶水解与发酵同时进行,可以减少最终产物对酶水解的抑制作用,并减少投资成本,是最具发展潜力和优势的工艺之一.近年来在优化预处理工艺、降低纤维素酶成本以及己糖戊糖协同发酵等方面的研究都取得了长足的进步,其中以小麦秸秆为原料进行同步糖化发酵所得到的乙醇浓度接近40 g/L.【总页数】5页(P238-242)【作者】张宁;蒋剑春;程荷芳;曾凡洲【作者单位】中国林业科学研究院林产化学工业研究所,国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,江苏,南京,210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所,国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,江苏,南京,210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所,国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,江苏,南京,210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所,国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,江苏,南京,210042【正文语种】中文【中图分类】TQ531.3;TS262.2【相关文献】1.木质纤维原料同步糖化发酵制取生物乙醇研究进展 [J], 高月淑;许敬亮;袁振宏;张宁;蒋剑春2.利用木质纤维素类生物质发酵生产乙醇重组菌株研究进展 [J], 何明雄;祝其丽;潘科;胡启春3.木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ι)——木质纤维原料蒸汽爆破预处理的研究 [J], 张德强;黄镇亚;张志毅4.木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究进展 [J], 张德强;黄镇亚;张志毅5.木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ⅲ)——毛白杨爆破原料一步法转化成乙醇的研究 [J], 张德强;张志毅;黄镇亚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

木质纤维素类生物质制备燃料乙醇的微生物研究进展奚立民;曹树勇;柯中炉【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2009(28)11【摘要】The process in the transformation of lignocellulose to ethanol is mainly composed of four steps, Such as pretreatment, hydrolysis, fermentation and purification. Since industrial application of microorganisms has great advantages in reducing the cost of production, this review herein focuses on the research progress in the application of microorganisms in pretreatment, cellulase production and ethanol fermentation. Furthermore, both challenges and progresses in the whole process are briefly introduced, such as the optimization of some process parameters, enhancement in the production and activity of cellulase, and microorganisms genetically engineered to metabolize both hexose and pentose.%从木质纤维素制备燃料乙醇的基本工艺可以分为预处理、水解、发酵和纯化4个部分.考虑到微生物方法在工业化生产中具有的低成本优势,本文就微生物在预处理中的应用,微生物在纤维素酶生产中的应用以及微生物在乙醇发酵中的应用这三方面的研究现状进行了综述,并进一步分析了在改进原料预处理、提高纤维素酶产量和活性、扩大糖原范围、优化水解发酵工艺等方面的研究进展.【总页数】6页(P2003-2008)【作者】奚立民;曹树勇;柯中炉【作者单位】台卅职业技术学院生物与化学工程系,浙江,台州,318000;台卅职业技术学院生物与化学工程系,浙江,台州,318000;台卅职业技术学院生物与化学工程系,浙江,台州,318000【正文语种】中文【中图分类】TK16【相关文献】1.木质纤维素类生物质转化为燃料乙醇关键技术研究现状 [J], 武小芬;陈亮;陈静萍;苏小军;王克勤2.木质纤维素类生物质制备生物乙醇研究进展 [J], 王晓娟;王斌;冯浩;李志义3.木质纤维素生物质制取燃料乙醇的化学预处理技术 [J], 朱振兴;聂俊华;颜涌捷4.一种木质纤维素类生物质水解重整制备生物汽油的方法 [J], 文伟河5.木质纤维素类物质生产燃料乙醇的研究进展 [J], 邢启明;孙启忠;高凤芹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。