木質(zhì)纖維生物質(zhì)煉制生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)進(jìn)展(參考版)
2025-04-10 03:36本頁(yè)面
【正文】 。建立木質(zhì)纖維生物質(zhì)煉制技術(shù)示范企業(yè)，在原料豐富的農(nóng)村地建立生物煉制中心，使農(nóng)作物全株收獲，經(jīng)過(guò)分級(jí)分離和精細(xì)加工，最終實(shí)現(xiàn)全部利用。發(fā)展高效的生物煉制既是中國(guó)戰(zhàn)略安全的需要，也符合世界的發(fā)展潮流。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和世界人口的激增，人類(lèi)正面臨著能源和石油危機(jī)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。蒸汽爆破過(guò)程生成的副產(chǎn)物會(huì)阻礙后續(xù)水解和發(fā)酵，因此要用水洗掉這些副產(chǎn)物，同時(shí)也洗去了大部分可溶于水的半纖維素及其水解產(chǎn)物木糖、阿拉伯糖,這些物質(zhì)與水洗副產(chǎn)物混合在一起難于分離，利用它們作碳源進(jìn)行單細(xì)胞蛋白(SCP)的生產(chǎn)是簡(jiǎn)便有效的預(yù)處理廢液處理途徑 。乙醇發(fā)酵產(chǎn)生的CO2純度較高，一般可達(dá)到99%以上，所含雜質(zhì)數(shù)量較少，只需對(duì)這些雜質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的提純處理便可獲得高純度的CO2。木質(zhì)素也可制備貴重香料—香蘭素。木質(zhì)素提取可采用堿溶—酸沉法、絮凝法沉淀法、高沸醇溶劑法分離出。 木質(zhì)素是苯丙烷衍生物的聚合物，可用于生物肥料，也可以用于生產(chǎn)高值的芳香族化合物。初步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析顯示，木糖相關(guān)產(chǎn)品—乙醇聯(lián)產(chǎn)工藝的酒精生產(chǎn)成本會(huì)低于糧食酒精成本(低于4000元／噸)，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。山東大學(xué)的研究顯示，廢渣中的纖維素乙醇得率可以高達(dá)90％以上(不包括產(chǎn)酶原料)。每年要消耗玉米芯30余萬(wàn)噸，完全達(dá)產(chǎn)后需要50萬(wàn)噸。木糖醇2萬(wàn)噸。李琰等研究了水解條件對(duì)木糖醇利率影響，確定了較佳的工藝條件，木糖醇利率達(dá)62%。木質(zhì)纖維素物質(zhì)中，玉米芯含有近40％的半纖維素，在中國(guó)已有廠家利用玉米芯生產(chǎn)木糖醇。另外，根據(jù)木糖在細(xì)菌中的代謝機(jī)理，木糖在木糖異構(gòu)酶的作用下可以轉(zhuǎn)化為木酮糖，而釀酒酵母可以直接利用木酮糖，但酵母菌不能產(chǎn)生這種酶，可以采用木糖異構(gòu)酶與釀酒酵母相結(jié)合的方式，最終將木糖發(fā)酵產(chǎn)酒精，國(guó)外已有報(bào)道，并且效果顯著。Kuyper等將從木糖轉(zhuǎn)化到糖酵解中間產(chǎn)物所需的全部基因均過(guò)量表達(dá)，同時(shí)將釀酒酵母的醛糖還原酶基因GRE3敲除以減少副產(chǎn)物產(chǎn)生而得到重組菌RWB217。浙江大學(xué)夏黎明等構(gòu)建一株重組酵母(Saccharomyces cerevisiae ZU10)的研究表明，重組酵母具有乙醇耐受性強(qiáng)、遺傳性能穩(wěn)定、可在厭氧條件下發(fā)酵葡萄糖和木糖產(chǎn)乙醇等優(yōu)良性能。能發(fā)酵木糖的微生物分為兩類(lèi)，一類(lèi)是基因工程微生物，主要有釀酒酵母、大腸桿菌、發(fā)酵運(yùn)動(dòng)單胞菌等；另一類(lèi)是天微生物，主要是一些木糖利用酵母，研究得較多的樹(shù)
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