燃料酒精的研究

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1、黑龙江东方学院文献检索选修课论文燃料酒精生产的研究进展学生姓名郎敬学号074151207专业生物工程（发酵方向）班级07级本科指导教师张多英学部食品与环境工程学部燃料酒精生产的研究进展摘要能源危机导致石油价格急剧攀升，燃料酒精作为汽油的替代品日益受到关注。本文介绍了国内外燃料酒精生产的研究进展，包括生产原料、菌株选育、发酵技术、酒精脱水技术及酒精糟液的处理与利用等，并对我国的燃料酒精发展提出了展望。关键词：燃料酒精；菌株选育；发酵技术；脱水技术目录摘要2第1章绪论31.1概述31.2燃料酒精的优势3第2章生产原料32.1国内外生产酒精主要原料32.2糖质原料生产酒精4第3章菌株筛选及构建

2、43.1产酒精的微生物43.2选择高产酒精菌株的一些实验53.3简述产酒精细菌6第4章酒精发酵技术74.1简述74.2固定化细胞技术的应用8第5章酒精脱水技术8第6章酒精糟液的处理及利用9第7章我国燃料酒精发展展望10第1章绪论1」概述化石能源是当今能源结构的主体。随着经济的快速发展，化石能源的消费迅速增加。然而，化右能源是一类非常宝贵的不可再生资源，其储量冇限。为了实现社会和经济的可持续发展，开发和利用生物能源已成为一种战略选择。世界各国，特别是欧美等发达国家，纷纷开始制定生物质资源逐步替代石油资源的科技与产业发展规划。美国政府组建了“生物质项口办公室”，成立了专门的“生物质技术咨询委

3、员会”；欧盟委员会提出到2020年运输燃料的20%将用燃料乙醇等生物燃料替代；日本制订了“阳光计划”；印度制订了“绿色能源工程计划”等。1.2燃料酒精的优势口前生物能源产品中，在产业规模方而发展最快的是燃料酒精，它是一种液体燃料,是汽油的理想替代品。早在1975年巴西就成功地开发了汽车用燃料酒精，分为含水和不含水的燃料酒精两种，前者可直接作为汽车的燃料，后者则以20%〜40%的比例添加到汽油中变为混合燃料使用。车用乙醇汽油既能为汽车提供同样的动力，还可以减少汽车尾气对环境的污染。新世纪伊始，石油价格的攀升和全球环境保护的要求，为燃料酒精产业带来了很好的发展机遇。第2章生产原料2.1国内外

4、生产酒精主要原料目前国内外生产燃料酒精的原料主要有玉米、甘蔗、甜菜、廿薯等。巴西是世界上年产燃料酒精最多的国家，其燃料酒精工业的主耍原料是廿蔗。此外，巴西述开发了以甘蔗渣为原料制酒精的新技术（迪：T尼快速水解法DHR）,DHR技术可减少水解蔗渣的时间而获得高的转化率，它的技术性和经济性得到了认可。只用压榨蔗汁发酵，每吨甘蔗产酒精70〜80L,增加蔗渣水解每吨甘蔗多产酒精近50%。口前，在巴西的UsinaSaoLuis,半机械化生产酒精可达5000L/d的规模。美国的燃料酒精产量仅次于巴西，其生产酒精的工厂90%以上以玉米为原料，其生产水平是0.37〜0.41L乙醇/kg玉米，产率为0.3

5、125（湿磨法）〜0.3375（干磨法）。我国80%左右的酒精用淀粉质（玉米、小麦、高粱、tt薯、木薯等）原料生产，约有10%的酒精以糖蜜为原料。按国内的生产工艺和操作条件，每生产It酒精需用粮薯原料3.0~3.2t。2.2糖质原料生产酒精使用糖质原料和淀粉质原料生产燃料酒精，原料成木占燃料酒精生产成木的比例高达50%以上。因此，降低燃料酒精生产成本的一个选择是开发廉价的原料资源。以农作物秸秆和林业生产废弃物为代表的木质纤维素类生物质资源越来越受到人们的关注。木质纤维素类原料主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，结构非常复杂，必须先经过水解糖化才能被微生物利用制取燃料酒精。水解的方法冇酸法

6、和酶法，酶法水解由于具冇设备简单、反应条件温和、原料糖化得率高、副产物少以及不污染环境等优点，得到了更广泛的应用。然而，木质索的存在阻碍了纤维索酶的作用，因此在酶法水解前需要进行一定的预处理，改变天然纤维素的结构，降低它的结晶度，脱去木质素，以增加纤维素酶与纤维素的有效接触。常用的预处理方法有超微粉碎、蒸汽爆破、高能辐射、微波和超声波处理等，述可以采用一些化学试剂（氢氧化钠、液氨等）进行处理。此外，口然界中许多真菌（白腐菌、褐腐菌和软腐菌等）具有分解木质素的能力，也可用于木质纤维索原料的预处理。第3章菌株筛选及构建3.1产酒精的微生物产酒精的微生物主要包括酵母和细菌两大类。菌株选育的目标

7、一是通过基因工程和代谢工程等现代生物技术手段，构建发酵性能优良的菌株，调控微生物代谢过程，提高酒精对糖的收率，以降低燃料酒精生产的原料消耗；二是提高菌株的耐温性以提高发酵温度，降低人型发酵装置夏季高温季节的冷却费用，以及提高菌株的耐酒精性能以提高发酵终点发酵醪中的酒精浓度。Kondo等通过分子生物学手段，将带冇葡萄糖糖化酶基因的表达质粒PgAll导入酵母菌宿主YF207屮，得到的菌株YF207/PgAll可在超过300h的条件下连续