利用作物秸秆发酵生产工业乙醇
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玉米是一种重要的经济作物，世界各地都有大量的玉米生产，而玉米秸秆是玉米产量的一个重要副产品。
如何有效利用玉米秸秆，降低环境污染，提高生产效率，是当前亟待解决的问题之一。
本文将探讨玉米秸秆发酵生产酒精的研究。
传统的酒精生产主要是以粮食、蔗糖等为原料，通过发酵和蒸馏制得酒精。
但这些原料一般用于食品生产，而且价格较高，使得酒精生产成本较高。
玉米秸秆作为废弃物料，被广泛利用于发酵生产酒精已经成为一种可能。
秸秆是一种生物质，含有丰富的碳水化合物，易于通过发酵转化为酒精。
秸秆的全球生产已达到10亿吨，这些秸秆如能改变废品的状态，利用其丰富的能源和素材，势必有很大的价值和意义。
玉米秸秆作为原料制成酒精有多种方式，包括干燥后直接发酵、湿法发酵等。
其中，最流行的方法是湿法发酵。
湿法发酵的步骤如下：首先将玉米秸秆切碎成小块，再与水混合，加入适量的含糖物质和酵母，混合均匀后进行发酵。
发酵完成后，将发酵液加热至酒精沸点，收集产生的酒精。
进行酒精生产的过程中，如何选择适当的酵母也是一项重要的研究。
常用的酵母有干酵母和液态酵母。
干酵母的保质期较长，储存方便，但价格较高。
液态酵母可以自我复制，价格较便宜，但不利于储存。
为了取得更好的生产效果，科学家们还在研究中寻找更为适合秸秆发酵的酵母菌株。
除了选择合适的酵母，还需要在发酵过程中注意控制一些关键步骤。
比如，在发酵前要先将碎秸秆进行消毒，以去除细菌等有害物质；在发酵过程中要控制发酵的温度和pH值，以确保发酵过程的顺利进行；在酒精的分离和提纯过程中也需要注意一些细节，如定期清理设备、控制酒精的浓度等。
玉米秸秆发酵生产酒精不仅能有效地利用废弃物料，降低环境污染，还能减少对粮食等价值更高的原材料的使用。
此外，这种新型酒精生产方式不仅可以生产普通酒精，还可以制造生物柴油和高级助燃剂，具有广阔的应用前景。
相信随着科技的不断进步和研究的深入，将会有越来越多的方法被开发出来，将秸秆等废弃物料转化为高价值产品。
作物秸秆实验室条件发酵制乙醇研究
床， ｐ Ｈ计 ， ７ ２ ２ Ｗ 微机型分光光度计 。
方 法
生产 ， 是所有纤维原料生物转化 中的关键环节 ， 也是成本最高 的一个部 分。研究表 明 ， 使用固态发酵方 法生产纤维素酶 ， 如 用秸 秆等纤维 原料 直接 生产纤维 素酶 ， 可 以有效 减少生产 成 本 。本研究采用笔者所在实验室 自行分离鉴定 的土曲霉
菌株 Ｍ１ １ ， 它具有高效 降解纤维素 的活性 ， 在 实验室条件下 ，
使用 固态 发酵法 ， 对同时作 为产酶底物 和纤维素 原料 的几 种 秸秆 原料 进行研究 ， 摸索新型的乙醇发酵方式 ， 旨在为利用秸 秆为原料 工业 化生产 乙醇提供依据 。
１ 材 料 与 方 法 １ ． １ 材 料
１ ． ４ ． ２ 产 酶 分 解 纤 维 素 的 正 交试 验 采 用 正 交 试验 ， 研 究 秸
小麦 秸 秆 和玉 米 秸 秆 采 自河 南 省 郑 州 市 沟 赵 乡祥 营 村 ，
芝麻秸秆 产 自河南省农业科学 院芝麻试验基地 。郑州大学生 物化学 与分子生物 学实 验室提 取分离 鉴定 的土 曲霉 Ｍ１ １菌 株， 具有耐高温 、 耐强酸 的高效降解特性 。酵母菌也是笔者所
养基 ， 在ｌ Ｏ Ｐ ａ压力下高压蒸汽灭菌 。
将土曲霉 Ｍｌ ｌ 接种在 Ｐ Ｄ Ａ培养基上， ４ ５℃培养 ７ ｄ 使之形 成成熟孢子。用 ５ ｍ Ｌ灭菌生理盐水冲洗培养基 ， 收集孢子 ， 并 用血球计数板计数 ， 控制溶液 中孢 子含量为 １ ０ ～１ ０ 个／ ｍ Ｌ ， 在铁盘 中装入不 同颗粒度的 ４种秸秆原料 ， 每份 ２ ５ ｇ 。
酵培养 基： 蛋 白胨 ５ ． ０ ｇ ， Ｎ Ｈ Ｃ １ ２ ． ０ ｇ ，Ｋ Ｈ ： Ｐ Ｏ １ ． ０ ｇ ，
秸秆生产乙醇的化学方程式
秸秆生产乙醇的化学方程式【实用版】目录1.秸秆生产乙醇的背景和意义2.秸秆生产乙醇的化学方程式3.秸秆生产乙醇的优缺点4.我国秸秆生产乙醇的发展现状和前景正文1.秸秆生产乙醇的背景和意义随着我国经济的快速发展，能源问题日益突出，而乙醇作为一种可再生能源，在我国的应用前景十分广阔。
秸秆作为农业生产的废弃物，具有广泛的来源和低成本的优势，将其转化为乙醇不仅可以解决能源问题，还能减少农业废弃物的污染，提高农业资源利用率。
2.秸秆生产乙醇的化学方程式秸秆生产乙醇的主要过程是生物发酵法，其化学方程式如下：纤维素 (C6H10O5)n →葡萄糖 (C6H12O6) →乙醇 (C2H5OH) + CO2其中，纤维素是秸秆的主要成分，通过生物发酵过程中的酶解作用，转化为葡萄糖，再经过酵母发酵，最终生成乙醇和二氧化碳。
3.秸秆生产乙醇的优缺点优点：- 秸秆作为农业废弃物，来源广泛，成本低廉，具有可持续性。
- 乙醇作为可再生能源，对减少石油资源消耗，缓解能源危机具有积极意义。
- 乙醇具有较好的环保性能，可降低汽车尾气排放，减少空气污染。
缺点：- 秸秆中含有的杂质较多，需要经过多道工序处理，生产成本较高。
- 乙醇的热值较低，作为燃料使用时，其行驶里程较短。
- 乙醇的生产和储存技术要求较高，对设备和条件有一定要求。
4.我国秸秆生产乙醇的发展现状和前景我国是农业大国，秸秆资源丰富，近年来，政府加大了对秸秆资源化利用的支持力度，秸秆生产乙醇产业得到了快速发展。
然而，由于技术、资金等多方面原因，我国秸秆生产乙醇产业仍处于初级阶段，距离大规模商业化应用还有一定距离。
秸秆生产乙醇的化学方程式
秸秆生产乙醇的化学方程式秸秆是农作物的废弃物，如玉米秸秆、稻秆、小麦秸秆等。
利用秸秆来生产乙醇可以解决农作物废弃物污染环境的问题，并且乙醇是一种可再生的能源，能够替代化石燃料，对减少二氧化碳排放和改善环境有积极的影响。
秸秆生产乙醇的化学方程式可以分为两个步骤：预处理和发酵。
首先从预处理开始。
1.初步处理:将秸秆粉碎，并将其与水混合，调节pH值并加入酶解剂，使其溶解。
C6H10O5（纤维素）+ H2O → C6H12O6（葡萄糖）2.酸处理:在适当的温度和压力下，加入强酸（如硫酸）进行酸处理，破坏纤维素的结构，使其更容易被发酵。
C6H12O6（葡萄糖）+ H2SO4 → 3C2H5OH（乙醇）+ 3CO2（二氧化碳）接下来是发酵过程。
3.酵母发酵:将酸处理后的混合物进行发酵，加入酵母菌，酵母菌通过呼吸作用将葡萄糖转化成乙醇和二氧化碳。
C6H12O6（葡萄糖）→ 2C2H5OH（乙醇）+ 2CO2（二氧化碳）综上所述，秸秆生产乙醇的化学方程式为：C6H10O5（纤维素）+ H2O → C6H12O6（葡萄糖）C6H12O6（葡萄糖）+ H2SO4 → 3C2H5OH（乙醇）+ 3CO2（二氧化碳）C6H12O6（葡萄糖）→ 2C2H5OH（乙醇）+ 2CO2（二氧化碳）以上是乙醇生产的主要化学方程式，其中涉及到纤维素的水解和酸处理以及葡萄糖的发酵。
这个过程中主要产物是乙醇和二氧化碳，乙醇可以用作生物燃料和工业原料，而二氧化碳则可以收集并进行回收利用，以减少环境污染。
然而，生产乙醇的过程涉及多个步骤，具体环境条件和使用的酵母菌种类等因素会影响到乙醇的产率和纯度，所以上述化学方程式只是简单的示意，实际生产过程中还需要考虑更多的因素，并进行优化和改进。
秸秆生产乙醇的化学方程式
秸秆生产乙醇的化学方程式
乙醇是一种广泛应用于化工、医药和饮料等领域的有机化合物。
近年来，随着对可再生能源的需求不断增加，利用秸秆等农业废弃物生产乙醇引起了人们的广泛关注。
本文将介绍秸秆生产乙醇的化学方程式及反应过程。
首先，我们需要了解秸秆生产乙醇的化学方程式。
秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
通过水解、发酵等化学反应，可以将其转化为乙醇。
化学方程式如下：
(1) 水解反应：纤维素+ 3H2O → 葡萄糖
(2) 葡萄糖发酵反应：葡萄糖→ 乙醇+ CO2
接下来，我们来详细了解一下这两个反应过程。
首先是水解反应。
在酸性条件下，纤维素与水发生水解反应，生成葡萄糖。
这是一个多步反应过程，通常需要添加催化剂，如酸、酶等，以提高反应速率和转化率。
然后是葡萄糖发酵反应。
在无氧条件下，葡萄糖经过发酵过程，转化为乙醇和二氧化碳。
这一过程主要依赖于微生物的作用，如酵母菌等。
通过控制发酵条件，如温度、pH 值、营养物质等，可以优化乙醇的产量和纯度。
最后，我们来看一下乙醇的应用。
乙醇在化工、医药和饮料等领域具有广泛的应用前景。
在化工领域，乙醇可用于生产乙醛、乙酸、乙烯等化学品；在医药领域，乙醇可作为溶剂、消毒剂等；在饮料领域，乙醇是酒精饮料的主要成分。
总之，利用秸秆生产乙醇是一种具有前景的可再生能源生产方式。
通过水解、发酵等化学反应，可以将秸秆转化为乙醇。
玉米秸秆发酵生产乙醇的研究进展
玉米秸秆发酵生产乙醇的研究进展摘要:秸秆是丰富的可再生资源,要紧由纤维素、半纤维素和木质素组成。
秸秆通过预处理,水解和发酵可生成乙醇。
秸秆生产乙醇的工艺包括预处理,水解和发酵。
发酵方法有直截了当发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同时糖化发酵法和非等温同时糖化发酵法以及固定化细胞发酵法。
介绍了秸秆生产乙醇几个关键工艺的最新进展。
关键词:秸秆,酒精,木质纤维素我国是一个农业大国,各类农作物纤维资源十分丰富,仅秸秆一项就达7亿t吨以上,其中玉米秸秆约2.2亿t吨,这些资源长期没有得到合理的开发。
作为农业废弃物的玉米秸秆多以燃料烧掉,其烟雾中含大量的TSP 和SO2 ,造成大气严峻污染。
近年来生物质能的研究差不多成为一个热门的研究课题，利用农业废弃物发酵生产燃料酒精正逐步成为人们研究的热点,玉米秸秆作为一种重要的农业废弃物,受到了广泛的关注。
在我国，玉米秸秆除了少部分被利用外，大部分以堆积、荒烧等形式直截了当倾入环境，造成极大污染和白费，而且这种直截了当燃烧的方法热效率专门低，只有10%左右。
假如将它们转化成气体或液体燃料（酒精、氢气、柴油等）热效率可达30%以上。
如此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，也为人类连续进展提供了保证。
1 玉米秸秆简介玉米秸秆要紧由植物细胞壁组成，细胞壁差不多组成是纤维素、半纤维素、木质素，纤维素和半纤维素被木质素层层包裹，纤维素是一种有1000-10000个β-D-吡喃型葡萄糖单体以β-1，4-糖苷键连接的直链多糖，多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维，其差不多组成单位是纤维二糖,它是地球上最丰富的聚合体。
而半纤维素要紧是木糖以及少量阿拉伯糖，半乳糖，甘露糖组成，而木质素是以苯丙烷及其衍生物为差不多单位构成的高分子芳香族化合物，对水解纤维素起到屏障作用。
到目前为止,还未发觉能利用木质素的单聚体来生产乙醇的微生物。
半纤维素较易水解为五碳糖，纤维素较困难水解为六碳糖，而木质素一样作为燃料。
利用秸秆生产乙醇可行性分析
秸杆生产乙醇的可行性分析秸杆是一种可再生的自然能源资源，也是可以“合理永续地利用自然资源”，它不仅能缓解商品能源的短缺和提供高效饲料，而且有利于农业科技的全面推行和生物质的综合利用，对农村经济可持续发展和生态环境的保护起到积极的作用。
秸杆能源化工程，可以提高综合利用率，大幅度地提高能源的洁净质量，解决了秸杆过剩造成的随意焚烧问题，是实现经济、社会、能源、生态、环境协调发展的有效途径。
秸杆的主要成分是木质纤维素。
是纤维素、半纤维素和木质素混合在一起的材料。
用木质纤维素作为糖源生产燃料酒精，目前糖的利用和转化率还很低，通常只有百分之十几。
在秸秆中纤维素、半纤维素和木质素通过共价键或非共价键紧密结合而成的木质纤维，占秸杆总重量的约70-90％左右。
植物中三者各占的比例随不同来源的植物或植物的不同部分而有所区别，大概的比例数字为：纤维素30-50%;半纤维素20-35%;木质素20-30%;灰份0-15%。
其实纤维素的非结晶结构是很容易被打破的，它可以完全降解成葡萄糖，后者是发酵乙醇的原料。
目前遭遇的主要问题是，纤维素的结晶结构难以被破坏，致使人们无法完成后续处理。
纤维素和半纤维素被难以降解的木质素包裹，使得纤维素酶和半纤维素酶无法接触底物，这构成了木质纤维素利用的重大障碍。
只有经过有效的预处理方法，破坏了木质纤维素的高级结构，实现纤维素酶和半纤维素酶对纤维素的可及性，才能使木质纤维素作为自然界里最大宗的资源，像淀粉一样被人和动物完全利用。
纤维素被纤维素酶水解的反应通常又称为糖化反应，水解的主要产物是单糖。
植物细胞壁中，纤维素被半纤维素和木质素通过物理和化学作用所包裹，不利于纤维素酶对纤维素的进攻。
木质素是由苯基丙烷聚合而成的一种非多糖物质。
由芳香烃的衍生物以-C-C-键、-O-键纵横交联在一起，其侧链又与半纤维素以共价键结合，形成一个十分致密的网络结构，将纤维素紧紧包裹在里面。
所以，要彻底降解纤维素，必须首先降解木质素。
农作物秸秆发酵生产燃料乙醇的研究进展及展望
素 主要 是 由木糖 以及 少量 阿拉 伯糖 、 乳 糖 、 半 甘 露糖 组成 ， 而木 质 素是 以苯丙 烷及 其衍 生物 为基 本单 位构 成 的高分 子芳 香族 化合 物 ， 解 纤维 对水 素起 到屏 障作 用 。到 目前 为 止 还 未 发现 能利 用 木质 素 的单 聚体 来 生 产 乙醇 的微 生 物 。半 纤 维 素较 易 水 解 为 五 碳 糖 ， 维 素 较难 水 解 为 六 碳 纤 糖 ， 木质 素一 般作 为燃 料 。 而
物秸 秆是 丰 富 易得 的植 物纤 维素 资 源 ， 主要 由纤维素 、 纤维 素和木 质素 组成 。秸 秆 经过预 半 处理 、 解和发 酵 可生成 乙醇。秸 秆 生产 乙醇 的工 艺主要 包括预 处理 、 解和 发 酵。发 酵方 水 水
法有 直接 发 酵法 、 间接发 酵 法、 同时糖化 发 酵法 和非等 温 同时糖 化发 酵 法以及 固定 化 细胞 发
基本 组成 是纤维 素 、 半纤 维素 、 木质 素 ， 纤维 素和
一
４ 一 ２
中国饲料添加剂
２１ ０ ０年第 ９期（ 总第 ９ ９期 ）
糖 。纤维 素水 解 只有 在 催 化 剂 存 在下 才 能 显 著 地进 行 。常用 的 催 化剂 是 无 机 酸 和 复合 纤 维 素 酶， 由此分 别形 成 了酸水解 工 艺和 酶水解 工艺 。
眭培林 ： 农作 物秸 秆发酵生产燃料 乙醇 的研究进展及展望
一 ４ 一 ｌ
农作物秸秆发酵生产燃料乙 醇的研究进展及展望
眭培 林
（ 广东 溢 多利生 物科 技有 限公 司 ） 摘 要 ： 物 纤 维素是地 球储 存 太 阳能的 主要 形 式 ， 取之 不尽 的 可再 生资 源 ， 植 是 而农 作
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一、引言在当前环境保护和可再生能源的重要性日益凸显的背景下，利用农业废弃物进行生物发酵生产酒精成为一种具有潜力的技术。
玉米秸秆是一种常见的农业废弃物，其丰富的碳水化合物成分让其成为一种理想的原料来生产酒精。
本文将探讨玉米秸秆发酵生产酒精的研究现状、方法、优势以及未来发展方向。
二、玉米秸秆发酵生产酒精的方法1. 原料准备玉米秸秆作为主要原料，需要经过破碎、水浸泡等处理，以提高其表面秸秆秸外的表面秸秆秸曝露面积，有利于后续的酶解和发酵过程。
2. 酶解过程将处理好的玉米秸秆进行酶解，主要通过添加纤维降解酶来分解玉米秸秆中的纤维素和半纤维素等多糖物质，释放出葡萄糖等单糖。
3. 发酵生产酒精在酶解后，将释放出的单糖溶液用酿酒酵母等微生物菌种进行发酵，产生酒精和二氧化碳。
发酵过程中需要控制好温度、pH值等参数。
三、玉米秸秆发酵生产酒精的优势1.环保：利用玉米秸秆等农业废弃物进行生产，能减少焚烧等对环境的污染。
2.资源综合利用：将废弃物转化为有价值的产品，实现资源的循环利用。
3.降低生产成本：玉米秸秆等废弃物作为原料成本低廉，有助于降低生产成本。
4.可持续发展：利用农业废弃物生产酒精符合可持续发展的理念，有助于实现能源的可持续供应。
四、未来发展方向1.工艺优化：不断优化酶解和发酵工艺，提高生产效率和产量。
2.副产物利用：研究开发玉米秸秆发酵过程中的副产物的综合利用价值。
3.工业化规模化：进一步探索工业化规模化生产的可行性和优化方案。
4.技术创新：结合生物技术等新技术手段，推动玉米秸秆发酵生产酒精技术的创新发展。
五、结论玉米秸秆发酵生产酒精是一种有潜力的技术路线，具有环保、资源综合利用、降低生产成本等优势，未来的发展潜力广阔。
通过持续的研究和创新，玉米秸秆生产酒精技术将在可再生能源领域发挥更加重要的作用。
以上是关于玉米秸秆发酵生产酒精的研究文档，希望对您有所帮助。
玉米秸秆发酵制备燃料乙醇生产工艺
玉米秸秆发酵制备燃料乙醇生产工艺摘要：玉米秸秆属于再生资源的一种，并且具有原材料廉价和资源数量丰富的特点，主要由纤维素和木质素构成，秸秆在经过一定加工工艺后，如预处理、水解处理、发酵处理会分解产生乙醇，这种乙醇极其适合应用在工业燃料制作中。
为此，本文分析了玉米秸秆的成分，以及其预处理、水解、发酵等相关加工工艺，旨在为玉米秸秆制备燃料乙醇提供技术参考。
现阶段，全世界正在面临较大的能源危机，而石油资源的日渐枯竭让化工燃料生产行业陷入了瓶颈期，此时，酒精成为了潜力最大的替代品，为此，各大化工燃料生产企业开始将发展眼光投射在了燃料乙醇的制备上。
而玉米秸秆则是制备燃料乙醇的良好原材料，应用秸秆制备燃料乙醇，不但能够缓解能源危机，还能提高对秸秆的利用率，符合科学发展观的要求。
1玉米秸秆成分分析玉米秸秆的构成成分主要包括：纤维素、木质素、浸提物质、半纤维素、灰等。
纤维素中含量最高的化学分子是脱水葡萄糖，可以判定纤维素为纤维二糖的化学单元重复体。
半纤维素主要包括木聚糖、葡聚糖、甘露聚糖，其中的短链多糖成分属于易溶解于水的化学分子。
木质素以苯丙烷为基本计量单位，属于高分子方向化合物的一种，可以对水解纤维素形成良好的屏障。
2玉米秸秆的预处理操作在玉米秸秆的细胞壁中，纤维素分子被包裹在半纤维素和木质素之间，并以网状结构存在，并且纤维素本身具有质地密集的特征，将半纤维素和木质素当成保护层，此时，直接进行水解操作的成功率较低，因此，需要对玉米秸秆进行预处理，为接下来水解工艺的应用奠定基础。
下面将对玉米秸秆的预处理方式及其工艺进行进一步分析。
（1）物理预处理方式。
物理预处理方式即对玉米秸秆进行机械性粉碎，也是最为原始和常见的预处理工艺，操作人员可以通过切、割、碾、磨等方式减少玉米秸秆原有的粒度，并增加秸秆颗粒底部和酶的接触面积，进而降低纤维素的结晶程度。
物理粉碎秸秆的方式有干粉粉碎、湿法粉碎、振动粉碎、压缩粉碎几种常见的处理方式。
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纤维素的分子结构
纤维素的结构
纤维素分子
结晶纤维素
植物细胞壁含 有
多糖和木质素
木质纤维 素结构
分层网格的微纤 维植物细胞壁
次结晶纤维素
木质纤维素组成
纤维素约45%（主要由葡萄糖聚合而成）、半纤维素约30%（主要由木糖 聚合组成）、木质素约25%（主要由复杂酚类聚合而成）。
（作物秸秆）木质纤维素预处理工艺
（C1 、Cx 、Cb） 协同作用的结果：
1. 首先Cx 酶在纤维 素内部随机的切
割，使其露出许
多供外切酶作用
的末端。
CX
C1
2. 然后在C1酶的作
用下生成大量纤
Cb
维二糖和纤维寡
糖。
3. 最后Cb酶将他们 进一步分解成葡
萄糖。
纤维二糖
两种途径
1.酵母乙醇发酵法：利用酿酒酵母、 管囊酵母、卡尔酵母、清酒酵母在 无氧条件下，得到乙醇
碱法预处理：是利用木质素能够溶于碱性溶液的特点，脱除木质素，引
起木质纤维原料润胀，导致纤维内部表面积增加，聚合度降低，结晶度 下降，从而促进酶水解的进行。常用的碱包括NaOH , KOH ,Ca(OH)2和氨水 等。
4. 生物法
生物法预处理条件温和，能耗低，无污染，但通常处理的时间较长，而 且许多白腐真菌在分解木质素的同时也消耗部分纤维素和半纤维素。
生物质是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源， 也是我国可再生能源发展的重点。
生 物 质
柳枝稷
芒草
秸秆发酵机理
秸秆预处理 01 物理法、物理化学法、化学法和生物法
糖化 02 将纤维素酶解为多糖或单糖。
微生物发酵和蒸馏提取乙醇 03 糖酵解阶段、丙酮酸转化为乙醇以及乙醇的提取的阶段
Prachand Shrestha, Mary Rasmussen. Solid-substrate fermentation of corn fiber by phanerochaete chrysosporium and subsequent fermentation of hydrolysate into ethanol [J]. J. Agric. Food. Chem, 2008, 56, 3918-3924
生物质定义
生物质是指利用大气、水、土地等通 过光合作用而产生的各种有机体，即 一切有生命的可以生长的有机物质通 称为生物质。它包括植物、动物和微 生物。
生物质
广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植 物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表 性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废 弃物和动物粪便。
纤维素酶水解工艺
1. 纤维素酶的定义
能水解植物纤维或经物理、化学方法处理过的纤维素（如CMC）的β-1, 4糖苷
键的酶。
作用方式
纤维素酶水解纤
2. 纤维素酶的分类
维素是各组酶
（一）内切β-1, 4葡聚糖水解酶－Cx （二）外切β-1, 4葡聚糖水解酶－C1 （三） β-1, 4葡萄糖苷酶－Cb
所以迄今为止，生产中大规模使用的仍是酵母。
氨纤维爆破(ammonia fiber explosion, AFEX)法：和蒸汽爆破预处理类似，但是 避免了高温条件下糖的降解以及有害物质的产生。
纤维素原料预处理方法
3. 化学法
稀酸预处理：通常采用0.3~3%的H2S04于110~220℃下处理一定时间。由
于半纤维素被酸水解成单糖，纤维残渣形成多孔或溶胀型结构，从而促 进了酶解效果。
2.细菌乙醇发酵法：利用厌氧发酵 单胞菌、棕榈发酵菌、运动发酵单 胞菌发酵
1.发酵前期：发酵菌种繁殖时期
发 酵
三个阶段
2.主发酵期：繁殖基本停止，主 要厌氧乙醇发酵
3.发酵后期：糖浓度降低，发酵作用
减弱，菌种死去
四步十二个反应
1.葡萄糖到二磷酸果糖，3步反应。
2.磷酸果糖到磷酸甘油醛，2步反应。 3.磷酸甘油醛到丙酮酸，5步反应 4.丙酮酸降解成乙醇，2步反应。
发酵微生物学
生产中能够发酵生产乙醇的微生物主要有酵母 菌和细菌。
目前工业上生产乙醇应用的菌株主要是酿酒酵 母，这是因为它发酵条件要求粗放，发酵过程 pH低，对无菌要求低，以及其乙醇产物浓度高 （实验室可达23%，v/v）。
细菌由于其生长条件温和，pH高于5.0，易染 菌，细菌还易感染噬菌体，一旦感染了噬菌体 将带来重大经济损失。
化石经济，付出了巨大的环境代价（空气污染和温室效应等）
廉价石油时代终结了 ---人类必须戒除“油瘾”
生物质资源开发是人类继续生存的必然选择
面对日益严峻的能源 和环境问题，开发利 用风能、太阳能、生 物质能等可再生能源 已成为世界各国的共 同选择。
孙凤莲, 杜巍. 生物质能源开发利用中的产业体系建设进展与评述[J]. 安徽农业科学, 2014, 42(24): 8323-8326
一、木质纤维素预处理的作用 天然纤维素的高度结晶性和木质化，阻碍了酶与纤维素 的接触使其难以直接被降解。必须通过预处理，以降低 纤维素的结晶度，增加纤维原料的多孔性，脱除木质素 的保护作用，增加酶与底物的接触面积，从而提高酶解 的效率。
二、预处理方法 物理法、物理化学法、 化学法和生物法。
李海涛, 姚开, 贾冬英等. 秸秆纤维素生物转化预处理方法研究进展[J]. 农业技术与装备, 2010, 14: 56-58
利用作物秸秆发酵生产工业乙醇利用作物秸秆发酵生产工业乙醇
姓名：高飞 学号：MG1430073
化石资源是现代工业和现代农业的物质基础
石油、煤炭、天然气不仅提供了 基本的能源，而且提供了99%的 有机工业原料。
中国的石油生产和需求： -----现状和预测
Environmental problem
纤维素原料预处理方法
1. 物理方法
机械粉碎是纤维原料预处理的常用方法，通过切、碾和磨等工艺使纤维原料 的粒度变小，增加底物和酶接触的表面积，降低纤维素的结晶度。机械粉碎 包括干法粉碎、湿法粉碎、振动球磨碾磨等。
2. 物理化学法
蒸汽爆破：将木质纤维原料用160~260℃水蒸汽处理适当时间(30 sec~20 min ) 后，突然减压，蒸汽从反应釜中迅速喷出，使原料爆破。该预处理加剧了纤 维素内部氢键的破坏和有序结构的变化，游离出新的羟基，增加了纤维素的 吸附能力，也促进了半纤维素的水解和木质素的转化。