国内外纤维素乙醇技术进展研究
我国纤维素乙醇产业化路线图 (1)
我国纤维素乙醇产业化路线图前言我国纤维素乙醇产业化，是一项影响我国中长期能源供应和安全、生态环境改善、二氧化碳减排、农村经济转型等重要方面的战略措施。
制订我国纤维素乙醇产业化路线图，是一项国家层面的战略规划，一项庞大的系统工程，需要集各个方面、各个部门、各个地区的意见和智慧，经反复讨论而成。
本文仅就本课题的研究结果提出初步建议，以期抛砖引玉，筑巢引凤。
本路线图基于以下认识而提出：一、发展液态先进生物燃料是在目前技术条件下大规模替代石油的唯一选择；二、在目前技术条件下，纤维素乙醇是先进生物燃料的主要代表；三、纤维素乙醇产业化是应对气候变化，实现二氧化碳减排的基本手段之一；四、纤维素乙醇产业化是促进农村经济转型、增加农村就业机会、提高农民收入的重要措施；五、伴随纤维素乙醇产业化的农、林业和城市废弃物的利用，以及能源作物的大规模种植和利用，对我国水土保持、生态改善以及西部经济的发展有重要意义。
第一章我国纤维素乙醇产业化的情景设定1.1 纤维素乙醇产业化情景设定的条件1.1.1 情景设定的资源条件根据本课题“我国纤维素乙醇产业化研究报告”的研究结果，在不占用现有农田、不改变目前国土规划、不影响畜牧饲料、造纸、造板、家庭燃料、造肥还田等当前生物质废弃物应用的条件下，我国生物质资源在2020、2035和2050年对纤维素乙醇生产的支持潜力的一般情景如表1-1所示。
表1-1 我国生物质能资源量及生产纤维素乙醇资源潜力(一般情景)原料2007可利用资源(土地)量12007 能源可利用资源量2原料可收集系数3（%）乙醇可利用系数4(%）2020乙醇资源潜力(万吨/年)52035乙醇资源潜力(万吨/年)62050乙醇资源潜力(万吨/年)7农业废弃物883,700(万吨/年)69,400(万吨/年)80-85 40 4,220 7,470 8,950林业废弃物995,500(万吨/年)47,910(万吨/年)60-80 50 4,930 8,750 11,280城市废弃物1015,000(万吨/年)30-35(%)(纤维质含量)60 50 390 1,010草本能源作物基地(一、二类后备用地)7008,255(万公顷)30(%)35(%)50502601,7905203,5506604,550木本能源作物基地(三类后备用地)15,700(万公顷)35(%)50 2,510 3,640 4,410总计11 13,710 24,320 30,860注1：包括农业废弃物、林业废弃物和第一、二、三类后备基地土地面积。
乙醇的生产及应用研究进展
乙醇的生产及应用研究进展乙醇是具有燃烧完全、效率高、用途广等特点的可再生能源。
本文简要综述了生产乙醇的几种新技术，主要包括以玉米、小麦等为原料的淀粉类技术、以甘蔗、甜菜等为原料的糖蜜类技术及以农、林废弃物等为原料的纤维素类技术；较详细地阐述了乙醇在医药、食物、燃料、饮料、化工等领域的应用研究。
最后，展望了乙醇的应用发展前景。
标签：乙醇生产应用进展面对化学能源短缺以及使用化学燃料导致的大气污染、酸雨、温室效应等一系列环境问题，人类已着手开发用包括核能、风能、太阳能、氢能、生物质能源在内的各种绿色替代能源。
在生物质能源中，作为替代性再生能源之一的乙醇，具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，因此具有巨大的发展潜力。
世界重要经济体近30 年来大力发展燃料乙醇，美国、巴西走在世界前列，两国燃料乙醇产量占世界的69%以上。
现阶段我国生产燃料乙醇的原料以玉米为主（占50%以上），其次是薯类（占23%），其余是高粱、小麦、糖蜜等。
乙醇除了做燃料，还有许多其它用处，如：作为有机合成的原料；各种化合物结晶的溶剂；洗涤剂；萃取剂；食用酒精可以勾兑白酒；用作粘合剂；硝基喷漆、清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料；还可以做防冻剂、消毒剂等。
一、乙醇的生产技术1.淀粉类技术—玉米乙醇技术美国具有比较成熟的由玉米制备乙醇的技术，主要有两种传统方法，一是湿法碾磨。
美国约40%的乙醇用湿法碾磨生产。
将玉米浸泡在具有二氧化硫的水中24h至36h，使籽粒能分离（Separate）成为四个组成部分：胚、蛋白质、纤维质和淀粉。
分离反应出现后，淀粉就发酵成乙醇，而剩下的三种组分则作为诸如玉米面筋粉和玉米面筋饲料等副产品出售。
这些都是被看作比较值钱的副产品。
二是干法粉碎。
干法粉碎总共约占美国乙醇生产的70%。
加工随着玉米被精细碾磨并被烧煮开始，淀粉被发酵并转化为乙醇，而玉米的三个不能发酵的部分（蛋白质、纤维质和脂肪）则被运送经过这个过程，并作为一种称作带可溶物的干酒糟（distillers dried grains with solubles）DDGS的饲料产品，在结束时回收。
生物质能源的应用前景及技术进展
生物质能源的应用前景及技术进展摘要：生物质能源是可再生能源的组成部分。
生物质能源的开发利用为能源和生态问题的解决提供了一条新的思路。
为此,对近年来国内外生物质能源利用技术的实际应用前景和最近的研究进展进行了综述。
关键词：生物质能源；利用技术；应用前景；研究进展随着社会经济的飞速发展，人类对能源的需求趋势也随之改变。
生物质能源因其具有资源丰富、可再生、低污染等优点，使得其在人类生活和社会活动中的价值不断提高。
据报道，生物质能已上升为仅次于化石能源煤、石油和天然气之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的14%。
与传统的直接燃烧方式相比，现代生物质能源的利用更多的是借助热化学、生物化学等手段，通过一系列先进的转换技术，生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料，为人类生产、生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产品。
目前，生物质能作为一种可再生的低碳能源，具有巨大的发展潜力。
针对现代生物质能源利用技术的开发和研究，对替代或部分替代化石能源，保护生态环境，实现再生资源的合理利用及人类社会的可持续发展意义重大。
1生物质与生物质能源生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物以及农林废弃物和城市固体有机垃圾等。
生物质的硫含量、氮含量低，燃烧过程生成的SO2、NOX较少，由于其 CO2的排放量与其生长时吸收的量相当，可有效减轻温室效应和环境污染。
生物质能是以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。
地球上的植物每年通过光合作用合成大约1400～1 800Gt的干生物质，其中蕴含的能量可达目前全球每年总能耗的10倍，在世界能耗中生物质能约占14%，在不发达地区占60%以上。
全世界约20亿人90%以上的生活能源是生物质能。
我国生物质能资源量每年4.87亿t油当量，其中有约可用于发电和供热，占总量的 76%。
目前全球生物质能消费量仅次于煤、石油、天然气，居第四位。
生物质能具有许多优点：①生物质能资源分布十分广泛，远比石油丰富，且可不断再生；②从生物质能资源中提取或转化得到的能源载体更具有市场竞争力；③开发生物质能源资源，可以促进经济发展，提高就业时机；具有经济与社会双重效益；④在贫瘠或被侵蚀的土地上种植能源作物或植被，可以改进土壤、改善生态环境、提高土地的利用程度；⑤城市内燃机车辆使用从生物质资源提取或生产出的甲醇、液态氢，利于环境保护。
纤维素乙醇研究进展课件
第二级反应器主要降解难降解的纤维素，水解后剩余的残渣主 要是木质素，水解液中和后送入发酵罐进行发酵。
纤维素乙醇研究进展课件
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1.2 酶水解技术
同植物纤维酸法水解工艺相 比,酶法水解具有反应条件 温和、不生成有毒降解产物、糖得率高和设备投资低等优点。 而妨碍木质纤维素资源酶法生物转化技术实用化的主要障碍 之一,是纤维素酶的生产效率低、成本较高。目前使用的纤维 素酶的比活力较低,单位原料用酶量很大,酶解效率低,产酶和 酶解技术都需要改进。为了满足竞争的需要，生产每加仑乙 醇的纤维素酶的成本应该不超过7 美分。但在目前产酶技术 条件下,生产1加仑乙醇需用纤维素酶的生产费用约为30～50 美分。
纤维素乙醇研究进展课件
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• 与目前的广被接受的SSF相比，直接发酵产乙醇有着独 特的优势: • 首先，此举似乎比基因工程菌更值得研究。一方面前者 不需添加额外的酶，而后者需要酶基因的转入；另一方面前 者既可发酵六碳糖又可利用五碳糖，后者则需重组质粒，而 基因工程菌共同的致命弱点是遗传稳定性差，目前还很难解 决。
纤维素乙醇研究进展课件
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1、木质纤维素的降解技术
技术路线： 酸水解 酶水解
纤维素乙醇研究进展课件
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1.1 酸水解技术
在酸水解工艺中，可以使用盐酸或硫酸，按照使用酸的 浓度不同可以进一步分为浓酸水解和稀酸水解。
法国早在1856 年即开始用浓硫酸水解法进行乙醇生产， 浓酸水解过程为单相水解反应,纤维素在浓酸作用下首先溶解, 然后在溶液中进行水解反应。
• 木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，据测算年总产 量高达1500亿吨，蕴储着巨大的生物质能(6.9×1015千卡)。
纤维素类物质生产乙醇研究进展
１８ ９ ０年 日本开 始制 定生物 质燃料化 ７年研 究开
发计划 ， 投入经费总额达 ２ ０ 日元 ， 中技术开发费 ６亿 其
用达 １４亿 日元 。 日本工业技术研 究院微生物工业 ２ 研 究所从 １７ ９ ９年起 ， 始进行稻 草、 开 废木材 能源化研 究， 目的是 降低成 本 、 进行工业 化生产 ， 现酒 精发酵技
个省试点生物转化燃料 乙醇生产 。 ０ ５ ２ ０ 年颜涌捷教
利用纤维素类物质生产燃料 乙醇仅有 ３ ０多年历史。 １ 国内外研究纤维素类物质生产乙醇现状 由于石 油 危机屡 屡发 生 ， 近年来 ， 以纤维 素类 物 质 为原料 生产 乙醇各种研 究十分活跃 。美国 、 日本、 巴
为用途广 阔能源物 质 ， 将能 有效缓解能源 问题 。国 内
外 对 纤 维 素类 物 质 开 发 利 川 研 究 已有 ６ ０多 年 ， 但研 究
１７ ９ ６年， 巴西为减少对石油依赖 ， 定“ 制 生物能源 计划 ” 用甘蔗汁直 接生产 乙醇作汽 车燃料 。 巴西 “ ， 乙 醇汽油计划”对 ２ ０世纪 ８ 年代 中期世界燃料 乙醇发 ０ 展起到 巨大推动作用 。 目前，巴西 乙醇 年产量达 １ ０ ，０ ０ 万 ｔ几乎 全部作为汽车燃料使 用 。英 、 、 ， 法 印度等国 也 都在 计划生产燃 料 乙醇 。总之 ， 国外 以纤维质为 原 料 生产 乙醇逐步走 向技术成熟和工业化生产阶段 。 我国对 以纤维 质为原料生 产乙醇研究起 步较 晚， 工 艺条件研 究尚不成熟 。 中国科学院 １８ ９ ０年在广州 召 开“ 全国纤维素化 学学术会议 ”把 开发利用 纤维素 资 ， 源作为动力燃料提到议事 日程 。２０ 年 ，我国 已有 ３ ０１
木质纤维素生物质预处理技术的研究进展
2.1 物理法
2.1.1 机械粉碎 利用削片、粉碎或研磨把木质纤维素
生物质变成 10~30 mm 的切片或 0.2~2 mm 甚至更为细
小的颗粒，以提高比表面积可及性，降低纤维素结晶度
和聚合度，从而提高酶解转化率 。 [4] 机械粉碎的优点
是经处理的纤维素粉颗粒没有膨润性，体积小，原料的
水溶性组分增加，可提高基质浓度，纤维素的水解率也
蒸汽爆破技术分为添加化学试剂和不添加化学试 剂 2 种。Ballesteros 等[14]对不同颗粒大小的禾本农业 废弃物基质通过汽爆处理后的酶解效果研究表明：基 质颗粒较大时（8~12 mm），处理后酶解效果较好，基质 较小时采用汽爆处理后酶解效果反而不理想。 Mielenz 等 研 [15] 究了用蒸汽爆破杨木时加入 NaOH，随 碱浓度的增加，木质素脱除率升高，最高可达 90%。 Linde 等[16]在蒸汽爆破处理前用 0.2% H2SO4 预浸处理 麦秆，分别在 190℃、200℃和 210℃条件下处理 2 min、 5 min 和 10 min。 结 果 表 明 ，在 190℃ 温 度 下 处 理 10 min，葡萄糖和木糖的得率最高。蒸汽爆破预处理 技术因其节能、无污染、酶解效率高和应用范围广，适 用于处理植物纤维原料的简单高效的处理方式，可用 于硬木、软木和农业废弃物等各种植物生物质。 2.2.2 SO2 蒸汽爆破 SO2 蒸汽爆破是在蒸汽爆破预处 理过程中添加 SO2 气体，旨在提高纤维素和半纤维素 的转化率和酶水解效率。Öhgren 等[17]研究了用 SO2爆 破法处理玉米秸秆，处理条件为 190°C，5 min，3% SO2 （按原料干重计算），处理后的玉米秸秆在酶解过程中 除了采用纤维素酶外，还添加了半纤维素酶，葡萄糖得 率 达 到 了 接 近 理 论 转 化 率 的 酶 解 效 率 ，木 糖 得 率 达 70%~74%。 2.2.3 氨纤维爆裂 氨纤维爆裂是指将木质纤维素生物 质置于高温高压状态的液态氨中，保持一定时间，然后
纤维素乙醇的研究进展
通 过 自水解作 用转变成单糖 和寡糖 ， 部分 木质 素的 』芳 争
醚键断 裂且发 生部 分缩合 作 用 。由于化 学 方法 涉 及浓 酸、 浓碱 ， 对生物质 的主要成分会 有不 同 的影 响 另 外 ， 技术经 济分析 对 主要 的预处理 方 法进 行 原料 成 本评 价 和性 能评价对 工业化工艺 的选 择至关重要 。 】
利 用基 因工 程方 法 可 改 善 纤 维 素 酶 的性 能 、 低 降
糖 化生 物质 底物所 需 的 酶量 。对 于纤维 素 酶工程 菌最
上产 量最大 的可再 生 资源 ， 括 林 木 、 作 物 秸 秆 、 包 农 农
副产 品加 工下脚 料 等 ， 自然 生 态 系 统 的 能量 流 与物 在
初 的 目标是 纤维 二糖 酶 ， 它们 在天 然 纤 维 素 酶 系 中一 般 占 ６ ～８ 。Ｔｅｅ Ｏ Ｏ ｔｒ等［ 利用 定 点 突 变 、 向饱 ７ 】 定
和 突变 、 Ｃ Ｐ Ｒ扩 增 和 ＤＮＡ 分子 进化 ， 产生 了里 氏 木 酶
质循 环流 中有 重要 地位 ， 开发 以木 质 纤 维 素 为原 料 制
性 和热活性 。重 组菌 的综 合 性 能 超 过 母 本 ， 于预 处 用 理后 的玉 米 秸 秆 的水 解 。Ｄ 叼也 利用 定 点 突 变 ， ａ 得
到新 的 Ｈｙ ｏ ｒａ ｅｏｅ ａ纤 维二 糖酶 Ｃ ｌＡ（ Ｂ ） ｐ ｃｅｊ ｃｒｎ ｅ７ Ｃ Ｈ１ 变种 ， 几个 突 变株表 达 在 里 氏木 酶 中 显示 出好 的 热稳
２ 世 纪所 面临 的能 源 、 １ 资源 、 环境 等 危 机 ， 已成 为
进 一步 降低 酶制剂 的成 本 。
燃料乙醇的研究进展及存在问题
燃料乙醇的研究进展及存在问题马 欢 ,刘伟伟 ,张无敌 ,刘士清(云南师范大学 省农村能源重点实验室 ,云南 昆明 650092)摘 要 :介绍了燃料乙醇的优点 ,开发的意义 ,及在国内外的研究现状和发展前景 。
结合云南的实际情况 ,指出 在云南以甘蔗为原料发展燃料乙醇的前景广阔 。
关键词 :燃料乙醇 ;研究进展 ;存在问题 ;云南 ;甘蔗 中图分类号 : TK6文献标识码 : A文章编号 : 1004 - 3950 ( 2006) 02 - 0029 - 05 Pre s en t s i tua t i on an d ex ist i n g prob l em of fue l a lcoho lM A Huan, L I U W e i 2we i , ZHA NG W u 2d i , L I U Sh i 2q i n g( P r ovinc i a l Key L a b o r a t o r y of R u r a l Ene r g y Enginee r ing, Yunnan No r m a l U n i ve r sity, Kunm ing 650092, Ch i na ) A b s tra c t : T he au t ho r su mm a r ized the p r oce s s techno l og y and deve l opm e n t of fue l a l coho l w i th its sig n i f ican t advan t ag e s a t h om e and ab r oad in th i s p a p e r . A n a l yse show s tha t sug a r cane is a ve r y p r om ising raw m a t e r ia l fo r fue l a l coho l p r o 2 duc t ion in Yunnan P r ovince .Key word s : fue l a l coho l ; re s ea r ch p r ogre s s; existing p rob l em ; Yunnan P r ovince; sug a r cane增加汽油的含氧量 ,使其充分燃烧 。
纤维素乙醇
纤
维
素
在植物细胞壁中，纤维素分子聚集成微纤维，包埋在 果胶物质、半纤维素和木质素等组成的基质中，每个微纤 维中一般含葡萄糖残基6000~12000个，并且形成网状结 构，纤维素分子本身的致密结构及由木质素和半纤维素形 成的保护层造成纤维素不容易降解而难以被充分利用，也 不能被大多数生物直接作为碳源利用。天然的纤维素由排 列整齐而规则的结晶区和不规则、松散的无定形区构成， 结晶度一般在30％～80％。据统计，全球每年通过光合作 用产生植物物质有1．55x109t，其中有大部分尚未被合理 利用。我国约有一半以上的农林废弃物在田间地头被白白 烧掉。全世界每年因农林废弃物焚烧不仅造成直接的经济 损失达数十亿元，而且焚烧产生的大量浓烟及排放的很多 有害气体污染了环境，对气候、生态都造成了严重的影响 。因此，研究纤维素生物转化方法，合理利用能源具有重 要意义。
该 模型认为纤维素大分子折叠起 来并沿纤维束轴排列，折叠起 来的分子形成一个薄片，构成 纤维束的基本单位；结晶区和 前一个模型相似；在纤维素分 子链中有一部分并没有折叠起 来，而是单股松散地依附在相 邻2个片状结晶体上；片状组织 分子链折叠部位的糖苷键与直 链上的糖苷键在结合强度上不 同，折叠部位的结合强度弱； 纤维素分子的无定形区在片状 组织的两端，而结晶区在片状 组织的中心部位。
生产工艺
纤 维 质 原 料 生 产 乙 醇 工 艺
纤维素水解发酵工艺
生物质合成气发酵工艺
生产工艺
预处理（去除阻碍水解和发酵的物质）：
技术难点； 成本高
纤维素原料（主成分：纤维素、半纤维素、木质素 ）
最有工业化价值的预处理方法是酸法和蒸汽爆破法 。 水解（进一步转化为乙醇发酵的糖源 ）： 最有工业化价值的水解方法是酸法和酶法 。 酶法是理论上最有发展前途的方法，但目前尚未找到 能够直接作用于木质纤维素超分子结构的酶种，因而 往往与其它方法配合使用。 发酵：工艺基本与淀粉质和糖类原料相同 。
关于利用微生物用于木质纤维素生物质转化为燃料乙醇的研究进展综述
关于利用微生物用于木质纤维素生物质转化为燃料乙醇的研究进展综述摘要：木质纤维素生物质是一种廉价、易得的可持续发展的潜在新能源材料，随着能源危机的加剧，由木质纤维素生物质转化为燃料乙醇成为开发新能源的一个新突破口。
国内外近年来在这个领域都有很多研究成果。
本文就微生物在木质纤维素生物质转化为燃料乙醇的预处理、水解中的应用作出综述，分析了现在木质纤维素生物质转化为燃料乙醇要想实现产业化所遇到的问题，并提出几条对策。
关键词：木质纤维素、燃料乙醇、发酵、纤维素酶、研究进展随着现代工业与经济的发展，能源需求日益增加。
特别是石油能源，由于人类社会的不断开采，石油资源目前面临着枯竭的危险。
据2010年11月8号《环境科学与技术杂志》发表的研发报告显示，以当前的使用速度，化石燃料原料将在2050年前枯竭，而石油开采量下降10%～15%足以令发达工业国家的经济完全瘫痪1。
这就意味着，要想保证人类社会的继续发展，寻求清洁、可持续的新能源已经成为了人类一项必须要完成的任务。
因此，越来越多的国家已将生物质能源产业作为国家的一项重大战略推进，纷纷投入巨资进行生物质能源的研发。
20世纪70年代石油危机以来，一些国家开始尝试利用生物质资源生产液体燃料2。
继美国和巴西用玉米和甘蔗生产燃料乙醇成功后，欧盟、日本、加拿大、印度等国家和地区也先后加大用粮食制备燃料乙醇的投入，2006年，仅美国由玉米淀粉生产乙醇的产量就达到了50亿加仑3。
然而，随着随着世界耕地面积的缩小和人口数量的急剧增多，世界粮食价格也在近年出现大幅攀升。
如何寻求价格低廉且来源广泛的替代原料来生产燃料乙醇，成为了发展生物质能转化为乙醇新能源亟待解决的问题。
木质纤维素生物质如农林牧业加工废弃物，是可再生、价廉易得和来源丰富的资源和能源。
全球每年光合作用的产物高达1500-2000亿吨，其中80%以上为木质纤维素生物质(如秸秆、草类、树木等)4。
利用木质纤维素生物质生产乙醇不仅有利于环境保护和资源再利用，而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机，因此成为了一条解决新能源问题的新途径，其研究得到了世界各国的大力支持，并且也取得了很多阶段性的进展。
木质纤维素为原料的燃料乙醇发酵技术研究进展
木质纤维素为原料的燃料乙醇发酵技术研究进展一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，可再生能源的开发与利用已成为研究的热点。
木质纤维素作为一种广泛存在的可再生生物质资源，具有储量丰富、价格低廉、可再生等优点，因此在生物燃料领域，特别是在燃料乙醇的生产中，其潜在的应用价值日益受到关注。
本文旨在对以木质纤维素为原料的燃料乙醇发酵技术的研究进展进行全面的综述和分析。
本文首先介绍了木质纤维素的组成、性质及其作为燃料乙醇原料的优势，阐述了木质纤维素在燃料乙醇生产中的重要地位。
随后，重点回顾了近年来在木质纤维素预处理、酶解糖化、酵母菌发酵以及后续分离提纯等关键技术环节的研究进展，分析了各种技术的优缺点以及适用条件。
本文还讨论了当前研究中存在的问题和挑战，如木质纤维素的复杂结构导致的预处理难题、酶解效率低、酵母菌对木质素和半纤维素的耐受性差等问题，并提出了相应的解决策略和发展方向。
本文展望了木质纤维素为原料的燃料乙醇发酵技术的未来发展前景，认为通过持续的技术创新和优化，以及产业链上下游的协同合作，有望实现木质纤维素基燃料乙醇的高效、绿色、可持续生产，为可再生能源的发展做出重要贡献。
二、木质纤维素的结构与性质木质纤维素，作为自然界中最丰富的可再生有机资源，是植物细胞壁的主要成分，由纤维素、半纤维素和木质素三种主要组分构成。
这种复杂的天然高分子化合物具有独特的三维网络结构，赋予了其优良的生物降解性和生物相容性。
纤维素是由β-1,4-糖苷键连接的葡萄糖分子线性链构成，具有较高的结晶度和较强的分子间氢键，因此具有较好的化学稳定性和生物惰性。
半纤维素则是由不同种类的单糖构成的支链聚合物，结构多样且无定形，相较于纤维素，其更易于被微生物降解。
木质素则是一种复杂的酚类聚合物，主要存在于细胞壁中，起着增强植物细胞壁硬度的作用，其结构中含有大量的酚羟基和甲氧基，赋予其良好的化学稳定性和生物抗性。
在燃料乙醇的发酵过程中，木质纤维素的这三种组分各有其重要作用。
纤维素降解辅助蛋白及其作用机理研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第3期·1118·化 工 进展纤维素降解辅助蛋白及其作用机理研究进展刘南1，2，祁峰1，李力1，赵雪冰2，刘德华2，黄建忠1（1福建师范大学生命科学学院，工业微生物教育部工程研究中心，福建 福州 350117；2清华大学化学工程系应用化学研究所，北京 100084）摘要：化石燃料的日渐枯竭及环境污染的日益严重使得生物质原料的资源化、能源化利用受到广泛关注。
木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质，其通过生物转化可获得多种燃料和化学品，而纤维素难以有效糖化是木质纤维素生物转化的主要瓶颈。
本文介绍了某些纤维素非降解性辅助蛋白提高纤维素酶解效率的相关研究进展，重点分析了近些年发现并研究较多的裂解性多糖单加氧酶（AA9和CBM33）、纤维二糖脱氢酶（CDH ）、扩展蛋白（expansin ）、膨胀素（SWOI ）等几种纤维素辅助蛋白及其协助纤维素降解的机理，总结出这些辅助蛋白主要是通过促进木质素或半纤维素降解以及破坏纤维素的氢键网络和结构来协同纤维素酶催化纤维素的糖化降解。
通过以上概括和评述，认为这些辅助蛋白虽然一定程度上可以促进纤维素的酶解，但其研究和应用还仅限于实验室基础研究，如何将其有效并廉价应用于木质纤维素生物转化的工业过程还面临着巨大挑战。
指出相关研究工作的重点还需要从廉价而有效的蛋白筛选与构建、协同作用机理解析、过程优化与强化等方面深入开展。
关键词：纤维素酶；纤维素水解；辅助蛋白；氢键；结晶度中图分类号：TQ426.97 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）03–1118–12 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0554Auxiliary proteins for boosting enzymatic hydrolysis of cellulose and theaction mechanismsLIU Nan 1，2，QI Feng 1，LI Li 1，ZHAO Xuebing 2， LIU Dehua 2，HUANG Jianzhong 1（1 Engineering Research Center of Industrial Microbiology of Ministry of Education ，College of Life Sciences ，Fujian Normal University ，Fuzhou 350117，Fujian ，China ；2 Institute of Applied Chemistry ，Department of ChemicalEngineering ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ）Abstract: Due to the depletion of fossil fuels and growing environmental pollution ，more and more attention has been paid to the utilization of renewable biomass materials for production of fuels and chemicals. Lignocellulose is the most abundant renewable biomass on the earth ，and it can be converted to various products by bioconversion process. However ，the low efficiency of cellulose saccharification has become a bottle-neck for the lignocellulose bioconversion. In this review ，the research progress on the improvement of enzymatic hydrolysis of cellulose by some non-hydrolytic auxiliary proteins has been introduced ，especially focusing on the recent research work on several promising auxiliary proteins such as lytic polysaccharide monooxygenase （AA9 and CBM33），cellobiose dehydrogenase （CDH ），expansins ，swollenins （SWOI ），and the corresponding action*************.cn 。
纤维乙醇用纤维素酶的研究进展
纤维乙醇用纤维素酶的研究进展收稿日期：２００６－０３－３０作者简介：冀春雪（１９８０－），女，河南南阳人，硕士，从事可再生能源领域的研究。
冀春雪，杜风光，史吉平，徐志剑，韩素芳，董青山（上海天之冠可再生能源有限公司，上海２０１２０３）摘要：纤维生物质是自然界最广泛的可再生能源，用纤维素酶水解处理后生产的燃料乙醇可部分替代石油，而纤维素酶成本的降低及效率的提高是生产纤维乙醇的关键。
介绍了纤维乙醇用纤维素酶的研究进展，存在问题及展望。
关键词：燃料乙醇；纤维素酶；纤维素中图分类号：ＴＱ９２５；Ｑ５５；ＴＳ２６２．２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－９２８６（２００７）０７－０１１８－０４纤维素是地球上最丰富的可再生性资源之一，占地球总生物量的４０％，但由于降解较难，这些资源目前绝大部分没有得到很好利用，造成巨大的浪费。
如何更为有效地转化和利用这一丰富资源，已成为世界上许多国家十分关注的重要领域之一。
研究发现纤维素原料可以用来生产乙醇，是一种能替代有限石油资源的能源，其转化过程主要有２部分：纤维生物质中的纤维素被纤维素酶降解生成还原糖和用还原糖的发酵来生产酒精。
而目前的纤维素酶由于其活性和稳定性水平使得其制造成本过高而阻碍着对生物质的水解应用，制约其产业化的实现。
因此大多数研究集中在开发高效，高热稳定性的纤维素酶［１］。
１纤维素酶来源及分类１．１纤维素酶的来源纤维素酶的来源极为广泛，对纤维素能进行有效降解的生物包括细菌、丝状真菌、放线菌、软体动物、原生动物和昆虫在内的多种生物。
产生纤维素酶的细菌有纤维粘菌和纤维杆菌等，真菌有黑曲霉、根霉、绿色木霉、里氏木霉、康氏木霉、斜卧青霉等，放线菌有玫瑰色放线菌和纤维放线菌等［２］。
丝状真菌是研究最多的纤维素降解类群［３］。
对纤维素作用较强的菌株多是木霉属、曲霉属和青霉属菌株，一般采用的工业发酵菌种多是这些产酶能力较强的菌种，特别是以作用突出的木霉属菌种居多，目前研究最清楚的是里氏木霉［４，５］。
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表达系统。
由于酿酒酵母具有生长旺盛、细胞密度大，遗传稳定、操作简便等优点，而且酵母具备转录后修饰的功能，对于表达真核生物基因来说，是合适的宿主微生物；并且表达外源蛋白较原核微生物稳定，还可进行大规模的发酵。
[课外阅读]干法木质纤维素生物炼制技术研发获重大进展
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[课外阅读]干法木质纤维素生物炼制技术研发获重大进展用秸秆制乙醇，代替汽油跑汽车，这当然不是异想天开，但几十年来始终是一块“画饼”——让人垂涎欲滴却不能入口充饥。
不过，由华东理工大学鲍杰教授领衔研发、首次亮相于正在举行的第十六届中国国际工业博览会（上海工博会）的“干法木质纤维素生物炼制技术”告诉我们，让我国每年7亿吨秸秆物尽其用的一天，可能真的已经不远了。
生物炼制乙醇难在哪儿？在中国这样的农业大国，用玉米秸秆、麦秆、稻草等可再生原料，生产液体燃料和化工产品，无论从哪方面说，都是一个造福国计民生而且深具潜力的发展方向。
表面看来，秸秆制乙醇的生物炼制方法——纤维素经微生物分解成葡萄糖再发酵成乙醇，似乎也不是特别高深。
那么，为什么从上世纪70年代第一次石油危机发生到现在，历经40年的探索，这座宝山依然可望不可即呢？在华东理工教授鲍杰看来，“关键是成本”。
生物炼制成本如果不能大幅度降低，达到让工业生产赢利的程度，秸秆制乙醇就只能是画饼难充饥。
而高成本主要体现在纤维素水解酶价格昂贵、产品得率低、过程能耗高以及大量废水处理所导致的环境成本等方面。
例如，考虑到运输半径的限制（50公里），中国的生物炼制工厂生产规模都较小，而且基本都位于生物质资源丰富但基础设施落后的农村地区，能源供给设施和废水处理系统的完善程度都比不上先进的化工大企业，控制得不好，就会出现上世纪90年代在我国曾经遍地开花后又全面关闭的小造纸厂那样的负面范例。
所以，节能减排对产业的正常运作和可持续发展特别重要。
“华理智造”有什么牌？为大幅降低秸秆制乙醇的成本，鲍杰教授的生物炼制科研团队提出了“干法木质纤维素生物炼制技术”，以节能减排为突破口，打出了3张王牌。
第一张是干式稀酸预处理技术。
根据团队成员张建老师介绍，秸秆制乙醇是个“粗粮细做”的活，首先要通过预处理破坏其纤维结构。
比起常规的稀酸预处理工艺，他们的“干式”做法，使得预处理过程的用水量和蒸汽用量降低了90%，做到了废水的零排放，秸秆与酸液的比例则由10:1变成了1:2。
纤维素燃料乙醇生产技术研究进展
１４ 生 物法 ．
常用于降解木质素 的微 生物有 自腐菌、 褐腐菌、软腐菌等 真菌 。 由于成本低和设备简单 ， 生物法预处理具有独特 的优势 ， 可 用专 一的木 质酶处理原料 ，分解木质 素和提高木质素消化 率。 此方法虽然在试验 中取得 了一定的成功 ， 但还停留在实验 室阶段【口 ８ 】
４结 论
与第一代燃料 乙醇使用传统淀粉水解发酵的工艺不同， 第 二代 燃料 乙醇技术非常复杂和昂贵， 纤维素 乙醇要想实现真正 的大规模 商业化生产 ，还必须解决 以下问题 。 第一 ，作物秸秆能量密度小、分散度高、季节性强 ，原料 收集 成本高 ； 第二 ，以 “ 蒸汽爆破技术”为代表的预处理技术有待进一 步优 化 和 完 善 ； 第 三 ，吨纤 维素 乙醇需 要 的酶 制剂 成本 比较高 （０ ０ ２０ ～ ４０ ０ ０元／乙醇） ｔ ，占到纤维素 乙醇生产成本的 ５ Ｏ％以上 。因此 开发高效 的纤维素酶及新 型发酵反应器等核心设备势在必行 ； 第 四， 纤维素全生命 周期 的投入产 出比还比较低 。 木质素 和半 纤维素降解糖 的合理利 用还有待进一步 的技术突破 ，总 之 ，生物质液体燃料行业必须借鉴石化行业 “ 石油炼制和乙烯 联产” 的经验 ，坚持走 “ 生物精炼和 乙醇联产”的模式 。 相信 随着 国家对可再 生能源 尤其 是生物质液体燃料 的扶 持， 随着全球研发力度 的进一步加大 ， 用木质纤维素制取 乙 利 醇技术必将取得重大突破 ， 从而掀起一场新的 “ 生物质能源革 命” ，带来 巨大的社会、经济和 环境效益 。
２ 水 解
经过预处理 后的纤维素需要进一 步的水解成单糖 ， 才能被 微生物代 谢发酵成 乙醇 ， 目前主 要采 用酸水解工艺和酶水解工
艺。
２１ 酸水解 ．
纤维素乙醇燃料的研究及应用进展
望替 代美 国三分之一 的机 动车汽 油能耗 。能源 部还公
布 了发展纤 维素乙醇燃料 的研究计 划 ，促 使纤 维素乙 醇成 为经 济实用的零 碳交通燃料 ， 用于现代汽车 中， 减 少燃 油和温室 气体 的排放 。 研究 计划的 目标 是 ，到 ２ ３ ０ ０年 ，生物燃料 取代
车 使用 。
，
能够成 为经济实 用的零碳交 通燃料 。美国能源部
司就 生产 出加拿 大首罐商 用纤维素 乙醇燃料 ，并添加 表示 ， 利用 不能食用的植物 纤维 制成的纤 维素 乙醇 ， 有 到加拿大石油公司加油站的汽油 中公开销售 。Ｉｇ ｎ ｏ ｅ 公
司还打算在 ２ ０ 年之前与壳牌公 司合资兴建一 家纤 维 ０９
把乙醇的成本降到消 费者 能接受的程 度是 研究所 需要解 决的主要 问题 。杰能 科公司表示 ，他们 的研究
已经使纤维素乙醇的成本从 ５ 前的每 加仑 ５ 年 美元降低
到每加 仑 ０ ２ 美元 。现在生产 乙醇的工厂所要做 的 ， ．
就是摸 索出大规模生产 的经验 。
２ ０ 年 交通消耗燃料水平的 ３ ％。该 目标 是建立在与 ０４ ０
一
化， 以及优化 生产的过程 、 降低成本 、 推进应用是一系
列亟待解决 的 问题 。美 国能 源部研究计 划的核心是利 用生物技术 发展一 个新能源 工业 ：新能源 产品能够储
பைடு நூலகம்
存和传输 ，能够分 配给现有 的加 油站等基 础设施 ，现
有设施 只需 作适度 的调整 ，能够 供给 目前 的大部分汽
要找到能将纤维素分解成糖分 的酵素以及喜欢以 糖为食 的微生物 ，还需要 投入 巨额的研究 经费。
纤维素制取乙醇技术
纤维素制取乙醇技术1引言能源和环境问题是实现可持续发展所必须解决的问题。
从长远看液体燃料短缺将是困扰人类发展的大问题。
在此背景下，生物质作为唯一可转化为液体燃料的可再生资源，正日益受到重视。
所以生物质制液体燃料的技术很有发展前途，这中间又以生物质制燃料乙醇技术备受关注。
现有工业化燃料乙醇生产均以糖或粮食为原料[1，2]，其优点是工艺成熟，但是产量受原料的限制，难以长期满足能源需求；从长远考虑，以纤维素(包括农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣及城市垃圾等)为原料生产燃料乙醇，可能是解决原料来源和进行规模化生产的主要途径之一。
我国有发展纤维素制乙醇的有利条件，每年仅农作物秸秆就有7亿多吨(干重)[3]，而我国粮食资源并不丰富，因此将农林废弃物转化为燃料乙醇，形成产业化利用，非常适合我国的国情，从能源安全角度上看也是十分有利的，而且可消除由焚烧秸秆造成的环境问题。
2纤维素制取乙醇基本原理[4]纤维素废弃物的主要有机成分包括半纤维素、纤维素和木质素3部分。
前二者都能被水解为单糖，单糖再经发酵生成乙醇，而木质素不能被水解，且在纤维素周围形成保护层，影响纤维素水解。
半纤维素是由不同多聚糖构成的混合物，聚合度较低，也无晶体结构，故较易水解。
半纤维素水解产物主要是木糖，还包括少量的阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖，含量因原料不同而不同。
普通酵母不能将木糖发酵成乙醇，因此五碳糖的发酵成为研究的热点。
纤维素的性质很稳定，只有在催化剂存在下，纤维素的水解反应才能显著地进行。
常用的催化剂是无机酸和纤维素酶，由此分别形成了酸水解和酶水解工艺，其中的酸水解又可分为浓酸水解工艺和稀酸水解工艺。
纤维素经水解可生成葡萄糖，易于发酵成乙醇。
木质素含有丰富的酚羟基、醇羟基、甲氧基和羰基等活性基团，可以发生氧化、还原、磺甲基化、烷氧化和烷基化等改性反应。
通过木质素改性和综合利用，可提取许多高附加值的化学产品，为提高木质纤维素生产燃料乙醇的经济性开辟了新的途径，日益受到科技工作者的重视[5，6]。
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１ 国 外 纤 维 素 乙 醇 技 术 进 展
１ １ 木 质 纤 维 素 预 处 理 技 术 ．
物 ， 要 水 洗 环 节 ， 污 水 处 理 类 似 草 浆 造 纸 产 业 ， 个 大 需 且 是 问 题 。而 稀 酸 蒸 爆 中 木 质 纤 维 素 不 会 产 生 抑 制 物 和 污 染 问
ＮＯ ．８， ２０１ １
现 代 商 贸 工 业 Ｍ ｏ ｅｎ Ｂ ｓ ｅｓ ｒｄ ｄ ｓ ｙ ｄ ｒ ｕｉ ｓ Ｔ ａｅＩ ｕｔ ｎ ｎ ｒ
２ １ 年 第 ８期 ０１
国 内 外 纤 维 素 乙 醇 技 术 进 展 研 究
吴 镇 江
（中 国石 油 天 然 气 股 份 公 司 炼 油 与 化 工 分 公 司 ， 京 １ ０ ０ ） 北 ０ ０ ７
学 利 用 核 能 、 出 生 存 危 机 、 脱 发 展 困境 寻 找 一 条 现 实 而 密 切 关 系 。美 国 曾 批 评 俄 罗 斯 参 与 建 设 上 述 核 电 站 的 做 法 走 摆 有效 的途径 。 是 “ 纣 为 虐 ” 但 后 来 改 变 立 场 ， 为 建 设 该 核 电站 将 让 伊 助 ， 认 朗 失 去 独 立 开 展 浓 缩 铀 提 炼 工 作 的 借 口 。 可 见 核 技 术 作 为 ３ 核 电 技 术 的 意 识 形 态 性 — — 垄 断 性 和 政 治 化 政 治 目的 的 重 要 性 。 ３ １ 核 电 技 术 的 垄 断 性 隐 含 独 裁 、 权 意 识 ． 集 近 日， 日本 希 望 参 与 中 国 核 电 站 建 设 ， 日本 产 业 经 济 省 核 电 技 术 就 是 将 核 能 转 变 成 商 用 电 力 的 技 术 ， 电 技 核 决 定 ，将 积 极 支 援 中 国 等 亚 洲 国 家 的 核 电 站 建 设 ” 由 于 “ 。 术 的 客 体 是 核 能 源 ， 能 源 属 于 国家 战 略 性 资 源 ， 于 这 种 核 鉴 日本 公 司 在 争 取 建 设 北 京 到 上 海 的 高 速 铁 路 项 目上 遇 到 阻 特 殊 性 ， 有 涉 及 核 资 源 的 开 发 、 用 以及 处 理 过 程 都 关 系 所 利 日本 公 司 能 否 大 量 获 得 中 国 核 电 站 建 造 合 同 还 存 有 疑 到 国家 核 能 力 的 发 展 战 略 ， 时 也 关 系 到 国 家 的 战 略 安 全 。 力 ， 同 问 。但 是 不 能 否 认 日本 此 举 具 有 明 显 的 政 治 意 图 。 因 此 ， 资 源 以 及 由 此 产 生 的 核 技 术 一 般 都 由 政 府 实 行 严 核 核 电 技 术 政 治 化 的 一 个 重 要 原 因是 核 电 技 术 涉 及 多 学 格 的 控 制 。 同 样 ， 电 技 术 作 为 对 核 资 源 开 发 、 用 的 一 种 核 利 科 领 域 ， 就 容 易 形 成 知 识 霸 权 。知 识 霸 权 的 存 在 使 有 核 这 形 式 和 手 段 也 受 到 政 府 的 管 制 ， 有 明显 的 国 家 垄 断 性 。 具 即 核 电 产 业 属 于 国 家 战 略 型 产 业 ， 负 着 能 源 供 应 与 能 强 势 国家 对 无 核 弱 势 国 家 形 成 一 种 统 治 ， 形 成 一 种 非 均 肩 源 结 构 调 整 战 略 的 重 任 。核 电 产 业 一 般 都 由 政 府 直 接 管 理 衡 结 构 。 核 电 技 术 发 展 优 势 国 家 有 意 识 的 阻 碍 核 电 技 术 的 防 和 经 营 ， 有 垄 断 性 ， 时 也 隐 含 着 独 裁 及 集 权 意 识 。 另 转 让 ， 止 技 术 的 传 播 。 当 今 世 界 科 技 优 势 在 很 大 程 度 上 具 同 国 外 ， 电 产 业 需 要 专 用 的 原 料 供 应 、 门 的 设 备 制 造 及 电力 意 味 着 权 力 上 的 优 势 ， 家 知 识 实 力 的 提 高 直 接 带 来 了 经 核 专 济 实 力 的增 强 ， 而 改 变 其 在 国 际 权 力 角 逐 中 的 地 位 。 另 从 上 网 线 路 ， 以 具 有 明 显 的 自然 垄 断 特 性 和 网 络 特 性 。 所 外 ， 于 核 技 术 可 以应 用 于 军 事 领 域 ， 对 地 区 稳 定 造 成 危 由 会 ３ ２ 核 电技 术 的 政 治 化 ． 害 ， 就 要求核 电技术 的传播 和转移需 要严 格的审查评 估 。 这 核能 发电始 于上个 世纪 ５ Ｏ年 代 ， 过 半 个 多 世 纪 的 发 经
应 前 主 流 工 艺 有 壳 牌 一 Ｉｇ ｎ公 司 的 稀 酸 蒸 汽 汽 爆 工 艺 和 杜 理 研 发 时 ， 着 重 考 虑 以 下 几 点 ： ｏｅ （ ） 量 使 用 低 腐 蚀 性 体 系 ， 利 于 降 低 设 备 材 料 成 １尽 有 邦 一 杰 能 科 的 碱 法 氨 爆 预 处 理 工 艺 等 ， 者 都 取 得 实 质 性 两
工 的能耗 。
． 是 纤 维 素 和 残 存 的 半 纤 维 素 ， 酵 可 能 是 带 渣 发 酵 。但 是 １ ２ 纤 维 酶 技 术 发
碱 法 将 木 质 素 降 解 为 小 分 子 单 元 ， 生 大 量 酶 解 发 酵 抑 制 产
纤 维 素 酶 的 生 产 首 先 取 决 于 产 酶 能 力 强 的 微 生 物 菌
且 （） 木 质 素 和 半 纤 维 素 ， 物 纤 维 素 含 量 高 ， 避 免 了 木 质 素 对 化 学 品 辅 料降 低 预 处 理 工 段 水 底 也
以 减 酶 的无 效 吸 附 ， 解 重 点 方 向 是 纤 维 素 。 而 稀 酸 蒸 爆 是 将 耗 ， 得 到较 高 的糖 和 乙 醇 浓 度 ， 少 物 产 分 离 和 后 期 的 加 酶 半 纤 维 素 转 化 为 单 糖 ， 质 素 仍 留 在 底 物 中 ， 解 重 点 方 向 木 酶
素 乙醇 述 技 术 进 展 和 国 内技 术 的 突破 。 关 键 词 ： 术 进 展 ； 维 素 乙醇 ； 处 理 技 纤 预 中图分类 号 ： ＴＱ５ １ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２３ ９ （０ １ ０ —２ ９０ １ ７ － １ ８ ２ １ ） ８０ ６ — ２
摘 要 ： 质 纤 维 素 生 产 乙 醇技 术 难 度 大 ， 木 目前 世 界 上 还 尚 未 实 现 工 业 化 生 产 。 主 要 有 酸 法 和 酶 法 两 种 工 艺 ， 酸 化 与
水 解 等 其 他 工 艺 相 比 ， 化 水 解 具 有 反 应 条 件 温 和 、 解 产 物 毒 性 低 、 得 率 高及 设 备 投 资低 等 优 点 。 阐 述 国 外 酶 解 纤 维 酶 降 糖
（） 进 展 ， 划 建 设 工 业 化 示 范 装 置 。 预 处 理 工 艺 确 定 了 原 料 本 ；２ 在 预 处 理 过 程 中 尽 量 减 少 对 后 续 酶 解 和 发 酵 有 抑 制 计 如 糖 生 （） 组 分 分 离 利 用 原 则 ， 碱 法 （ ０２ ＮＨａ等 ） 爆 脱 除 的 是 作 用 的 降 解 产 物 （ 乙 酸 、 醛 等 ） 成 ； ３ 应 采 用 廉 价 的 如 Ｈ２ 、 蒸
但 投 废 预 处 理 技 术 的 目 的 是 破 坏 植 物 纤 维 素 、 纤 维 素 和 木 题 ， 对 设 备 要 求 高 、 资 大 ， 酸 中 和 也 是 问 题 。 半 从 国外 原 料 预 处 理 技 术 看 ， 及 因 素 很 多 ， 原 料 预 处 涉 在 质 素的三 维复 杂结 构 ， 高纤 维 素 降解 为 糖 的转 化 率 。 目 提