利用作物秸秆发酵生产工业乙醇
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在完善万吨级木糖相关产品-纤维素乙醇联产示范 工厂的基础上：
扩大原料品种（如玉米秸和麦秸等）
扩大联产产品（如乳酸、PHA等化学品、蛋白饲料、
纸浆、木素产品、沼气、二氧化碳等）
建立植物全株综合精练技术示范企业
黑龙江华润酒精公司 纤维素乙醇试验基地
中科院过程所秸杆乙醇生产线
由中国科学院过程工程研究所与吉林省 松原市石化园区的公司合作完成的“万 吨级秸秆酶解发酵丁醇产业化技术”和 “万吨级秸秆酶解发酵乙醇产业化技术” 项目，分别于2014年5月和8月通过了中 国科学院长春分院组织的技术成果鉴定。
酒精发酵的副产物
正常发酵条件下，发酵醪中只有少量的甘
甘油
油生成，其含量为发酵醪量的0.3%—0.5%。 但在一些条件下，酵母可以转化糖分为甘
油
在乙醇发酵过程中，由于原料蛋白质分解
杂醇油
产生了氨基酸，氨基酸的氨基被酵母菌同 化，用作氮源，余下的部分脱羧生成相应 的醇类，这些醇类就是杂醇油。
除琥珀酸之外，其他有机酸均是由于杂菌
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
01
秸秆预处理
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。 03 微生物发酵和蒸馏提取乙醇 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
乙醇，乙酸，乳 酸
乙醇
热解糖梭菌(C.thermosacchaol yticum)
产乙醇热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus) 布氏热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter brockii ) 乙酰乙基热厌氧杆菌(Themobacteroides acetoethylicus) 真菌 粗糙脉孢霉(Neurospora crassa) 具柄毕赤氏酵母(Pichia stipitis)
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
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 )
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
ALICO有限公司
投资：3300万美元
厂址：佛罗里达州LaBelle（贝儿）郡
原料：770吨木材、植物废弃物等/天 计划年产：1390万加仑乙醇（约4.2万吨），6255千瓦电力，以及每 天生产8.8吨氢和50吨氨
袁丽婷. 玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺研究[J]. 安徽农业科学, 2009,37(3): 922-925
葡萄糖发酵生成乙醇的总反应式
C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
则1mol葡萄糖生成2mol乙醇，理论转化率为 （2*46.05/180.1）*100%=51.1% 但在实际生产实践中有约5%的葡萄糖用于合成酵母细胞和 副产物，实际上乙醇生成量约为理论值的95%，即乙醇对糖的 转化率约为48.5%。
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。
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 纤维素酶的分类 维素是各组酶 （C1 、Cx 、Cb） （一）内切β-1, 4葡聚糖水解酶－Cx 协同作用的结果： 1. 首先Cx 酶在纤维 （二）外切β-1, 4葡聚糖水解酶－C1 素内部随机的切 割，使其露出许 （三） β-1, 4葡萄糖苷酶－Cb 多供外切酶作用 的末端。 C1 2. 然后在C1酶的作 CX 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。
100m3纤维素酶发酵罐
鉴定委员会一致认为：“万吨级秸秆 酶解发酵丁醇和乙醇产业化技术创新
强，具有自主知识产权，达到国际领
先水平”
乙醇发酵吸附耦合塔
中国的燃料乙醇企业
美国的燃料乙醇企业
Broin公司
投资：8000万美元
厂址：爱荷华州的埃米茨堡
原料：842吨玉米纤维、芯、秸秆等 /天 计划年产：1.25亿加仑的乙醇，其中大约25%是纤维质乙醇 （约10 万吨） 参与者：du Pont 、 Novozymes 以及能源部国家可再生能源实验室 （National Renewable Energy Laboratory）
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。
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。
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。
所以迄今为止，生产中大规模使用的仍是酵母。
酵母的生长条件
（1） 温度。其正常的生活和繁殖温度是29—30℃。在很高或很低
2.
纤维二糖
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
两种途径
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
性强，并且产生泡沫要少。
Process
工艺流程
乙醇发酵总过程
由葡萄糖到乙醇的过程主要分成两个阶段，即糖酵解阶 段和丙酮酸转化为乙醇的阶段。 在糖酵解阶段葡萄糖经过转化形成丙酮酸。酵母菌在无 氧条件下，丙酮酸继续降解，生成乙醇。
丙酮酸脱羧酶 Mg2+ 丙酮酸
CO2
NADH 乙醇脱氢酶
NAD
乙醛
乙醇
多维色谱/质谱技术
二维电泳/质谱技术
分子微生物学
DNA芯片技术
组学 Discovery-driven
转录组学 蛋白质组学 代谢组学 通量组学 计算生物学
秸秆发酵乙醇的主要难题
原料分散---集运增加成本 组分复杂---必先预加处理 多酶体系---效率急待提高
戊糖难用---酵母先要改造
中期目标
（3） 溶氧。酿酒酵母是兼性厌氧菌。在有氧时靠呼吸产能，
无氧时借发酵或无氧呼吸产能。所以乙醇酵母在菌种生长起始通
风培养，等长至对数期快结束时停止通风，进行厌氧培养，从而 使细胞进行发酵产乙醇。
发酵产生乙醇的其它细菌和真菌
微生物种类 细菌 热纤梭菌（Clostridium thermocellum） 热硫化氢梭菌(C.thermoh ydrosul furicum) 产物
乙醇
乙醇，乙酸，乳 酸 乙醇，乙酸，乳 酸
乙醇，乙酸，乳 酸
乙醇 乙醇
乙醇生产对酵母要求
能应用于生产酵母菌株必须基本符合以下要求： 1. 能快速并完全将糖分转化为乙醇，有高的比生长速度，有高的耐 乙醇能力，抵抗杂菌能力强，对培养基适应性强，不易变异。
2. 要耐渗透压能力强，耐酸耐温能力强，对金属特别是Cu2+的耐受
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。
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。
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
化石经济，付出了巨大的环境代价（空气污染和温室效应等）
的温度下，酵母的生命活动消弱或停止。酵母发育的最高温度是
38℃，最低为-5℃；在50℃时酵母死亡。
（2）pH。酵母的生长pH为3—8，但最适生长pH为3.8—5.0。当pH
降到4.0以下时，酵母仍能继续繁殖，而此时乳酸菌已停止生长，酵
母的这种耐酸性能被用来压制和消除其它细菌的生长，即将该培养 料加酸调至pH3.8—4.0，并保持一段时间，在此期间酵母生长占绝对 优势，细菌污染即可消除。
1.葡萄糖到二磷酸果糖，3步反应。
四步十二个反应
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
纤维素的分子结构
纤维素的结构
木质纤维 素结构
分层网格的微纤 维植物细胞壁
纤维素分子 结晶纤维素
次结晶纤维素 植物细胞壁含 有
多糖和木质素
木质纤维素组成
纤维素约45wk.baidu.com（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
有机酸
污染的结果。乙酸菌可以利用乙醇生成乙 酸，乙酸的生成往往会增加挥发酸的含量。
詹美荣. 电子受体对超高浓度乙醇发酵副产物形成的影响[D]. 华侨大学，2013
每吨无水乙醇生产成本估算表
项目 主要原辅材料 木糖渣 纤维素酶液 燃料及动力 汽 电 15.1吨 292 kwh 92.92 0.54 3.92吨 3.38吨 52.00 391.44 单耗 单价（元） 金额（元） 1730 204 1323 1591 1399 161
其它费用
直接生产成本
432
3753
涉及的技术途径
微生物生理学 代谢工程 蛋白质工程 蛋白质结晶及 晶体衍射技术 实验生物科学 Hypothesis-driven 酶的定向 进化技术 反向代谢 工程技术
高通量 筛选技术
从基因组 到产品
基因组模型化技术
结构生物学 重组DNA 技术 分子遗传学
同位素-核磁共振技术
扩大原料品种（如玉米秸和麦秸等）
扩大联产产品（如乳酸、PHA等化学品、蛋白饲料、
纸浆、木素产品、沼气、二氧化碳等）
建立植物全株综合精练技术示范企业
黑龙江华润酒精公司 纤维素乙醇试验基地
中科院过程所秸杆乙醇生产线
由中国科学院过程工程研究所与吉林省 松原市石化园区的公司合作完成的“万 吨级秸秆酶解发酵丁醇产业化技术”和 “万吨级秸秆酶解发酵乙醇产业化技术” 项目，分别于2014年5月和8月通过了中 国科学院长春分院组织的技术成果鉴定。
酒精发酵的副产物
正常发酵条件下，发酵醪中只有少量的甘
甘油
油生成，其含量为发酵醪量的0.3%—0.5%。 但在一些条件下，酵母可以转化糖分为甘
油
在乙醇发酵过程中，由于原料蛋白质分解
杂醇油
产生了氨基酸，氨基酸的氨基被酵母菌同 化，用作氮源，余下的部分脱羧生成相应 的醇类，这些醇类就是杂醇油。
除琥珀酸之外，其他有机酸均是由于杂菌
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
01
秸秆预处理
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。 03 微生物发酵和蒸馏提取乙醇 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
乙醇，乙酸，乳 酸
乙醇
热解糖梭菌(C.thermosacchaol yticum)
产乙醇热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus) 布氏热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter brockii ) 乙酰乙基热厌氧杆菌(Themobacteroides acetoethylicus) 真菌 粗糙脉孢霉(Neurospora crassa) 具柄毕赤氏酵母(Pichia stipitis)
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
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 )
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
ALICO有限公司
投资：3300万美元
厂址：佛罗里达州LaBelle（贝儿）郡
原料：770吨木材、植物废弃物等/天 计划年产：1390万加仑乙醇（约4.2万吨），6255千瓦电力，以及每 天生产8.8吨氢和50吨氨
袁丽婷. 玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺研究[J]. 安徽农业科学, 2009,37(3): 922-925
葡萄糖发酵生成乙醇的总反应式
C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
则1mol葡萄糖生成2mol乙醇，理论转化率为 （2*46.05/180.1）*100%=51.1% 但在实际生产实践中有约5%的葡萄糖用于合成酵母细胞和 副产物，实际上乙醇生成量约为理论值的95%，即乙醇对糖的 转化率约为48.5%。
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。
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 纤维素酶的分类 维素是各组酶 （C1 、Cx 、Cb） （一）内切β-1, 4葡聚糖水解酶－Cx 协同作用的结果： 1. 首先Cx 酶在纤维 （二）外切β-1, 4葡聚糖水解酶－C1 素内部随机的切 割，使其露出许 （三） β-1, 4葡萄糖苷酶－Cb 多供外切酶作用 的末端。 C1 2. 然后在C1酶的作 CX 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。
100m3纤维素酶发酵罐
鉴定委员会一致认为：“万吨级秸秆 酶解发酵丁醇和乙醇产业化技术创新
强，具有自主知识产权，达到国际领
先水平”
乙醇发酵吸附耦合塔
中国的燃料乙醇企业
美国的燃料乙醇企业
Broin公司
投资：8000万美元
厂址：爱荷华州的埃米茨堡
原料：842吨玉米纤维、芯、秸秆等 /天 计划年产：1.25亿加仑的乙醇，其中大约25%是纤维质乙醇 （约10 万吨） 参与者：du Pont 、 Novozymes 以及能源部国家可再生能源实验室 （National Renewable Energy Laboratory）
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。
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。
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。
所以迄今为止，生产中大规模使用的仍是酵母。
酵母的生长条件
（1） 温度。其正常的生活和繁殖温度是29—30℃。在很高或很低
2.
纤维二糖
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
两种途径
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
性强，并且产生泡沫要少。
Process
工艺流程
乙醇发酵总过程
由葡萄糖到乙醇的过程主要分成两个阶段，即糖酵解阶 段和丙酮酸转化为乙醇的阶段。 在糖酵解阶段葡萄糖经过转化形成丙酮酸。酵母菌在无 氧条件下，丙酮酸继续降解，生成乙醇。
丙酮酸脱羧酶 Mg2+ 丙酮酸
CO2
NADH 乙醇脱氢酶
NAD
乙醛
乙醇
多维色谱/质谱技术
二维电泳/质谱技术
分子微生物学
DNA芯片技术
组学 Discovery-driven
转录组学 蛋白质组学 代谢组学 通量组学 计算生物学
秸秆发酵乙醇的主要难题
原料分散---集运增加成本 组分复杂---必先预加处理 多酶体系---效率急待提高
戊糖难用---酵母先要改造
中期目标
（3） 溶氧。酿酒酵母是兼性厌氧菌。在有氧时靠呼吸产能，
无氧时借发酵或无氧呼吸产能。所以乙醇酵母在菌种生长起始通
风培养，等长至对数期快结束时停止通风，进行厌氧培养，从而 使细胞进行发酵产乙醇。
发酵产生乙醇的其它细菌和真菌
微生物种类 细菌 热纤梭菌（Clostridium thermocellum） 热硫化氢梭菌(C.thermoh ydrosul furicum) 产物
乙醇
乙醇，乙酸，乳 酸 乙醇，乙酸，乳 酸
乙醇，乙酸，乳 酸
乙醇 乙醇
乙醇生产对酵母要求
能应用于生产酵母菌株必须基本符合以下要求： 1. 能快速并完全将糖分转化为乙醇，有高的比生长速度，有高的耐 乙醇能力，抵抗杂菌能力强，对培养基适应性强，不易变异。
2. 要耐渗透压能力强，耐酸耐温能力强，对金属特别是Cu2+的耐受
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。
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。
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
化石经济，付出了巨大的环境代价（空气污染和温室效应等）
的温度下，酵母的生命活动消弱或停止。酵母发育的最高温度是
38℃，最低为-5℃；在50℃时酵母死亡。
（2）pH。酵母的生长pH为3—8，但最适生长pH为3.8—5.0。当pH
降到4.0以下时，酵母仍能继续繁殖，而此时乳酸菌已停止生长，酵
母的这种耐酸性能被用来压制和消除其它细菌的生长，即将该培养 料加酸调至pH3.8—4.0，并保持一段时间，在此期间酵母生长占绝对 优势，细菌污染即可消除。
1.葡萄糖到二磷酸果糖，3步反应。
四步十二个反应
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
纤维素的分子结构
纤维素的结构
木质纤维 素结构
分层网格的微纤 维植物细胞壁
纤维素分子 结晶纤维素
次结晶纤维素 植物细胞壁含 有
多糖和木质素
木质纤维素组成
纤维素约45wk.baidu.com（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
有机酸
污染的结果。乙酸菌可以利用乙醇生成乙 酸，乙酸的生成往往会增加挥发酸的含量。
詹美荣. 电子受体对超高浓度乙醇发酵副产物形成的影响[D]. 华侨大学，2013
每吨无水乙醇生产成本估算表
项目 主要原辅材料 木糖渣 纤维素酶液 燃料及动力 汽 电 15.1吨 292 kwh 92.92 0.54 3.92吨 3.38吨 52.00 391.44 单耗 单价（元） 金额（元） 1730 204 1323 1591 1399 161
其它费用
直接生产成本
432
3753
涉及的技术途径
微生物生理学 代谢工程 蛋白质工程 蛋白质结晶及 晶体衍射技术 实验生物科学 Hypothesis-driven 酶的定向 进化技术 反向代谢 工程技术
高通量 筛选技术
从基因组 到产品
基因组模型化技术
结构生物学 重组DNA 技术 分子遗传学
同位素-核磁共振技术