木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究进展张德强黄镇亚张志毅(北京林业大学毛白杨研究所)(北京林业大学工学院)(北京林业大学毛白杨研究所)2脎10~26收稿t一作者:5张德强!271岁趟士生t主摄研宄方向c分子遗传学ish魅|:1!381跑。北京林大学毛白杨研究所irt00083,vw.cnki.net随着能源、环境和粮食三大危机的出现,无论是发达国家,还是发展中国家,都转向以纤维质为原料生产燃料乙醇;④纤维素酶解与酵母合二为一的耦合技术还不太成熟,*为突出的是两者的温度不协调。在SSF过程中,表现纤维素酶的*佳温度为45~50C而乙醇发酵的*佳温度为20~40C.因此需要确定两者的折中温度,结果要想得到的*佳反应温度,既不适合发酵的*佳温度,也不适合水解的*佳温度|3‘7’2~30;⑤产物浓度低,造成现有技术产物回收费用高t2 4今后研究中需要解决的问题在理论上,纤维质生物量酶解糖化酵母发酵生成燃料乙醇不应存在困难,但久久不能实行工业化生产。出现这一问题的实质是经济成本难于过关。与当今的石油价格相比,现有的生物转化技术在经济效益上还难于在竞争中立足。为使SSF法转化纤维质原料成乙醇能在工业上实行,在今后研究中需解决以下几个问题:降低纤维质原料预处理的成本提高预处理效果,使纤维质原料在预处理过程中3大素分离完全,且纤维素、半纤维素损失很少或能合理分离和利用其降解产物。为实现这一目的,可以改变自身工艺或对预处理设备进行重大改进。
降低纤维素酶的生产成本或提高纤维素酶的活力。可通过寻找或诱变或通过基因重组等手段可酶解糖化。还可通过酶的固定化或其它方法对纤维素酶进行回收,从而使纤维素酶能重复使用来降低纤维素酶的成本。
优化纤维素酶与酵母的耦合条件。在纤维素酶与酵母的耦合条件中,可寻找耐高温酵母或通过诱变来提高乙醇发酵的*佳温度,从而和纤维素酶糖化的*佳温度相当来提高SSF的转化速率。
但我们可通过改进工艺来降低纤维素酶成本,有效进行预处理和提高同时糖化发酵转化率,使产生的液体燃料乙醇能与石油在价格上竞争,*终解决未来的能源、粮食和环境三大危机。