甘蔗生物质转化为乙醇的生物转化:概述组成、预处理方法、解毒的玉米胚芽蛋白酶解物,酶糖化、酒精发酵

文摘

枯竭的化石燃料供应,普通汽油价格上涨,环境破坏也需要寻找经济和eco-benign替代汽油。从食品/ feed-based基质生产乙醇(谷物、糖和糖蜜)及其应用作为能源似乎并不适合长期由于增加燃料,食品,饲料,和其他需求。这些问题探索替代的手段强制执行的成本竞争力和可持续生物燃料的供应。甘蔗残渣、甘蔗蔗渣(某人),和稻草(SS)可能是第二代(2 g)的理想原料乙醇生产。这些富含碳水化合物和可再生原材料,不与食品/饲料的要求。然而,某人/ SS的高效生物转化(有效的预处理技术、纤维素的解聚和释放糖发酵)仍然是具有挑战性的纤维素乙醇商业化。技术挑战,健壮的预处理和开发高效的生物转化过程(暗示合适的乙醇生产菌株转化戊糖和己糖糖)有一个关键的作用。本文旨在回顾某人的成分剖面和党卫军,甘蔗生物质能的预处理方法,玉米胚芽蛋白酶解物的净化解毒方法,酶法水解,释放糖的发酵生产乙醇。

1。介绍

巴西是世界上最大的甘蔗生产国。在2012/13收获,例如,据估计,超过6.02亿吨甘蔗将由巴西糖醇处理工厂。甘蔗基本上是由阀杆和稻草。甘蔗秸秆(或垃圾)分为三个主要部分,也就是说,新鲜的叶子,干树叶,上衣。甘蔗茎研磨获得甘蔗汁,这是后续用于糖(蔗糖)或酒精(乙醇)的生产。剩余部分从甘蔗茎铣叫蔗渣。甘蔗蔗渣(某人)和稻草(SS)通常焚烧行业提供所需的所有能量。相反,如果两人都用于乙醇生产,更多的乙醇生产的每公顷甘蔗加工。

某人和党卫军在化学上是由纤维素、半纤维素和木质素。纤维素和半纤维素分数是由碳水化合物聚合物的混合物。许多不同的策略已经设想多糖转化为可发酵糖。其中一个,半纤维素部分可以用稀酸水解纤维素水解的酶。纤维素分数是固体丰富的葡萄糖,hemicellulosic分数是液体富含木糖、葡萄糖、阿拉伯糖,(固体和液体)都可以发酵生产乙醇。

一般来说,生物过程的木质纤维素生物质转化为燃料乙醇包括:(1)预处理去除木质素和半纤维素解放纤维素;(2)解聚碳水化合物聚合物产生游离糖的纤维素酶介导的行动;(3)己糖和戊糖糖发酵生产乙醇;(4)蒸馏的乙醇。从甘蔗乙醇生产残留物是其中一个最合适的替代部分化石燃料的替代品,因为它提供了能源,可再生能源和碳强度低于汽油。生物乙醇可以减少空气污染,也有助于减缓气候变化,减少温室气体排放。

综述了重要信息的结构和化学成分甘蔗生物质(某人和SS),预处理的生物量、纤维素的酶法水解,水解条件反射和hemicellulosic解毒,生物转化糖转化为乙醇,乙醇蒸馏(图1)。

2。甘蔗和其他原料在乙醇的生产

甘蔗是主要的农业作物种植在巴西大豆和玉米(表紧随其后1)。可行的原料中乙醇生产,甘蔗显示最有希望的结果,因为它有一个高在巴西地区的种植面积和介绍了生物质产生的更高的数量可以最终转化为乙醇。乙醇生产的成本与原料的成本直接相关,代表三分之一以上的生产成本。此外,原料的成本可能会有所不同,不同的地理位置,可用性和价格(1,2]。

根据Conab [3巴西糖醇),工厂将处理超过6.02亿吨甘蔗收割在2012/13,主要生产大约3900万吨糖和240亿升乙醇。每吨甘蔗由工厂处理生成大约270 - 280公斤的甘蔗渣(6和140公斤的稻草7];因此,可以推断,巴西工厂将生产约163 - 169吨甘蔗蔗渣和8400万吨秸秆只有2012/13的收成。

如今,乙醇生产单位采用甘蔗高效(第一代)。然而,预计在未来几年,某人连同党卫军也将用于2 g乙醇生产。某人的部署和乙醇生产SS是支持在巴西因为生产过程可以吞并糖/乙醇单位已经到位,需要低投资、基础设施、物流、能源供应(1]。在这种情况下,更多的乙醇会产生等量的甘蔗加工,不增加用于甘蔗种植面积(8]。乙醇的产量相当于6000升/公顷种植。据估计,乙醇产量将达到10000升/公顷如果只有一半的某人生成用于生物燃料的生产(1]。

3所示。甘蔗结构

甘蔗是任何6 - 37个物种(取决于分类解释)的高属的多年生牧草糖(家庭禾本科,部落Andropogoneae)。甘蔗是土生土长的温暖的温带气候,热带地区常见的巴西、印度、非洲和亚太地区。甘蔗植株形态图中可以看到2。

甘蔗由茎和稻草(或垃圾)。甘蔗茎是甘蔗的材料移除铣前获得一个果汁随后用于糖(蔗糖)或酒精(乙醇)的生产。某人是茎汁提取后的残渣。党卫军(或垃圾)是由新鲜的叶子,干树叶,上衣可以收割。新鲜的树叶是绿色和黄色,上衣是甘蔗种植的部分高端和最后一杆之间的节点,和干树叶通常是褐色的颜色10]。树叶的潜在用途包括:(1)作为燃料直接燃烧;(2)作为转换的原材料通过热解炭,油和/或气体;(3)作为转换的原材料通过气化和合成甲醇。顶部的潜在用途包括:(1)作为反刍动物饲料,新鲜或干;(2)作为底物厌氧发酵沼气;(3)减少含水量后,为甘蔗垃圾能源利用上市(10,11]。某人和党卫军中烧毁通常开放农业作物收获后的领域,或在某些情况下,作为一个尚未开发的源代码的单糖可以用于酒精生产的(12]。

描述甘蔗茎、SS和某人,观察可以解释:蔗糖积累更大的在茎的基部,和还原糖和纤维素含量比在顶部;茎的长度取决于一些因素如各种植物和文化管理,因此,成人干细胞可能不到两米到四的大小,影响节间的长度和数量;阀杆的直径也各不相同,振动的中间部分从250年到350;的颜色取决于叶绿素含量和花青素以及农学方面;有一个大甘蔗材料的含水量的变化,不同的从13.5%(干树叶)82.3%(上衣);灰的值、固定碳和挥发分三个组件中几乎没有变化的稻草,蔗渣灰量较低;所有材料现在几乎相同的成分碳(~ 45%),氢(~ 6%)、氮(0.5 -1%)、氧气(~ 43%),和硫磺(~ 0.1%);矿物成分对碱金属和磷三个组件中显示了一些变异党卫军,表明其内容越来越干树叶的上衣,和相当比某人高10,11]。

4所示。甘蔗的物理和化学成分

身体上,甘蔗是由四个主要部分,其相对大小取决于糖农业的和工业的过程:纤维、不溶解的固体,可溶性固体和水(图3)。纤维是由整个有机固体部分,最初发现在甘蔗的茎,并以其显著的异质性。不溶解的固体,或不能溶解在水中的部分,是构成主要由无机物质(岩石、土壤和无关的材料),它由农业条件很大程度上影响了甘蔗加工、类型的切割、和收割。可溶性固体分数可以溶解在水中主要由蔗糖组成以及其他化学成分如蜡,在一个较小的比例11]。某人或党卫军2 g乙醇生产的重点是木质纤维原料化学由纤维素、半纤维素和木质素。

纤维素是葡萄糖的线性聚合物单位联系在一起β(1→4)糖苷键,形成纤维二糖链重复几次。这种纤维素部分可以被酶水解转化成葡萄糖,使用多种纤维素酶,或通过化学方法,随后用酸和硫酸一样,可以发酵乙醇(14,15]。半纤维素是一种杂多糖由己糖(葡萄糖、D-galactose D-mannose)、戊糖(D-xylose L-arabinose),醋酸,D-glucuronic酸,4-O-methyl-D-glucuronic酸单元。半纤维素进行分类主要根据存在的糖聚合物的主链:木聚糖、葡甘露聚糖,半乳糖体(16]。非晶的半纤维素与纤维素,使它更容易比纤维素水解(17]。hemicellulosic分数可以从某种类型的木质纤维原料的预处理,如酸或水热水解,释放糖,主要是木糖,随后也可以发酵乙醇(18,19]。

木质素是一种复杂的芳香大分子自由基聚合形成的三个phenyl-propane醇,即p-coumarilic、coniferilic synapilic。在植物细胞壁,木质素和半纤维素与纤维素基本原纤维,提供防止化学和/或生物降解20.]。木质素的含量及其分布顽抗的负责任的因素对木质纤维原料酶水解,限制酶的可及性,因此,可以改善的过程脱木素酶法水解的转化率21]。木质素主要用作燃料,但它可以作为螯合剂化学修改(22),去除废水中重金属(23),或作为前体物质为活性炭生产增加价值的产品(24),表面活性剂(25),和粘合剂26]。

某人的巴西领土定量由38.4纤维素-45.5%,22.7 -27.0%,半纤维素和木质素(表19.1 - -32.4%2)。非结构构件生物量,即灰(1.0 -2.8%)和抽提(4.6 -9.1%)的其他物质组成甘蔗渣的化学成分。

某人的灰分含量低于其他作物残留物,如稻草和麦秸(大约17.5和11.0%的这种化合物,职责)。某人也被认为是一个丰富的太阳能储层由于其高产量和年再生能力(约80吨/公顷)与农业残留物像小麦相比,草,树(1、2和20吨/公顷,resp。) (31日]。蔗渣也可以用作原料的培养微生物和生物转化过程工业酶生产木糖醇,乙醇生产。由于这些优势的蔗渣不仅被认为是子积制糖工业,但也是高附加值的副产物(31日]。

化学成分的变化对相同类型的材料没有造成意外,因为木质纤维原料的主要分数取决于很多因素,包括植物遗传学、生长环境、加工条件以及方法用于成分分析(32]。是不可能比较样品的组成不同的起源,由不同的实验室不使用相同的方法。

化学成分的大变化值也观察到党卫军。一般是由33.3 - -36.1%的纤维素,18.4 -28.9%,半纤维素和木质素(表25.8 - -40.7%3)。灰(2.1 -11.7%)和抽提(5.3 -11.5%)也存在于SS。从甘蔗收割稻草的数量取决于几个因素,如:收集系统,一流的,身高,甘蔗品种、年龄的作物(减少的阶段),气候、土壤、和其他人。例如,当机械收获,根据收获技术应用,范围的秸秆收集和运送到工厂一起是源于垃圾总量的24%到95% (33]。

5。从甘蔗生物乙醇生产

从木质生物质乙醇生产(第二代)包括生物质预处理、酶水解纤维素,己糖和戊糖发酵糖,和恢复的乙醇。密集近年来一直在努力开发高效的某人的预处理技术,发展增强的纤维素和半纤维素酶的糖化、发酵和适宜技术的C₆和C₅糖(1]。

5.1。预处理的甘蔗生物质能

理想情况下,木质生物质预处理应该(1)增加表面积和decrystallize纤维素,(2)解聚部分纤维素,(3)溶解半纤维素或木质素,(4)修改木质素结构,(5)酶消化率最大化的使用材料,(6)减少糖的损失,(7)降低资本和运营成本38,39]。

图4介绍了扫描电子显微镜(SEM)的某人在稀硫酸预处理和cellulignin预处理后获得。破裂cellulose-hemicellulose-lignin强大的矩阵预处理后发生。在图中4(一)、有序结构的矩阵可以看出,而图4 (b)提出了一种无序cellulose-lignin复杂的结构。还可以找到纤维之间的空地,结果去除半纤维素和纤维素low-crystallinity羊群(15]。一般来说,水解是稀酸预处理后富含半纤维素分数。

各种预处理技术(单独或联合)已经提出了在文献中。广泛地说,预处理技术可分为4类:物理(机械);物理化学;化学;生物预处理。机械预处理增加了表面积减少大小某人或SS (41]。高控制的操作条件中需要物理化学方法,因为这些反应发生在高温和压力21]。化学方法降解半纤维素或去除木质素,因此,放松lignin-holocellulose网络的结构。生物预处理方法用于木质生物质原料(42];然而,更长的预处理时间和损失的大量的碳水化合物会发生在这个预处理[43]。

每种方法都有它自己的特异性的细胞壁上机械的应用程序组件的应用条件(42]。某些类型的预处理(如铣、热解、蒸汽爆炸,氨纤维爆炸,酸或碱性烹饪,organosolv提取、等等)描述如下。

5.1.1。物理预处理

(1)铣
铣削是一个分解的机械预处理木质纤维素的结构材料和降低纤维素结晶度(44]。球磨法是最常见的使用,生物量与球的接触周期内机减少了颗粒大小(28]。这个方法可以被认为是环境友好的,因为它不需要化学物质添加(45),因此抑制剂不生成28]。铣削的一个缺点是高powerrequiredby机器,因此高能源成本。对甘蔗蔗渣预处理是必要的对于很多周期和许多经过米勒和周期通常有一个长时间的操作(46]。

(2)热解
热解过程是在高温下进行(超过300°C)。这个过程迅速降解纤维素为H₂、公司和残余char [43]。char的分离后,恢复解决方案主要是由葡萄糖,可最终发酵生产乙醇47]。这个过程始于生物量的加热。启动主要热解反应在高温下释放挥发物,其次是热挥发物冷凝和进行催化二次热解反应(48]。
热解后的产量和产品质量将取决于几个参数,可以归类为工艺参数(温度、升温速率、停留时间、反应时间、反应器类型、催化剂的类型和数量,类型的气体,和流量)(48]和原料性质(粒度、孔隙度、纤维素、半纤维素和木质素含量(49]。

(3)微波
微波预处理被认为是作为替代传统的加热过程。如果与常规加热方法相比,使用表面热量的传递,微波预处理采用直接加热对象之间的交互和应用电磁产生加热效率高,操作方便50]。这个过程的主要优点是反应时间短,反应混合物的均匀加热(51]。微波预处理某人/党卫军可能是一个有用的过程,节省时间和精力和最小代抑制剂(52]。
它可以被认为是最有前途的一个预处理方法改变纤维素的原生结构(53),木质素和半纤维素降解的发生,从而提高酶的敏感性(54]。微波可以结合化学物质进一步改善基质的糖产量(51]。

5.1.2中。物理化学方法

(1)蒸汽爆炸或热液
蒸汽爆炸(或热液)是最常见的一种预处理方法。这个方法可以被描述为一个热化学过程,在木质纤维材料与蒸汽接触(55]。这种预处理要求最低,或者在某些情况下,没有化学添加,那么它可以被看作是一个好的技术对于环境问题时56]。在这个过程中,生物量和蒸汽保持在一个反应堆高温中,促进半纤维素水解后迅速减压结束反应(57]。
蒸汽爆炸处理收益率高溶解度的半纤维素(主要生产低聚糖)与低木质素的溶解性14]。通常,160和240°C之间的温度和压力在0.7和4.8之间MPa受聘(57]。蒸汽爆炸过程随后酶糖化是一种很有前途的方法来提高可发酵糖的量。

(2)氨纤维爆炸(工艺)
工艺过程包括液氨和蒸汽爆炸。碱热处理,暴露了木质纤维材料高温高压快速泄压紧随其后。这种预处理可以显著改善各种草本作物和牧草的发酵率(43),它可以用于许多木质纤维原料的预处理包括紫花苜蓿、小麦秸秆、小麦,大麦秸秆、玉米秸秆、稻草、甘蔗渣(44]。工艺的主要优点是有效去除木质素和一代的抑制剂,保留可观数量的碳水化合物基质。此外,它是一个简单的短期过程(47]。在工艺,材料的结构改变,导致增加基质的持水量和消化率(半纤维素和纤维素)的酶,获得因此,高糖恢复(43,47]。
工艺过程的成本可以减少氨从lignin-rich恢复解决方案(43,47]。影响工艺过程的参数氨装载时,温度、压力高、生物质含水率,停留时间(47,58]。

(3)有限公司₂爆炸
的有限公司₂爆炸发生类似氨爆炸和基于假设有限公司₂会形成碳酸,增加使用材料的水解率(44]。二氧化碳分子大小的水,渗透进了甘蔗渣和稻草表面,提高半纤维素和纤维素的水解分数。在爆炸压力的增加有助于公司的渗透₂木质纤维素的晶体结构的分子(43]。
有限公司₂爆炸了转换收益率高于蒸汽爆炸的方法,成本效益比氨爆炸和不会引起的形成抑制剂过程中因为使用温和的温度,防止任何明显的分解的单糖(43,59]。这个方法是无毒、不燃烧的和环境友好。然而,这是一个方法用难操作和过程的复杂性60]。

(4)热水
该方法采用热水在高压在纤维素生物质补水和去除半纤维素的相当大的部分分数。这个过程的主要优势之一是没有使用的化学物质,因此没有必要使用水解反应器的耐腐蚀材料。此外,减少原料的大小也不是必需的(61年]。
通常,在这个过程中生物量的热水保持联系约15分钟温度200 - 230°C。在这个过程中,约40 - 60%的总生物量解散,半纤维素被移除。这个过程通常是用于预处理的玉米纤维和草本作物(62年]。

5.1.3。化学预处理

(1)酸预处理
在所有类型的生物质化学预处理,稀酸水解报道是最常用和最古老的方法之一。的溶解半纤维素在高温下发生,或在高浓酸,释放戊糖糖(14,63年)和促进剩余的酶法水解底物(cellulignin) [61年]。最常用的酸是H₂所以₄,其接触生物质能促进半纤维素分解在木糖和其他糖(14]。然而,其他酸如盐酸(64年),磷酸(65年),硝酸(66年),和草酸67年)也显示出不错的效果。过程的条件通常可以在温度在120 - 180°C和居留时间不等15-60 min (63年]。
酸预处理过程的一个优点是在中低温度下操作,从而降低能源成本的68年]。然而,在高浓度的酸问题可能发生设备腐蚀和昂贵的维护成本63年),以及预处理之后,之前有必要中和水解液发酵(14]。这个过程的另一个缺点是形成其他的可能性被认为是抑制微生物发酵的副产品,如呋喃、糠醛、羧酸,甲乙酰丙乙酸酸和酚类化合物。因此,解毒的步骤是需要删除这些抑制化合物增加玉米胚芽蛋白酶解物的可发酵性(69年]。
酸水解的效率,计算温度、反应时间等因素,必须考虑酸浓度70年]。欧沃尼和Chornet71年)开发了一个方程式,包括温度和反应时间,表明预处理的严重性的结合程度因素(CSF): 在哪里停留时间(分钟);温度(°C),是参考温度,通常设置为100°C。

(2)碱性预处理
碱性预处理是一个去木质素的过程中,大量的半纤维素也随着。它使用各种基地,包括氢氧化钠、氢氧化钙(石灰)、氢氧化钾、氢氧化氨,氢氧化钠与过氧化氢或其他72年]。碱性水解的作用机理被认为是分子间的皂化酯键交联木聚糖半纤维素和其他组件44]。这个过程使用较低的温度和压力比其他预处理技术;然而,预处理时间的几小时或几天内(72年]。与抗酸预处理过程相比,碱性降解过程导致更少的糖,和许多腐蚀性盐可以恢复和/或再生(43]。
碱性对木质纤维原料预处理引起肿胀,导致内部表面积的增加,聚合度和结晶度下降,分离木质素和碳水化合物之间的结构联系,破坏木质素结构(72年)提供纤维素和半纤维素的酶促降解[47]。
碱预处理的效果各不相同,这取决于衬底和治疗条件。一般来说,碱性预处理更有效的硬木,草本作物,农业残留木质素含量高与低木质素含量比软木(72年]。最后残留(主要是纤维素)可以被用来制造纸张或纤维素衍生物[47)或糖代酶水解,最终可以用于乙醇生产。反应堆成本低于酸技术。然而,这些更昂贵的在高浓度盐的使用是一个重要的缺点,提出了环境问题和可能导致的回收、污水处理、和剩余处理成本(59,72年]。

(3)氧化去木质素
过程导致原料和氧化脱木素的化学肿胀显著提高纤维素酶糖化(73年]。在这个过程中,木质素的降解是由过氧化物酶催化的酶与H的存在₂O₂(44]。已成功经营氧化脱木素的连续流在高生物量加载(大约40%固体)和低H₂O₂加载;尽管它仍然是一个相对较少探讨方法比其他热化学方法(74年]。这种预处理方法已经应用到各种各样的玉米秸秆等生物质,大麦秸秆、小麦草、竹、稻草、甘蔗蔗渣[74年]。

(4)臭氧分解
臭氧可用于降解木质素和半纤维素分数等木质纤维原料小麦秸秆、甘蔗渣、花生、松树,棉花秸秆和杨树木屑(43]。臭氧是一种强氧化剂,溶于水,是现成的。这是高活性的化合物,结合共轭双键官能团和高电子密度。因此,最可能的生物质成分氧化木质素是由于其高含量的C = C范围(75年]。
臭氧分解预处理的优点有效地去除木质素,它不会产生有毒残留物的下游流程和反应在环境温度和压力(76年]。然而,需要大量的臭氧,使过程昂贵(44]。此外,这一事实可以很容易地通过使用催化分解臭氧床或增加的温度意味着设计过程可以减少环境污染43]。

(5)Organosolv
Organosolv过程似乎是最有前途的方法之一的预处理木质纤维素的材料(77年]。在这个过程中,强无机酸作为催化剂,促进分解lignin-lignin和carbohydrates-lignin债券的生物量(38]。木质素被移除时,材料的表面积和体积也大大增加,促进酶的可访问性,从而提高流程的效率来实现可发酵糖(78年]。
organosolv过程使用较少数量的化学物质来中和水解产物并生成一些大量的浪费与其他类似的过程(61年]。化学物质如氢氧化钠或Na₂所以₃可以作为催化剂(79年]。效率高,木质素去除加上高压二氧化碳已经观察到使用这个过程(80年]。

(6)湿法氧化
湿法氧化过程发生在空气或催化氧气的存在,其中最常用的催化剂是碳酸钠(81年]。湿法氧化允许获得高产生物质转化成单糖形成较低的呋喃酚醛。据报道在湿氧化过程中,脱木素的增加脂肪酸成分。这预处理被认为是昂贵的81年]。预处理的主要优势是碱金属的组合,可以实现糖没有生成糠醛和5-hydroxymethylfurfural发布不良化合物发酵[82年]。

5.1.4。生物预处理

生物预处理是替代化学预处理改变木质纤维原料的结构。一般来说,木材降解微生物如细菌和褐腐病、白腐病、软腐病真菌用于生物预处理[72年]。这种方法提供了降解木质素和半纤维素生物质更易消化的酶(47]。

最有效的微生物生物预处理对木质纤维原料是白腐真菌47]。这些微生物降解木质素的作用通过lignin-degrading氧化物酶和漆酶等酶(43]。褐腐病真菌主要攻击纤维素,而白色和软腐病真菌攻击纤维素和木质素(44]。

这种预处理是环保,因为它的低能耗和温和的环境条件59]。的主要缺点,即效率低,相当大的碳水化合物,停留时间长,小心控制生长条件,要求和空间限制其应用。另外,大多数木质素分解微生物溶解/消费不仅木质素也相当一部分的半纤维素和纤维素72年]。为了克服这些限制,生物治疗可用于结合其他疗法(59]。王等人。83年)结合真菌治疗液体热水(LHW)增强的酶法水解Populus tomentosa。

5.2。酶法水解纤维素的分数

一般概念的纤维素部分转化为可发酵糖包括原料的预处理之后的酶法水解。酶法水解纤维素降解成还原糖是理想的方法,因为温和的反应条件(温度和pH值在4.8 - -5.0之间的45 - 50°C)可以使用;它不存在腐蚀问题的反应堆和导致微不足道的副产品形成高糖产量。然而,酶法水解为最大效率取决于优化条件(酶水解温度、时间、pH值、加载、和底物浓度)和患有最终产品抑制和生物量结构限制84年,85年]。克服最终产物抑制和减少所需时间、水解和发酵可以组合,所谓同步糖化和发酵(SSF)或同步糖化和cofermentation (SSCF)。

纤维素酶法水解的部分需要三个类的纤维素分解酶(多种纤维素酶):(1)表示“内”β4-glucanases(例如,提到过3.2.1.4)袭击地区的低纤维素纤维的结晶度,创造自由链结束;(2)cellobiohydrolases或exoglucanase (CBH提到过3.2.1.91)降解的分子进一步去除纤维二糖单位自由chain-ends;(3)β-glucosidases(提到过3.2.1.21)水解纤维二糖生产葡萄糖(44]。分解半纤维素,木聚糖酶等酶,b-xylosidase,葡萄糖醛酸酶,acetylesterase, galactomannanase, glucomannanase是必需的84年]。纤维素酶与木聚糖酶酶作用在一起delignified某人/ SS表现出更好的产量由于酶的协同作用86年]。

细菌(梭状芽胞杆菌、纤维菌属、芽孢杆菌、高温单孢菌属、瘤胃球菌属细菌型、欧文氏菌,Acetovibrio,小双孢菌属,链霉菌属)和真菌(菌核rolfsii, Phanenerochate chrysosporium和物种的木霉属、曲霉属真菌、裂褶菌属和青霉菌)可以产生多种纤维素酶水解纤维素材料(44,84年]。在纤维素酶生产微生物,曲霉属真菌和木霉属属的广泛研究。

从纤维素乙醇生产材料,去除木质素衬底消化率显著提高。此外,由于木质素含量越低,酶,能大大减少载荷。然而,删除大量的木质素预处理成本添加到流程(85年]。

虽然酶价格下降由于密集的研究改善生产,加载过程中纤维素酶水解应该最小化,因为它也增加了纤维素乙醇的生产成本。因此,寻找路径减少纤维素酶载荷降低过程成本会特别有效。酶的来源也主要影响水解效率。因此,了解多种纤维素酶之间的相互作用和生物量是至关重要的预处理有效开发低成本的预处理和酶的属性会导致竞争乙醇成本(85年]。

5.3。解毒(治疗)的Hemicellulosic玉米胚芽蛋白酶解物

主要关注在木质纤维原料的预处理,以减少糖类降解,随后减少微生物代谢抑制化合物的形成,限制化学品的消耗,能源和水,和废物的生产(39]。抑制化合物可分为四组:(1)hemicellulosic发布的的物质结构,如醋酸,它发源于木聚糖脱乙酰作用;(2)酚类化合物和其它芳香族化合物来源于部分木质素的降解;(3)呋喃衍生物,糠醛和5-hydroxymethylfurfural退化所引起的戊糖和己糖,分别;(4)等金属铬、铜、铁和镍的淋滤设备(69年]。这些化合物单独以及协同影响发酵微生物的生理机能,因此,有必要消除这些化合物抑制或减少他们的浓度来获得满意的产品收益率在木质纤维素的微生物发酵玉米胚芽蛋白酶解物(67年]。

许多方法如蒸发;中和;使用膜、离子交换树脂和活性炭;使用漆酶和氧化酵素酶解毒试图解毒玉米胚芽蛋白酶解物乙醇生产目标。考虑到不同的木质纤维素的玉米胚芽蛋白酶解物有不同程度的抑制和微生物有不同的抑制剂公差,解毒的方法改变取决于木质纤维素的水解物的来源和所使用的微生物87年]。几本概述中描述解毒方法可分为物理、物理化学、化学和生物治疗。

5.3.1。物理治疗

(1)蒸发(浓度)
玉米胚芽蛋白酶解物的浓度通过真空蒸发过程是一个物理解毒方法降低了挥发性化合物的浓度,包括乙酸、糠醛和香草醛(87年]。然而,这种治疗的缺点是增加了非易失性的有毒化合物,为抽提88年]。

(2)膜的使用
使用传统萃取膜有几个优势。膜吸附防止水相(水解)与有机相混合(溶剂),可能是有毒的微生物(89年]。膜的表面官能团连接到他们的内部毛孔,从而消除代谢抑制剂如醋酸,5-hydroxymethylfurfural,糠醛,甲、乙酰丙和硫酸67年]。

5.3.2。物理化学治疗

(1)离子交换树脂
离子交换树脂的过程被报道是最有效的排毒方法。众所周知,这个过程移除lignin-derived抑制剂,乙酸、糠醛水解,显著提高收益率发酵(67年]。使用离子交换树脂的主要优势是,他们可以再生和重用在不影响治疗的效率(65年,90年]。然而,该方法提出了一些缺点:高压降的床会增加操作期间由于媒体变形;处理时间长,因为缓慢的孔隙扩散;可能的脆弱生物降解产品分子,很难扩大(91年]。离子交换树脂的过程也会导致重大损失后可发酵糖的过程(67年]。

(2)中和
考虑到低pH值提供的玉米胚芽蛋白酶解物酸水解、需要的中和pH值接近发酵条件。在这一步中,酚醛树脂和糠醛中由于降雨雪67年]。玉米胚芽蛋白酶解物的化学物质用于中和氢氧化钙和氢氧化钠。的Ca(哦)₂生成沉淀,卡索₄;因此,它是可取的离心被删除,添加一个多阶段的过程。在沉淀的生成可以提供问题发酵(92年]。

(3)Overliming
在不同类型的解毒,overliming报告为最常用方法(93年]。这个过程包括增加的酸碱水解酸其次是减少,直到理想的发酵。这个过程的原理是有毒成分的沉淀和一些抑制剂在高pH值的不稳定69年]。这种方法显示,去除效率高的抑制剂和被广泛使用90年,94年,95年]。这种方法被认为是有前途和经济,揭示好效率的呋喃化合物(67年]。

(4)活性炭
活性炭吸附是一种广泛使用的解毒方法被认为是一个低成本和高效抑制剂化合物去除。这种方法消除了主要是酚醛树脂化合物和不提供大可发酵糖水平的变化(90年]。木炭和玉米胚芽蛋白酶解物的比例、pH值、时间的接触,和温度的重要因素是这种方法的改进88年,96年]。

(5)与有机溶剂萃取
由于大量的可用性抑制剂如乙酸、糠醛、香兰素,4-hydroxybenzoic酸,低分子量酚醛树脂,溶剂萃取已经被认为是一个有效的排毒方法。这个过程中使用的最常见的溶剂乙酸乙酯、氯仿、三氯乙烯(97年]。

5.3.3。生物处理

生物方法使用特定的酶或微生物作用于水解抑制剂化合物中,改变他们(87年]。与物理和化学解毒相比,生物解毒代表了一种进步,因为小废物产生和可以直接执行在发酵前的发酵容器(98年]。这种方法仍然是更为可行、环境友好、副反应更少和更少的能量需求(99年];然而,它代表了一个漫长的过程时间One hundred.]。

研究酶的使用是一个非常有前途的方法。来自白腐真菌漆酶和过氧化物酶酶被发现有效的酚醛树脂化合物从木质纤维素的玉米胚芽蛋白酶解物(99年]。这些酶的解毒机制可能涉及氧化聚合的低分子量的酚类化合物88年];他们催化氧化取代酚类、苯胺类和芳香硫醇分子氧的费用(101年]。解毒酶的缺点是酶的培养时间长、成本高;但是它的优点是通常是在温和的条件下进行(pH值5.0,嗜中温温度)102年]。

使用微生物也被应用于去除抑制剂化合物从木质纤维素的玉米胚芽蛋白酶解物(87年]。有一些微生物可以自然吸收抑制化合物,包括酵母、真菌和细菌102年]。一些孵化期间微生物能够释放纤维素酶和半纤维素酶降解木质素,导致木质纤维素的底物可以很容易水解成可发酵糖与温和的条件和短时间(99年]。

这些微生物能有效降解木质素,同时保留基质中纤维素和半纤维素。这种方法也可以被称为随着原位微生物原料(ISMD)。最近,一些微生物已经显示他们的偏好对抑制剂的转换可以使用它们的化学性质和解毒的木质纤维素玉米胚芽蛋白酶解物(99年,103年]。适应的微生物水解nondetoxified是另一个有趣的替代取代解毒的一步。这种方法是基于连续发酵使用的微生物实验作为接种体的下一个88年]。使用适应微生物不仅降低解毒成本,还避免了损失的可发酵糖(102年]。

5.4。从甘蔗生物质转化为乙醇发酵的糖

5.4.1之前。己糖糖转化为乙醇的生物转化

乙醇发酵生物过程中,糖是由微生物转化生产乙醇和有限公司₂。尽管有许多方法和过程的存在将木质纤维原料用于乙醇生产,然而,它仍然是很难获得经济乙醇从木质纤维素的86年]。

微生物发酵过程中最常用的是酵母,酵母,酿酒酵母是乙醇发酵的最佳选择104年]。这对单糖酵母可以生长,如葡萄糖、蔗糖和二糖。此外,一个健壮的遗传转化系统的可用性酿酒酵母在历史悠久的工业发酵过程微生物使其大部分所需的微生物对乙醇的生产。酿酒酵母具有较高的耐乙醇,消耗大量的基质在不利条件下,并展示了高阻抑制剂在介质(105年]。不幸的是,木糖代谢提供了一个独特的挑战酿酒酵母吸收戊糖糖由于缺乏同化所需基因的分子(105年]。

有三种流程从甘蔗蔗渣生产乙醇(某人)和甘蔗秸秆(SS)。第一个过程叫做独立(或连续)水解和发酵(超高频)水解木质纤维素的物质和乙醇发酵是单独完成的。某人/ SS进行预处理,预处理材料恢复分别保持酶的水解糖。恢复糖溶液(己糖糖)然后用适当的微生物发酵成乙醇。超高频有点交错过程(21]。其他两种类型的过程称为同步糖化和发酵(SSF)和同步糖化和cofermentation (SSCF)、酶法水解和发酵的糖转化为乙醇释放同时发生使整个过程短(21,86年]。在社保基金的过程中,葡萄糖(从纤维素水解)单独发酵戊糖(水解)在一个单独的反应堆,尽管这SSCF过程中,发酵木糖和葡萄糖发生在相同的反应堆(21,86年]。

5.4.2。生物转化的戊糖糖转化为乙醇

最大负荷的糖分数获得经济和可行的转换技术至关重要的生物乙醇生产甘蔗蔗渣(某人)和甘蔗秸秆(SS)。获得理想的乙醇产量从某人/ SS玉米胚芽蛋白酶解物,至关重要的是,半纤维素分数应该发酵纤维素转化率相同分数(104年]。

半纤维素水解物通常包含主要戊糖糖(木糖和阿拉伯糖)和一些大量的己糖糖(甘露糖、葡萄糖和半乳糖)106年,107年]。各种酵母、真菌和细菌能够吸收戊糖,但只有少数是有前途的候选人有效木糖发酵成乙醇(106年]。在酵母中,同化D-xylose遵循的途径糖通过池phosphopentose通路中的酶进入[108年]。有几种微生物能够同化戊糖糖,但只有少数物种有能力吸收糖在工业规模生产乙醇。微生物,如Scheffersomyces stipitis(毕赤酵母属stipitis)[109年),假丝酵母guilliermondii,假丝酵母shehatae,Pachysolen tannophilus能够吸收糖还原/氧化戊糖途径生物转化的甘蔗的甘蔗渣/甘蔗秸秆在不同栽培条件下玉米胚芽蛋白酶解物(110年]。

过程吸收的戊糖糖由木糖转化为木糖醇,D-xylose的行动立即还原酶(提到过1.1.1.21)和氧化作用的木糖醇脱氢酶(提到过1.1.1.9),生产D-xylose-5-phosphate。Ribolosephosphate-3-epimerase (5.1.3.1) transaldolase(提到过2.2.1.2)和转酮醇酶(提到过2.2.1.1)顺序D-xylose-5-phosphate转换成glyceraldehyde-3-phosphate和fructose-6-phoshate non-oxidative重排结果形成Emden-Meyorhoff乙醇的途径。NADPH必须通过代谢再生路线。树胶醛醣的代谢途径类似于木糖所表现出的路线,从力学上看,醛糖还原酶将阿拉伯糖转换成L-arabitol。通过L-arabitol脱氢酶的作用,减少L-arabitol乙醇(99年,105年]。最近发表的评论有胜任地提出的重要进展戊糖糖发酵成乙醇(99年,110年]。

5.5。蒸馏的乙醇

尽管下游工序是最高的能源消耗在乙醇生产过程(111年),乙醇发酵肉汤的复苏是必要的。最后的介质是由水和酒精(5 - wt %)112年]。包裹不能由传统的蒸馏分离过程,因为它们形成一个不理想的混合系统(113年]。脱水是复杂的方法,因为他们与水形成共沸混合物的温度(95.6 wt % 78.15°C),这使得它不可能单独在一个蒸馏塔(112年]。这种方式,乙醇纯化发生在三个步骤:蒸馏、精馏、脱水。高浓缩乙醇解在一分之二步骤(约92.4 wt %),然后混合是为了获得无水乙醇脱水的脱水方法。共沸蒸馏脱水可以实现,萃取蒸馏、液液萃取、吸附、或一些复杂的混合分离方法(112年]。

6。结论

甘蔗蔗渣(某人)和甘蔗秸秆(SS)是有吸引力的第二代可再生原料可用在一些国家像巴西。这个原料如果明智而审慎地使用可能提供dropin燃料乙醇的可持续供应,工业酶,有机物酸,单细胞蛋白,等等。然而,这种生物的一个重要部分为蒸汽和发电行业。剩下的部分代表了一代高价值商品的理想原料。最后三年的蓬勃发展在预处理技术、微生物生物技术、现实和下游加工利用的甘蔗残渣生产许多产品大规模的商业意义没有危害食品/饲料需求。生物质固执是一个主要挑战向成功开发这些残留物。为了克服生物量顽抗,预处理是一个不可避免的过程改善的可访问性碳水化合物的后续酶水解反应生成可发酵糖。有几个健壮的预处理方法;然而,最终选择预处理过程的选择取决于有效的原料或半纤维素切除,最低一代的抑制剂,低糖损失,节省了时间,经济和导致更少的环境污染。酶法水解后释放糖和半纤维素的解聚作用转化为乙醇的合适的民族的应变。 In order to get desired ethanol yields, the ethnologic strains should have ability to utilize pentose and hexose sugars, inhibitor resistance, and high osmotolerance. The following ten requirements are pivotal in order to establish a long-term sustainable second-generation ethanol production process from sugarcane residues.(1)充分利用某人和SS生成更好的管理。(2)选择正确的预处理和解毒的策略。(3)内部的纤维素酶降解纤维素的菌株和乙醇生产和开发生产菌株从戊糖和己糖糖抑制剂阻力,乙醇宽容,和更快的糖转化率。(4)过程强化:水解和发酵一起在一个地方。(5)便宜、快速、有效的乙醇蒸馏。(6)集成的生物乙醇生产单位与糖/酿酒厂的coutilization机械、反应堆,和其他设备。(7)最大的产品利用率(木质素、呋喃和酵母细胞质量)。(8)环境保护。(9)政府补贴,促进可再生能源。(10)鼓励私人投资。

确认

作者感谢FAPESP,必须占州政府斗篷,CNPq。

引用

1. c . r . Soccol l·p·d·s . Vandenberghe a . b . p . Medeiros et al .,“从木质纤维素生物乙醇:状态和观点在巴西,“生物资源技术,卷101,不。13日,4820 - 4825年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. b . s .迪恩·m·a·白色短衣,t·w·杰弗里斯,“细菌对燃料乙醇生产工程:当前状态,”应用微生物学和生物技术,卷63,不。3、258 - 266年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. 公司位于“Conab (Nacional de Abastecimento-National供应公司),2012年。Acompanhamento da - Brasileira de Cana-de-acucar。不到Levantamento da - 2012/2013。”http://www.conab.gov.br/。视图:谷歌学术搜索
4. 公司位于“Conab (Nacional de Abastecimento-National供应公司),2012年。Acompanhamento da - Brasileira de Graos。Decimo Segundo Levantamento da - 2011/2012。”http://www.conab.gov.br/。视图:谷歌学术搜索
5. ”“巴西农业研究公司”(senior德尽管Agropecuaria-Brazilian农业研究公司),2010年。Producao Brasileira de Mandioca em 2010。”http://www.embrapa.br/。视图:谷歌学术搜索
6. r·c·l·b·罗德里格斯·m·d·g·a·菲利普j·b·阿尔梅达E Silva,和m . Vitolo“响应面方法的木糖醇生产甘蔗蔗渣hemicellulosic水解产物用真空蒸发过程变量控制,”生物化学过程,38卷,不。8,1231 - 1237年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. “Cenbio (Centro Nacional de Biomassa-Brazilian em Referencia参考中心生物量),”2003年,http://cenbio.iee.usp.br/。视图:谷歌学术搜索
8. r·c·d·Cerqueira雷特,m . r . l . v . Leal l·a·b·科尔特斯w·m·格里芬和戈雅Scandiffio麻省理工学院,”巴西能代替5%的2025汽油与乙醇全球需求?”能源,34卷,不。5,655 - 661年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. l .公元Paes m·a·奥利维拉,“潜在的垃圾甘蔗植株的生物量,”生物质发电。甘蔗蔗渣和垃圾Leal, s . j . Hassuani m . l . r . v, i c·马赛,Eds。,p。19,PNUD and CTC, Piracicaba, Brazil, 1st edition, 2005.视图:谷歌学术搜索
10. m·a·t·否决权”,描述甘蔗垃圾和甘蔗渣,”生物质发电。甘蔗蔗渣和垃圾Leal, s . j . Hassuani m . l . r . v, i c·马赛,Eds。,p。24,PNUD and CTC, Piracicaba, Brazil, 1st edition, 2005.视图:谷歌学术搜索
11. 欧特里亚纳,m·伦纳德·f·Saavedra i c .能o·l·加西亚和a·阿布里尔阿特拉斯的甘蔗蔗渣Geplacea ICIDCA,墨西哥,1990年。
12. a . v . Ensinas m·莫德斯托s a .促进和l·塞拉”减少的不可逆性代糖和甘蔗乙醇生产,”能源,34卷,不。5,680 - 688年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. m . j . r .羊肉”,原材料质量在发酵过程中,反射”学报14 Workshop-Ethanol生产:原材料质量圣保罗大学的工程学院曾,圣保罗,巴西,2008年。视图:谷歌学术搜索
14. n . Mosier c . Wyman b .戴尔et al .,“承诺对木质纤维生物质预处理技术的特点,“生物资源技术,卷96,不。6,673 - 686年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. c·马丁·g·j·m·罗查,苏亚雷斯,a . m . Souto星座h . m . Baudel和c a m·德·阿伯”稀释混酸预处理甘蔗蔗渣的乙醇生产,”生物质和生物能源,35卷,不。1,第670 - 663页,2011。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. d . Fengel g·韦格纳,木材化学、超微结构、反应Walter de Gruyter,柏林,德国,1989年。
17. a·辛格和p . Mishra“微生物利用戊糖,”目前在生物技术中的应用33卷工业微生物学进展,1995年。视图:谷歌学术搜索
18. h . Boussarsar、b . Roge和m . Mathlouthi“甘蔗蔗渣转换的优化热液治疗木糖的复苏,”生物资源技术,卷100,不。24日,第6542 - 6537页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. l . Canilha诉t·o·桑托斯·g·j·m·罗查et al .,”研究甘蔗蔗渣样品的预处理与稀硫酸、”工业微生物学和生物技术杂志》上,38卷,第1475 - 1467页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. r·c·Kuhad a·辛格和k·e·埃里克森,”微生物和酶参与植物纤维细胞壁的降解,”生化工程和生物技术的进步卷,57岁,45 - 125年,1997页。视图:谷歌学术搜索
21. m . j . Taherzsadeh和k·卡里Enzymatic-based水解过程从木质纤维原料乙醇:复习一下,”生物资源,2卷,第738 - 707页,2007年。视图:谷歌学术搜索
22. a . r . Goncalves和m . a . Soto-Oviedo螯合剂的生产通过Acetosolv甘蔗蔗渣木质素的酶氧化,”应用生物化学和生物技术卷,98 - 100,365 - 371年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. d·斯图尔特,”木质素作为基材材料应用:化学、应用程序和经济学,”工业作物和产品,27卷,不。2、202 - 207年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. 诉Fierro诉Torne-Fernandez、d .山区和a . Celzard”吸附苯酚到激活碳原子有不同的结构和表面性质,“微孔和介孔材料,卷111,不。1 - 3、276 - 284年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. h·l .密友s . k .帕克d·a·范伯格et al .,木质素的经济贡献从生物质乙醇生产太阳能研究所,科罗拉多州,美国,1985年。
26. p . BenarPolpacao acetosolv de bagaco德迦南e马德拉德eucalipto (acetosolv蔗渣制浆和Eucaliptus木)[硕士论文)坎皮纳斯大学化学研究所圣保罗,巴西,1992年。
27. a . p . PitareloAvaliacao da susceptibilidade做bagaco e da palha de cana-de-acucar bioconversao通过pre-tratamento蒸汽e hidrolise enzimatica(敏感性评价甘蔗的甘蔗渣和稻草生物转化通过蒸汽喷发和酶法水解)[硕士论文),联邦的工作带来积极影响的巴拉那河、巴拉那河、巴西,2007年。
28. a . s . da Silva h .井上t . Endo矢野,和e . p . s .好,“磨预处理甘蔗的甘蔗渣和稻草为酶法水解和乙醇发酵,“生物资源技术,卷101,不。19日,7402 - 7409年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
29. m . Brienzo a . f . Siqueira和a . m . f . Milagres”搜索甘蔗蔗渣半纤维素提取的最佳条件,”生化工程杂志,46卷,不。2、199 - 204年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
30. s . c . Rabelo h .对于r·马舍尔球场,和a·c·科斯塔”生产生物乙醇、甲烷和热量从甘蔗蔗渣在生物炼制的概念,“生物资源技术,卷102,不。17日,第7895 - 7887页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
31. Pandey, c . r . Soccol p .尼噶的,和v . t . Soccol农工业的残留的生物技术的潜力。我:甘蔗蔗渣。”生物资源技术,卷74,不。1,第80 - 69页,2000。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
32. r·哈特菲尔德和r . s .福岛“木质素可以准确地测量了吗?”作物科学,45卷,不。3、832 - 839年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
33. l .公元Paes和s . j . Hassuani”潜在的垃圾和生物质甘蔗种植园,包括垃圾复苏因素,”生物质发电。甘蔗蔗渣和垃圾Leal, s . j . Hassuani m . l . r . v, i c·马赛,Eds。,p。19,PNUD and CTC, Piracicaba, Brazil, 1st edition, 2005.视图:谷歌学术搜索
34. r . y .守屋Uso de xilanases e lacases de microrganismos没有branqueamento de polpas organosolv de palha de cana-de-acucar e estudo dos使用celulosicos obtidos(使用微生物木聚糖酶和漆酶organosolv漂白的纸浆从甘蔗秸秆和获得的纤维素衍生品)的研究[博士。论文)圣保罗大学工程学院曾,圣保罗,巴西,2007年。
35. m·b·w·萨阿德·l·r·m·奥利维拉r·g·坎g . Quintana g . j . m .罗查和a . r . Goncalves”初步研究真菌治疗的甘蔗秸秆organosolv制浆,”酶和微生物技术,43卷,不。2、220 - 225年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
36. s . m . Luz a . r . Goncalves a . p . Del 'Arco Jr ., a·l·里昂p . m . c . Ferrao和g . j . m .罗查”用不同的植物纤维增强聚丙烯复合材料的抗热疲劳性能,”先进材料的研究卷,123 - 125,1199 - 1202年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
37. s·m·科斯塔p·g . Mazzola j·c·a·r·席尔瓦r . Pahl a .萨姆Jr .)和s . a .哥”使用甘蔗秸秆纤维生产的纤维素来源,”工业作物和产品,42卷,第194 - 189页,2013年。视图:谷歌学术搜索
38. m . t . Holtzapple和a·e·汉弗莱”organosolv预处理对杨树的酶法水解的影响,“生物技术和生物工程,26卷,不。7,670 - 676年,1984页。视图:谷歌学术搜索
39. a . Margeot b . Hahn-Hagerdal m . Edlund r·斯莱德和f . Monot“木质纤维素的新改进乙醇,”当前生物技术的观点,20卷,不。3、372 - 380年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
40. a . k .昌德尔g . Calvet e . c . Giese j .里斯和s . s .席尔瓦”甘蔗蔗渣的统计优化双酸碱预处理提高了酶水解成可发酵糖,”诉讼的研讨会第二代生物乙醇:酶法水解2011年11月,巴西坎皮纳斯。视图:谷歌学术搜索
41. g . y . s . Mtui”最新进展在预处理木质纤维素的废物和生产附加值产品”非洲生物技术杂志,8卷,不。8,1398 - 1415年,2009页。视图:谷歌学术搜索
42. a . k .昌德尔·e·c·陈,r . Rudravaram m . l . Narasu l . v . Rao, p . Ravinda”经济和环境影响的生物乙醇生产技术:一个评估报告,“生物技术和分子生物学的评论,卷2,14-32,2007页。视图:谷歌学术搜索
43. ·库马尔·d·m·巴雷特·m·j . Delwiche施特略夫和p,”方法预处理的木质生物质高效的水解和生物燃料的生产”工业化学与工程化学研究,48卷,不。8,3713 - 3729年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
44. “y太阳和j . Cheng水解木质纤维原料的乙醇生产:复习一下,”生物资源技术,卷83,不。1、1 - 11,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
45. h .井上,矢野,t . Endo t .淡比和s . Sawayama”结合hot-compressed水和球磨预处理改善桉树的酶法水解的效率,”对生物燃料的生物技术,卷1,第二条,2008年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
46. a . Hideno h .井上k .原慎司et al .,“湿盘铣没有硫酸预处理稻草的酶法水解,”生物资源技术,卷100,不。10日,2706 - 2711年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
47. n . Sarkar s . k . Ghosh s Bannerjee和k . Aikat”农业废物的生物乙醇生产:概述”,可再生能源,37卷,不。1,19-27,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
48. k . Acikalin f . Karaca,大肠Bolat“开心果壳热解:热解条件和分析产品的影响,“燃料卷,95年,第177 - 169页,2012年。视图:谷歌学术搜索
49. f . a . Agblevor、美国贝尓瑟和a . e . Wiselogel“快速热解生物质原料存储,”能源和燃料,9卷,不。4、635 - 640年,1995页。视图:谷歌学术搜索
50. p .莱k . Satyanagalakshmi r .信德,k自,r·k·Sukumaran a Pandey,“短期微波预处理提高了酶从甘蔗蔗渣糖化和可发酵糖产量,”可再生能源,37卷,不。1,第116 - 109页,2012。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
51. Balcu, c . a . Macarie a . e . Segneanu和r . Oana“联合microwave-acid预处理生物质,”生物量和生物能源生产的进展,s . s . Shaukai Ed,页223 - 238,在科技、里耶卡,克罗地亚,2011。视图:谷歌学术搜索
52. d . r . Keshwani微波预处理生物乙醇生产的柳枝稷(博士学位。论文)罗利,哲学生物与农业工程,数控,美国,2009年。
53. j .熊j .你们w . z .梁和p . m .粉丝,“微波对纤维素的超微结构的影响。”华南理工大学技术杂志》上28卷,第89 - 84页,2000年。视图:谷歌学术搜索
54. 张x, b . Xi, y, Angelidaki,“微波强奸秸秆生产生物乙醇的预处理:关注能源效率,”生物资源技术,卷102,不。17日,第7940 - 7937页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
55. 大肠Chornet r·p·欧沃尼,“现象学蒸汽/水动力学和反应工程方面的治疗,”蒸汽爆炸技术:基本面和工业应用b .福煦,a·马泽蒂和诉Crescenzi, Eds。,pp。21–58, Goran and Breach Science Publishers, Philadelphia, Pa, USA, 1991.视图:谷歌学术搜索
56. w·e·Kaar c v古铁雷斯,c . m .木下光男”蒸汽爆炸的甘蔗蔗渣作为转化为乙醇的预处理,”生物质和生物能源,14卷,不。3、277 - 287年,1998页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
57. v . b . Agbor: Cicek r .胡瓜鱼,a .柏林和d·b·莱文,“生物质预处理:基本面向应用程序。”生物技术的进步,29卷,第685 - 675页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
58. b·巴尔斯c .婚礼,诉巴兰,e . Sendich和b·戴尔“评估氨纤维膨胀的影响(工艺)预处理条件对乙醇生产的成本,”生物资源技术,卷102,不。2、1277 - 1283年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
59. c . n . Hamelinck g . van Hooijdonk, a . p . c . Faaij”从木质生物质乙醇:技术经济性能在短期,中期,长期的、”生物质和生物能源,28卷,不。4、384 - 410年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
60. w·s·卡多佐,f·a·桑托斯a . m .莫塔f . d . Tardin s t Resende和j·h·奎罗斯”Pre-Tratamentos de Biomassa对位Producao de Etanol de乙级联赛Geracao,”航空杂志上分析,56个卷,第76 - 64页,2012年。视图:谷歌学术搜索
61. m . j . Taherzadeh和k Karimi)”预处理木质纤维素的废物来改善乙醇和沼气生产:复习一下,”国际分子科学杂志》上,9卷,不。9日,第1651 - 1621页,2008年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
62. n . s . Mosier r·亨德里克森,r . Dreschel et al .,”原则和预处理纤维素乙醇生产用水,经济学”第225届美国化学学会学报》会议毕奥司,卷。103年,新奥尔良,洛杉矶,美国,2003年。视图:谷歌学术搜索
63. p . Alvira e . Tomas-Pejo m . Ballesteros和m . j .黑人“预处理技术高效的生物乙醇生产过程基于酶法水解:复习一下,”生物资源技术,卷101,不。13日,4851 - 4861年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
64. p . Laopaiboon a·阿勒萨尼诉Leelavatcharamas, l . Laopaiboon“酸水解的甘蔗蔗渣乳酸生产,”生物资源技术,卷101,不。3、1036 - 1043年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
65. w·卡瓦略·m·a·巴蒂斯塔l . Canilha j·c·桑托斯a . Converti s s席尔瓦,“甘蔗蔗渣水解磷酸和硫酸水解酸和解毒的木糖醇生产,”化学技术和生物技术杂志》上,卷79,不。11日,第1312 - 1308页,2004年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
66. a . Rodriguez-Chong j·a·拉米雷斯g .绞死,m·巴斯克斯”的甘蔗蔗渣水解使用硝酸:动态评估,”《食品工程,卷61,不。2、143 - 152年,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
67. a . k .昌德尔s s席尔瓦,o . v .辛格“解毒的木质纤维素的玉米胚芽蛋白酶解物对生物乙醇生产改善,”生物燃料Production-Recent发展和前景艾德·m·a·s . bernard,页225 - 246,在科技,里耶卡,克罗地亚,2011。视图:谷歌学术搜索
68. f . m . Girio c·塞卡f . Carvalheiro l·c·杜阿尔特品牌,和r . Bogel-Łukasik“纤维素燃料乙醇:审查,”生物资源技术,卷101,不。13日,4775 - 4800年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
69. 大肠Palmqvist和b . Hahn-Hagerdal“木质纤维素的发酵玉米胚芽蛋白酶解物。2:抑制剂,抑制机制。”生物资源技术,卷74,不。1、男性,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
70. i . k . Kapdan f . Kargi, r . Oztekin”操作参数对酸水解的影响地面小麦淀粉:最大化糖产量的统计实验设计,“Starch-Starke,卷63,不。5,311 - 318年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
71. r·p·欧沃尼和大肠Chornet分离预处理的木质纤维素的蒸汽水。”英国皇家学会哲学学报卷,321年,第536 - 523页,1987年。视图:谷歌学术搜索
72. 郑y、z盘和r·张“生物质预处理纤维素生产的概述,国际农业与生物工程杂志》上,卷2,51 - 68,2009页。视图:谷歌学术搜索
73. y山下式,m . Shono c .佐佐木和中村y,“碱性过氧化氢预处理有效酶糖化的竹子,”碳水化合物聚合物,卷79,不。4、914 - 920年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
74. g . Banerjee美国车,j·s·斯科特•克雷格·b·霍奇和j·d·沃尔顿”碱性过氧化氢预处理玉米秸秆:生物量的影响,过氧化物,和酶加载和组合收益率的葡萄糖和木糖,”对生物燃料的生物技术第十六条,卷。4日,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
75. m·t·Garcia-Cubero g . Gonzalez-Benito Indacoechea, m .可口和s . Bolado“臭氧分解预处理对酶的消化率的影响小麦和黑麦秸秆”生物资源技术,卷100,不。4、1608 - 1613年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
76. p·f·维达尔和j . Molinier臭氧分解的lignin-improvement杨树木屑的体外消化率,”生物质,16卷,不。1,1卷,1988页。视图:谷歌学术搜索
77. r . El Hage:纤毛刷,l . Chrusciel c·桑切斯·Sannigrahi和a . Ragauskas”表征磨木木质素和乙醇organosolv木质素从芒草、”聚合物降解和稳定卷,94年,第1638 - 1632页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
78. b·w·古h . y . Kim:公园,s·m·李,h·杨和i . g . Choi Organosolv预处理鹅掌楸tulipifera同步糖化和发酵生产生物乙醇,”生物质和生物能源,35卷,不。5,1833 - 1840年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
79. d . s . Ruzene a . r . Goncalves j . a .特谢拉和m·t·萨姆·德·阿莫林”得到的羧甲基纤维素乙醇/水organosolv过程在酸性条件下,“应用生物化学与生物技术卷,137 - 140。1 - 12,573 - 582年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
80. d . Pasquini m . t . b . Pimenta l·h·费雷拉和a .公元s Curvelo”从甘蔗蔗渣木质素的提取松果体taeda木屑使用包裹混合物和二氧化碳在高压力,”《超临界流体,36卷,不。1 - 39,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
81. f . Carvalheiro、l . c . Duarte和f . m . Girio“半纤维素生物炼制:综述生物质预处理、”科学与工业研究杂志》上,卷67,不。11日,第864 - 849页,2008年。视图:谷歌学术搜索
82. a . b . Bjerre a·b·奥尔森,t . Fernqvist”使用结合湿氧化预处理小麦秸秆纤维素和半纤维素和碱性水解导致可转换、”生物技术和生物工程49卷,第577 - 568页,1996年。视图:谷歌学术搜索
83. t . w . Wang元,崔,k . Wang和戴y”,结合生物预处理与液体热水预处理来提高酶的水解Populustomentosa”,生物资源技术卷,107年,第286 - 282页,2012年。视图:谷歌学术搜索
84. s·j·b·达夫和w·d·默里,”生物转化的林产品工业浪费燃料乙醇纤维素制品:复习一下,”生物资源技术,55卷,不。1,1-33,1996页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
85. a . m . f . Milagres w·卡瓦略,a . l . Ferraz“局部化学、孔隙度和化学成分影响对木质纤维原料酶水解,”纤维素乙醇的途径m . s . Buckeridge g . h .高盛,Eds。施普林格,53页,柏林,德国,2011年。视图:谷歌学术搜索
86. e . c . Giese a . k .昌德尔i s奥利维拉和s . s .席尔瓦”前景的生物乙醇生产甘蔗原料:关注巴西”甘蔗:生产、种植和使用j . f . Goncalves和k·d·科雷亚,Eds。,Nova Science Publishers, New York, NY, USA, 2011.视图:谷歌学术搜索
87. r .西班牙和m . Rao木质生物质乙醇从第三部分水解和发酵”植物性生物燃料的手册a . Pandey,艾德,页159 - 173,CRC出版社,波特兰,矿石,美国,2009年。视图:谷歌学术搜索
88. s i Mussatto i c·罗伯特,“选择稀酸液解毒的木质纤维粉用于发酵过程:复习一下,”生物资源技术,卷93,不。1、1 - 10,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
89. d . l . Grzenia d·j·席尔,s . r . Wickramasighe“膜萃取生物质玉米胚芽蛋白酶解物的解毒,”生物资源技术卷,111年,第254 - 248页,2012年。视图:谷歌学术搜索
90. l . Canilha w·卡瓦略,m . Giulietti m·d·g·a·菲利普和j·b·a·e·席尔瓦”澄清小麦straw-derived介质的离子交换树脂对木糖醇结晶,“化学技术和生物技术杂志》上,卷83,不。5,715 - 721年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
91. n . o . Nilvebrant a . Reimann s拉尔森和l . j .琼森,“解毒的木质纤维素与离子交换树脂、玉米胚芽蛋白酶解物”应用生物化学和生物技术卷,91 - 93年35-49,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
92. 大肠Palmqvist和b . Hahn-Hagerdal“木质纤维素的发酵玉米胚芽蛋白酶解物。我:抑制和解毒。”生物资源技术,卷74,不。1,17-24,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
93. j·j·朱问:勇,y,和s . y . Yu”比较解毒的真空蒸发/汽提结合overliming玉米秸秆prehydrolyzate,”《能源和环境技术国际会议(ICEET’09年),3卷,第243 - 240页,2009年10月。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
94. w·卡瓦略、l . Canilha和s·席尔瓦,“半连续xylose-to-xylitol Ca-alginate禁锢生物转化的酵母细胞在搅拌釜反应器,”生物处理和生物系统工程没有,卷。31日。5,493 - 498年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
95. f·a·f·安图内斯t . s . s . Milessi奥利维拉,a . k .昌德尔和s . s .席尔瓦”表征的甘蔗蔗渣水解hemicellulosic与overliming和活性炭,解毒后”《欧洲生物质会展20,米兰,意大利,2012年。视图:谷歌学术搜索
96. a . Converti j·m·多明格斯p . Perego s s·达席尔瓦和m . Zilli“木材水解和水解解毒为后续生产木糖醇,”化学工程与技术,23卷,不。11日,第1020 - 1013页,2000年。视图:谷歌学术搜索
97. m . Cantarella l . Cantarella a . Gallifuoco a .实验和f .外出,“比较不同的解毒方法steam-exploded杨树木材的衬底bioproduction乙醇在超高频和社保基金,”生物化学过程,39卷,不。11日,第1542 - 1533页,2004年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
98. z Hou-Rui祥祥,s . s .席尔瓦et al .,”小说对木质纤维水解物生物解毒隔离。”应用生物化学与生物技术,卷152,不。2、199 - 212年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
99. a . k .昌德尔·g·钱德拉塞卡,k完婚,r . Ravinder和p . Ravindra“戊糖糖转化为乙醇的生物转化:一个回顾和未来的发展方向,”生物技术和分子生物学的评论》第六卷,8-20,2011页。视图:谷歌学术搜索
100. 杨b和c e . Wyman“预处理:解锁低成本的纤维素乙醇的关键,”生物燃料,Bioproducts Biorefining,卷2,不。1,26-40,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
101. 公元莫雷诺,伊瓦拉·d·j·l·费尔南德斯和m . Ballesteros”不同的漆酶解毒的策略从木质生物质乙醇生产耐热的酵母克鲁维酵母菌属marxianus摄影,10875,“生物资源技术卷,106年,第109 - 101页,2012年。视图:谷歌学术搜索
102. w . Parawira和m . Tekere“生物技术策略来克服抑制剂在木质纤维素生产乙醇的玉米胚芽蛋白酶解物:审查,”生物技术的关键评论没有,卷。31日。1,20-31,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
103. b·g·塞卡r·d·o·Moutta f . d . o . Ferraz et al .,“生物解毒不同hemicellulosic玉米胚芽蛋白酶解物使用Issatchenkia occidentalisCCTCC M 206097酵母。”工业微生物学和生物技术杂志》上,38卷,不。1,第207 - 199页,2011。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
104. 林y s .田中,“乙醇发酵从生物质资源:当前状态和前景,”应用微生物学和生物技术,卷69,不。6,627 - 642年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
105. r·e·赫克托耳,j·a·莫顿·m·j·鲍曼n . n . Nichols m . a .白色短衣,s . r .休斯。”酿酒酵母对木糖代谢工程需要糖质新生和磷酸戊糖途径的有氧氧化分支木糖同化,”酵母28卷,第660 - 645页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
106. l·k·辛格,Chaudhary g . c . b . Majumder和s . Ghosh”利用hemicellulosic分数对木质纤维材料生产生物乙醇,”应用科学研究的进步,卷2,不。5,508 - 521年,2011页。视图:谷歌学术搜索
107. 沈和c·e·奥”,一个新颖的机制和动力学模型来解释增强木糖产量从稀硫酸与水热预处理对玉米秸秆相比,“生物资源技术卷,102年,第9120 - 9111页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
108. m . Bettiga b . Hahn-Hagerdal和m . f . Gorwa-Grauslund”比较木糖还原酶/木糖醇脱氢酶和木糖异构酶通路在阿拉伯糖和木糖发酵酿酒酵母压力。”对生物燃料的生物技术第十六条,卷1,2008。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
109. c·p·库兹曼和m .铃木”的系统发育分析子囊菌酵母构成辅酶Q-9和提议的新属Babjeviella,Meyerozyma,Millerozyma,Priceomyces,Scheffersomyces”,Mycoscience,51卷,不。1,2 - 14,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
110. r·c·Kuhad r·古普塔y . p . Khasa a·辛格和y惠普张“生物乙醇生产戊糖糖:目前状况和未来前景,”可再生能源和可持续能源的评论15卷,第4962 - 4950页,2011年。视图:谷歌学术搜索
111. m . r . l . Leal诉“从甘蔗乙醇生产资源,”生物能源可持续发展和国际竞争力f . x约翰逊和诉Seebaluck Eds。,pp。126–157, Routledge, Abingdon, UK, 2012.视图:谷歌学术搜索
112. h . j .黄s Ramaswamy, w . Tschirner和b . v . Ramarao”评估当前和未来的生物炼制的分离技术,”分离与纯化技术,卷62,不。1、21、2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
113. p . w . Madson“乙醇蒸馏:基本面”酒精的教科书,k·a·雅克·t·p·里昂,d . r . Kelsall Eds。,pp。31日9–336, Nottingham University Press, Nottingham, UK, 4th edition, 1995.视图:谷歌学术搜索

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