甘肃省发展非粮原料产燃料乙醇初探

以甘肃省燃料乙醇非粮原料丰富的资源优势为依托,从乙醇得率、原料产量、地理环境、政策优势等因素考虑,通过实验、调研和统计等方法,对甘肃发展燃料乙醇的非粮原料资源情况进行了探索分析,证明了甘肃具有自然环境适宜、非粮资源丰富、政策制度优先、企业单位重视、基础产业发展较早等特点,为甘肃省今后在非粮原料燃料乙醇的资源开发利用方面提供了参考依据。

非粮原料发酵富马酸的合成途径和人工合成菌株研究进展

富马酸(fumaric acid)是重要的十二种平台化合物之一及精细化工产品。近年来,传统富马酸合成工艺使用和发展受到严重制约,因而寻找低耗、高效以及环保型富马酸生产新工艺已成为研究趋势。本文介绍了微生物发酵产富马酸菌株种类,包括细菌、酵母菌、真菌。其中,真菌中的R.arrhizus是目前富马酸转化率和产量最高菌种,R.oryzae是目前富马酸生产强度最高的菌种。详细分析了以葡萄糖、木糖为底物微生物利用非粮原料发酵产富马酸的合成途径,讨论了R.oryzae耐受非粮原料水解液中糠醛胁迫的机制,重点论述了人工合成菌株发酵产富马酸的前景及存在问题。提出今后的工作重点在于全面解析非粮原料水解液中各种抑制剂对微生物发酵产富马酸全部酶类的抑制机制。同时,利用人工设计以及重构富马酸人工合成菌株,以研究合成菌株对外界环境的应答机制。

非粮原料生产燃料酒精解决“汽车与人争食”

为减轻环境、能源压力，很多国家都在研制或已经以玉米、小麦等为原料来生产燃料酒精来代替汽油，这无疑要消耗很多粮食，要解决“汽车与人争食”的问题就要大力发展以非粮原料为主的燃料酒精生产以及开发其它可再生能源。

非粮原料柠檬酸发酵研究现状

柠檬酸是微生物发酵法生产的重要有机酸,被广泛应用于食品、化工、医药等领域。中国是全球最大的柠檬酸生产国,主要以玉米和薯干为原料利用黑曲霉深层发酵生产柠檬酸。然而,以粮食为原料不利于粮食安全。发展非粮原料生产柠檬酸是解决这一问题的有效途径,本文综述了近年来非粮淀粉、甘油、木质纤维素类和正构烷烃等非粮原料柠檬酸发酵研究现状,对目前存在的问题以及今后发展进行了讨论,以期为非粮原料柠檬酸发酵的发展提供依据。

我国非粮燃料乙醇的原料资源量分析

目前世界燃料乙醇的生产原料约60%为甘蔗或甜菜等糖质原料、33%为玉米或小麦等淀粉质原料,而纤维质原料正日益受到重视。我国可用于生产燃料乙醇的非粮淀粉质原料主要有甘薯、木薯、蕉藕、葛根等。其中蕉藕目前尚未形成产业化生产;葛根原料价格高,不宜作为乙醇原料;甘薯归属粮食范畴;只有木薯是最适宜制燃料乙醇的非粮淀粉质原料。纤维质原料主要包括农作物秸秆、农林废弃物、木屑等,其中农作物秸秆是我国产量最大的非粮燃料乙醇原料。秸秆资源密度考虑,利用区域应主要集中在河南、山东、江苏等地,保守估计这3个省的秸秆量可供生产1117×104t乙醇。目前制约纤维质原料制乙醇的关键瓶颈之一是原料的收集、运输及供应保障,若没有国家大的政策扶持和资金补贴,纤维质原料因缺乏经济可行性而尚不具备工业化生产乙醇的条件。糖质原料主要有甘蔗、甜菜、甜高粱茎秆和菊芋。由于菊芋菊粉附加值高,不宜作乙醇原料;甘蔗、甜菜主要用于糖业,不会作为乙醇原料;从单位土地面积乙醇产量和原料成本、农民种植收益综合来看,甜高粱茎秆是适宜生产燃料乙醇的糖质原料。需要寻求产业化种植模式来落实资源总量,提高资源保障度;另一方面要进一步研究低成本、安全保质的茎秆储藏技术。

非粮型饲料原料的种类及在养猪生产中的应用

我国非粮型饲料资源非常丰富,各有其营养价值,如果将这些废弃物收集处理后,按一定比例添加猪日粮中,既提高了其利用价值,节约了饲料费用,又减少对自然环境的污染,对猪的养殖经济效益影响巨大。文章就非粮型饲料原料种类及营养特性、非粮型饲料在养猪生产中的应用及未来的发展趋势进行阐述与分析,旨在为养猪生产中非粮型饲料原料的选择与使用提供依据。

非粮燃料乙醇发展综述

本文分析了中国发展非粮燃料乙醇的原因及必要性,介绍燃料乙醇生产技术分类,国内外燃料乙醇生产研究发展概况,指出从长远来看,生产纤维质原料燃料乙醇是解决非粮燃料乙醇发展的根本出路。

中国非粮燃料乙醇发展现状及展望

为应对石化能源短缺的局面和节能减排的压力,可再生能源的开发和发展越来越受到中国政府的重视。介绍了我国可再生能源的中长期发展规划,其中明确:到2015年非粮原料燃料乙醇年利用量达400万吨;到2020年,生物燃料乙醇年利用量达1000万吨。重点分析了燃料乙醇发展中非粮原料(薯类、甜高粱、木质纤维素等)生产乙醇的发展现状及瓶颈问题,最后对非粮原料生产燃料乙醇的前景进行了展望。

中国燃料乙醇生产用原料的多元化探索

该文分析了中国燃料乙醇生产原料多元化的必要性,阐述了可用于燃料乙醇生产的淀粉质、糖质和纤维质3大类非粮原料的种类、性质、利用及研究现状,对这些非粮原料的种植情况、燃料乙醇生产性能等进行了对比分析,归纳了中国非粮原料用于生产燃料乙醇时所存在的问题,提出了相应的解决对策,最后对中国可用于燃料乙醇生产的非粮原料的供应前景作出了展望。

中国第1.5代生物燃料乙醇产业发展现状及展望

介绍了我国以非粮作物木薯和甜高粱为原料生产燃料乙醇的生产技术及产业发展现状,分析了当前产业发展存在的问题,指出加强在原料种收储方面的研究以及种植基地建设,实现原料的大规模廉价稳定供应,同时做好全产业链优化设计,提高项目整体经济性,这将有助于我国1.5代生物燃料乙醇产业发展,满足生物燃料的市场需求和国家既定目标。

我国玉米深加工行业转型升级的发展道路

玉米深加工行业是一个用粮耗水较大的行业,如何能更充分利用粮食资源,把行业做大做强,按照国家的指导方针,对行业节粮,节水,非粮原料,扩大市场等进行了详尽阐述。

生物能源的几点新思考

对目前粮食生物能源和非粮原料生物能源发展过程中遇到的若干问题进行综述和探讨。生物能源的健康发展需要有多元化的观点、多元化的选择和多元化的目标。

丙酮丁醇梭菌发酵小麦麸皮生产丁醇

对丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)8016发酵小麦麸皮或麸皮混合其他非粮淀粉质原料生产丁醇进行了研究。实验结果表明,当初始糖浓度为55g/L时,以纯麸皮为底物,发酵终点总溶剂达到21.43g/L,丁醇13.08g/L,糖醇转化率39.57%;以麸皮混合红薯、木薯为底物,发酵终点总溶剂达到22.37g/L,丁醇13.24g/L,糖醇转化率为39.95%,均能达到传统玉米醪发酵丁醇水平。证明小麦麸皮作为一种粮食加工废弃物完全可以替代粮食用于丙酮丁醇发酵。

中国燃料乙醇发展现状及展望

为应对节能减排的压力,早日实现碳达峰、碳中和,中国政府越来越重视可再生能源的开发。2020年12月我国颁布《新时代的中国能源发展》白皮书,明确提出发展生物能源要坚持"不与人争粮、不与粮争地"的原则,严格控制燃料乙醇加工产能扩张,推进非粮生物液体燃料技术产业化发展。重点分析了燃料乙醇发展中的现状及瓶颈问题,最后对燃料乙醇的前景进行了展望。

低碳经济下中国燃料乙醇的发展策略

工业化进程的加快已使得我国碳排放量逐渐增加,气候问题严峻,对两型社会的建设造成了一定的威胁。发展以燃料乙醇与石油混合替代化石燃料,对节能减排有着重要意义。本文通过分析能源供给紧张和碳排放量增加背景下,认为当前中国燃料乙醇发展已从第一代生物燃料向第二代生物燃料转变,非粮燃料乙醇发展迅速。在此基础上,针对中国生物质能资源状况,认为发展燃料乙醇,应贯彻落实科学发展观,坚持因地制宜、循环农业和技术进步的原则,着重从基地建设出发,加快产业结构升级转型,发展多元化原料,从而提高产业经济效益和社会效益。

高产光学纯(R,R)-2,3-丁二醇工程菌株构建与发酵优化

[目的]构建能够专一性合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇的大肠杆菌工程菌,并进行发酵条件优化。[方法]将来源于多粘芽孢杆菌的(R,R)-2,3-丁二醇脱氢酶基因bdh,来源于阴沟肠杆菌的α-乙酰乳酸合成酶基因bud B和α-乙酰乳酸脱羧酶基因bud A与表达载体p Tr C99A连接,导入大肠杆菌中构建人工合成途径。筛选最适的培养基和发酵条件,提高(R,R)-2,3-丁二醇的产量、产率和得率。[结果]获得高效合成(R,R)-2,3-丁二醇的工程菌株GXASB,筛选到最适碳源及其浓度为120 g/L木薯淀粉,最适pH为6.5,最适接种量为10%,在发酵罐中进行同步糖化法发酵,(R,R)-2,3-丁二醇产量达到105.28 g/L,光学纯为99.1%,得率为0.47 g/g,生产强度为1.95 g/(L·h)。[结论]在大肠杆菌中表达基因簇bud B-bud A-bdh能够专一性合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇,经优化发酵条件后,能够显著提高(R,R)-2,3-丁二醇的合成效率。同时工程菌能够利用非粮原料木薯淀粉高效生产(R,R)-2,3-丁二醇,补料发酵产量达到105.28 g/L,为使用廉价原料工业化生产(R,R)-2,3-丁二醇提供参考。