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新型木质纤维原料酶解发酵集成技术的应用基础研究
结题报告
批准号:
31070523
项目类别:
面上项目
资助金额:
37.0 万元
负责人:
勇强
依托单位:
学科分类:
C1604.林产化学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
范一民、陈牧、储秋露、韦策、李志和、王静、张南南
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中文摘要
本项目针对木质纤维原料制取燃料乙醇研究中存在的过程高效性和低运行成本难以统一的问题,运用系统论的思想方法,对关键技术过程合理整合,实现木质纤维原料制取燃料乙醇关键过程(酶解、发酵)的高效性和集成技术生产成本的最小化相统一。提出基于"低底物浓度酶解-固液分离-清液浓缩发酵-酶解渣固态发酵"的新型纤维素酶解发酵集成技术的思路,通过对集成技术中低底物浓度酶解、纤维素酶组分在酶解渣上的吸附行为、含发酵抑制物质的浓缩糖液发酵、酶解渣固态发酵、基于添加β-葡萄糖苷酶的酶解渣固态发酵辅助技术及酶解渣固态发酵复杂体系中纤维素水解机制、水解动力学和乙醇发酵动力学的研究,建立新型纤维素酶解发酵集成技术的技术方法和工艺,并阐明集成技术关键过程的反应机制和动力学行为。研究成果可为木纤维原料制取燃料乙醇的产业化开发提供依据。
英文摘要
本项目建立了蒸汽爆破预处理玉米秸秆“低底物浓度纤维素酶水解、高糖发酵和酶解渣固态发酵”集成技术,并开展了酶解渣固态发酵机理和动力学的研究。低底物浓度纤维素酶水解可获得高纤维素酶水解得率;浓度200g/L葡萄糖的乙醇发酵可获得高的乙醇浓度,有利于降低后续乙醇蒸馏成本;酶解渣固态发酵中的纤维素同步糖化发酵提高了纤维素和乙醇的转化率,从而提高了单位原料的乙醇产量。175 g蒸汽爆破玉米秸秆在底物质量浓度100 g/L,纤维素酶用量20 FPIU/g(以纤维素计)、β−葡萄糖苷酶用量3IU/g(以纤维素计)下酶解48 h,酶解得率为74.89 %;酶解液经固液分离,上清液浓缩用于高糖浓清液发酵,葡萄糖利用率为99.56%,乙醇得率为理论得率的94.50 %;酶解渣经酿酒酵母于酵母用量为每克酶解渣2×106个、30 ℃下固态发酵24 h再变温至36 ℃发酵42 h,反应体系中乙醇质量为11.59 g。175g蒸汽爆破玉米秸秆经低底物浓度水解、高浓清液发酵、酶解渣固态发酵过程获得36.49 g乙醇,乙醇转化率为0.209g/g蒸汽爆破玉米秸秆。
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2011
期刊:南京林业大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:陈牧;连之娜;徐勇;欧阳嘉;勇强;余世袁
通讯作者:余世袁
DOI:--
发表时间:2011
期刊:西南林业大学学报
影响因子:--
作者:杨静;张晓萍;勇强;余世袁
通讯作者:余世袁
DOI:10.1016/j.biortech.2012.07.118
发表时间:2012-11
期刊:Bioresource technology
影响因子:11.4
作者:Qiulu Chu;Xin Li;B. Ma;Yong Xu;Ouyang Jia;Junjun Zhu;Shiyuan Yu;Q. Yong
通讯作者:Qiulu Chu;Xin Li;B. Ma;Yong Xu;Ouyang Jia;Junjun Zhu;Shiyuan Yu;Q. Yong
DOI:10.1016/j.biortech.2010.12.047
发表时间:2011-04
期刊:Bioresource technology
影响因子:11.4
作者:Jing Yang;Xiaoping Zhang;Q. Yong;Shiyuan Yu
通讯作者:Jing Yang;Xiaoping Zhang;Q. Yong;Shiyuan Yu
DOI:--
发表时间:2013
期刊:林产化学与工业
影响因子:--
作者:马斌;储秋露;朱均均;欧阳嘉;余世袁;勇强
通讯作者:勇强
破解吸附型灰分对木质纤维水热预处理和酶水解影响的策略与机理
  • 批准号:
    31870569
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    勇强
  • 依托单位:
破解制约竹材纤维素糖化物理和化学屏障机理的研究
  • 批准号:
    31570561
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    勇强
  • 依托单位:
木质纤维原料预处理抑制物化学-酶法耦合脱毒的研究
  • 批准号:
    30871992
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    勇强
  • 依托单位:
纤维二糖酶的固定化及纤维素水解辅助技术
  • 批准号:
    30471361
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    勇强
  • 依托单位:
脂肪酶的生物合成及其在废纸脱墨上的应用
  • 批准号:
    30100142
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    勇强
  • 依托单位:
植物纤维酶水解液固定化细胞戊糖、己糖同步酒精发酵
  • 批准号:
    39970597
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    12.5万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    勇强
  • 依托单位:
植物纤维原料酶解制备功能性木低聚糖
  • 批准号:
    39770601
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    1997
  • 负责人:
    勇强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金