综合利用生物乙醇生产过程中废弃的半纤维素发酵高得率乳酸:从预处理到发酵
在生物质精炼的工业化生产中,降低纤维素乙醇的生产成本具有十分重要的意义.尽管许多相关的技术正在研究之中,但这些技术之中很难满足竞争成本低和环保的要求.为此我们提出一种新的综合生产乙醇以及乳酸的新技术,这项技术是在乙醇发酵后的混合液(其主要含乙醇、乳酸、木糖)中添加碱性过氧化氢预处理废液(主要成分为乳酸、半纤维素、木素),经过乳酸菌发酵乳酸,以此来降低乙醇生产过程的成本.本文对比优化了三种条件下的共发酵过程:一种是不向体系中添加半纤维素或水解液、一种是添加回收后的半纤维素、还有一种为向体系中添加浓缩的预处理解液.其中在乙醇发酵48小时后,向反应体系中添加浓缩预处理液液的方法最为环保以及节约成本.乳酸的最大浓度可以达到20.84g/L.通过这一系列对于发酵过程的改进,从1g杨木原材料中可以获得132mg的酒精和36lmg的乳酸.也就是说发酵一加仑的酒精可以同时生产出价值9美元的乳酸.预水解和乙醇发酵过程中产生的乳酸的价值是不可忽略的.因此回收水解过程中的乳酸及半纤维素的含量将显著提高乳酸的产量以及进一步降低生物乙醇的生产成本,值得进一步推广.
碱性过氧化氢预处理 半纤维素 酒精 乳酸 成本节约
张利鸣 游婷婷 张璐 李明飞 许凤
林木生物质化学北京市重点实验室,北京100083 林木生物质化学北京市重点实验室,北京100083;教育部木质材料科学与应用重点实验室,北京100083
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广州
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145-151
2015-05-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)