汽爆原料全糖利用发酵产乙醇开题报告

1. 研究目的与意义

研究树干毕赤酵母利用木质纤维素水解糖（戊糖、己糖）产燃料乙醇过程，为利用木质纤维素全糖发酵产乙醇，提供数据依据。

2. 国内外研究现状分析

国内外同类研究概况

现今的液体燃料（如发动机燃料汽油，柴油等）主要来自于石油资源，而地球上可利用的石油资源将在今后几十年内耗尽。我国人均可开采石油资源只占世界平均水平的12 %，在未来的30 年中，中国将继续作为第二大能源消费国， 世界能源需求增长量的20 %和石油需求增长的16 %将来自中国^[1]。近年来，乙醇作为一种燃烧效率高、污染物排放少的理想可再生替代能源而受到世界各国的重视。发展燃料乙醇不仅可以缓解能源短缺问题和地球环境污染日益严重的趋势，还可以促进许多工业部门的发展，而且也将在很大程度上影响到农业的发展，从而成为新的经济增长点^[2]。美国和巴西在纤维乙醇的研究与应用方面一直走在世界的前列，巴西从20世纪80年代开发的用甘蔗渣生产酒精的技术居世界领先地位^[3]。木质纤维原料，包括农业废弃物、废纸和废弃树木等都是已经产生且亟待处理的，同时也是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。因此，利用木质纤维原料生产燃料乙醇不仅可以解决人类所受能源危机的威胁，还可以减少环境污染^[4]。

我国是一个农业大国,各类农作物纤维资源十分丰富,但这些资源长期没有得到合理的开发。玉米秸秆除了少部分被利用外，大部分以堆积、荒烧等形式直接倾入环境，造成极大污染和浪费，而且这种直接燃烧的方法热效率很低。如果将它们转化成气体或液体燃料（酒精、氢气、柴油等）热效率可显著提高。近年来生物质能的研究已经成为一个热门的研究课题，利用农业废弃物发酵生产燃料酒精正逐步成为人们研究的热点,玉米秸秆作为一种重要的农业废弃物,受到了广泛的关注。

3. 研究的基本内容与计划

以树干毕赤酵母为出发菌株，研究木质纤维素水解戊糖、己糖顺序发酵产乙醇，优化发酵培养基、发酵条件及发酵过程。

1-2 周，文献检索，查资料，了解研究内容，对实验涉及仪器、操作方法有一定了解。

3-3 周，基本掌握实验技能，测玉米秸秆蒸爆渣中纤维素半纤维素木质素灰分及水分等的测定。

4. 研究创新点

以蒸汽爆破预处理的玉米秸杆为研究对象，水解制备可发酵的己糖和戊糖，以此为碳源，采用驯化酵母，发酵产乙醇，并优化发酵过程。