中国投资研究网

用户名:

密 码:

010-80782106 15611620612

可行性研究报告

技术百科

更多>>

纤维素酶在酒精生产中的应用

2013-11-08 14:23:32 来源:中国投资研究网 【字体: 【收藏本页】【打印】【关闭】

更多

核心提示:纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一类酶的总称,广泛存在于自然界的生物体中,由许多具有高协同作用的酶组成。


关键词: 纤维素酶

  纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一类酶的总称,广泛存在于自然界的生物体中,由许多具有高协同作用的酶组成。从纤维素酶的分类上看,一般来说,可以分为三类,即C1酶、Cx酶和β葡糖苷酶。。上述三种纤维素酶在分解纤维素时,任何一种酶都不能裂解晶体纤维素,当3个主要成分的活性比例适当时,就能协同作用完成对纤维素的降解。

  纤维素酶在酒精生产中的应用主要表现在两个方面,一方面是应用纤维素酶提高出酒率;另一方面是应用纤维素酶酶解纤维素原料生产燃料酒精。

  1.应用纤维素酶提高出酒率

  在酒精生产过程中,应用纤维素酶可以提高出酒率。从生产酒精的原料上看,生产酒精的原料主要为玉米、高粱、木薯等,一般来说,应用还有一定比例的纤维素、半纤维素时,通常不能被淀粉酶、糖化酶直接利用。将纤维素酶添加到酒精生产原料上,相当一部分可以被淀粉酶、糖化酶利用,转化成可发酵性糖,进而提高出酒率。究其原因,纤维素酶之所以能提高出酒率,主要有两个方面原因,一是原料中部分纤维素分解成葡萄糖供酵母使用;另一方面,由于纤维素酶对植物细胞壁的分解有利于淀粉释放和利用。加入纤维素酶后。纤维素首先被纤维素酶C1和Cx分解为纤维二糖,然后由β-葡糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖,葡萄糖由酵母发酵生成乙醇,反应式如下:

反应式

  不难看出,在酒精生产中应用纤维素酶有利于提高出酒率。

  2.应用纤维素酶酶解纤维素原料生产燃料酒精

  将酶解前对木质纤维素进行预处理,提高半纤维素和纤维素的水解。水解所生成的糖还有可能发生进一步的分解或聚合反应,在水解的同时还会产生一些抑制生物生长的副产物。工艺流程如下:

工艺流程

  为了提高效率,可用复合水解和发酵法,使水解和发酵同步进行(如图1所示),对酒精生产而言,应用纤维素酶酶解纤维素原料生产燃料酒精,还可降低葡萄糖对纤维素水解的抑制作用,缓解我国目前的能源危机。因此,有必要应用纤维素酶酶解纤维素原料生产燃料酒精。

图1

  总之,纤维素酶在酒精生产中的应用是一项综合的系统工程,具有长期性和复杂性。在酒精生产中应用纤维素酶的时候,应深入了解纤维素酶的性质和纤维素酶的发酵制备,以达到应用纤维素酶提高出酒率和应用纤维素酶酶解纤维素原料生产燃料酒精的目的。对酒精生产而言,只有不断探索纤维素酶在酒精生产中的应用策略,才能使纤维素酶最大化地为酒精生产服务。


相关资讯