摘要:生物质是自然界最丰富的含碳有机大分子功能体，它有望通过“生物炼制”实现“石油炼制”的辉煌。但是由于生物质资源本身及其转化过程的复杂性，生物质产业虽备受关注，却被认为是遥远的未来产业。传统的生物质资源化利用思路都是先耗费一定的能量破坏生物质结构，然后再进行转化，不仅没有考虑到产品的功能需求，而且过程的原子经济性不高。如何实现化学键更加复杂的固相木质纤维素生物质炼制是实现生物质产业的关键和难点。理想的生物质炼制的目的是以最大得率分离木质纤维原料中各个组分，以尽可能地保持分子的完整性，以最大可能地优化利用和最终实现最大价值。这就要求生物质炼制应当是基于原料结构、过程转化和产品特点三者的关联，面向原料、面向过程、面向产品的炼制过程。本期专刊报道了我国生物质炼制技术领域专家学者在原料炼制、炼制技术、组分转化等领域取得的最新研究进展。

摘要:盐肤木为我国乡土植物，分布范围广，资源量丰富。盐肤木果实含有油脂，但含油量低，因此盐肤木是一种非典型油料植物，不能单独作为油料植物进行产业化开发。作者根据多年对盐肤木果实和枝桠梢头物料特性的研究，提出了以蒸汽爆破为核心技术的盐肤木生物质炼制新模式，提取的盐肤木果油申请了国家卫生部新资源食品并获得了新资源食品许可批文。以盐肤木资源为原材料，以蒸汽爆破技术为依托，集成不同组分分离技术，各组分分别进行功能转化，形成了盐肤木果油、生物柴油、蛋白饲料、黄酮、本色面巾纸、酚醛树脂、生物质成型燃料、沼气八大产品的盐肤木生物质炼制技术体系和生态产业链集成，为自然界中非单一经济型野生植物资源的开发提供了新的模式。

摘要:预处理是提高木质纤维素生物质向生物燃料转化的有效途径，但生物质的天然抗降解屏障严重阻碍了这一转化的进行，因此全面了解预处理过程中植物细胞壁的微观结构及区域化学变化是实现农林生物质高效转化的基础。本文总结了多种预处理方法对植物细胞壁超微结构影响的研究进展，对生物质科学研究可能有一定的促进和指导作用。

摘要:发酵抑制物对宿主细胞产生毒害作用，是木质纤维素生物炼制的主要瓶颈之一。减少抑制物含量、解除抑制作用是提高发酵效率的重要环节。本文讨论了木质纤维素发酵抑制物的来源、组成、特点以及相应的解除方法，提出了“源头降低抑制物—纤维素木质素分级转化”炼制模式和“发酵促进剂设计技术”，为木质纤维素发酵抑制物的解除及木质纤维素开发利用提供了全新的技术路线。

摘要:漆酶作为一种多功能金属氧化酶，被认为是未来工业生物催化中“可持续环境友好过程生物技术的工具”。但是由于典型漆酶催化体系中合成介体存在价格昂贵且有毒等问题而一直未能实现工业化。从木质素小分子前体物质或者中间体及降解产物中寻找稳定、高效、低毒和价廉的天然介体成为当前的研究热点和重点。本文从漆酶介体的类型与催化机理、木质纤维素原料炼制中间产物 (如汽爆秸秆水洗液、造纸黑液、木质纤维素生物降解产物等) 中天然介体的种类与分离等方面，论述从木质纤维素原料降解产物中分离漆酶天然介体并进行应用的可行性，为挖掘高反应活性的漆酶天然催化介体，构建漆酶多介体连续催化体系，实现木质纤维素原料降解产物的定向高值利用奠定基础。

摘要:针对红麻脱胶困难且传统脱胶方法污染严重的问题，提出一种新的脱胶方法，即闪爆-超声波联合脱胶。首先对红麻进行闪爆预处理，进而结合红麻超声波脱胶单因子试验和正交试验，以红麻精干麻纤维残胶率为考核指标，探讨了不同超声波频率、氢氧化钠介质浓度以及超声波处理时间对脱胶效果的影响。结果表明，在闪爆预处理后，采用频率为28 kHz的超声波在氢氧化钠浓度为2%的溶液中处理红麻试样60 min，可以使红麻精干麻纤维残胶率降低到9.72%，细度达到139.45 Nm。闪爆-超声波处理可有效去除红麻胶质成分，提高红麻精干麻的分散性，以利于后续纺织加工。

摘要:生物质炼制是世界各国的战略性研究方向。目前，主要有汽爆、酸、碱等炼制技术，而低温等离子体因具有独特的化学活性和高能量等优势而倍受青睐。本论文系统阐述了基于低温等离子体技术的生物质预处理、降解制糖、选择性功能改性、液化、气化等炼制技术的研究进展，并探讨了低温等离子体生物质炼制的机理及其今后研究发展方向。

摘要:为了客观评判耐高温东方伊萨酵母HN-1利用木质纤维素水解液生产燃料乙醇的潜力，本文采用单因素试验和响应面中心组合试验研究了木质纤维素水解液有毒副产物甲酸钠 (1.0?5.0 g/L)、乙酸钠 (2.5?8.0 g/L)、糠醛 (0.2?2.0 g/L)、5-羟甲基糠醛 (0.1?1.0 g/L) 和香草醛 (0.5?2.0 g/L) 对其乙醇发酵的影响。结果表明，木质纤维素水解液有毒副产物对东方伊萨酵母HN-1乙醇发酵的影响较小，除添加2 g/L香草醛或添加1 g/L 5-羟甲基糠醛可使乙醇产量分别降低20.38%和11.2%外，其他抑制物的添加对乙醇的生成未有显著影响。但是，当副产物浓度较高时，可以显著抑制菌体生长，添加1?5 g/L甲酸钠、2.5?8.0 g/L乙酸钠、0.4?2 g/L糠醛或0.5?2 g/L香草醛，发酵36 h时菌体细胞干重分别较对照下降了25.04%?37.02%、28.83%?43.82%、20.06%?37.60%和26.39%?52.64%。中心组合试验结果表明各抑制物交互作用对乙醇的生成影响不显著。该研究表明木质纤维素水解液副产物对东方伊萨酵母HN-1乙醇发酵的影响较小，适合用于纤维乙醇发酵。

摘要:传统化石能源日益枯竭以及环境污染压力日益加大使得开发以生物质为代表的可替代能源迫在眉睫，木质素作为仅次于纤维素的生物质中第二大主要成分用来制备高附加值化学品是提高生物质资源利用效率的关键。本文将工业木质素进行预处理后采用双液相反应体系将工业木质素转化为苯酚等化合物，使用微波辐照代替传统的加热，考察了预处理方式、温度、时间等条件对产物收率的影响。结果表明，以1-甲基-3-乙基咪唑醋酸盐 ([EMIM]OAc) 处理的工业木质素在微波反应器输出功率为400 w、反应温度为90 ℃、催化剂为1-甲基-3-胺乙基咪唑四氟硼酸盐 ([AEMIM]BF4) 双液相反应体系中反应60 min苯酚的收率最高可达8.14%。

摘要:苎麻和红麻是我国传统纤维作物，皮部纤维在造纸、纺织等工业具有广泛用途，但剥皮后剩余的茎秆部分并没有被有效利用。由于其中含有较多纤维素，可望被生物转化生产燃料乙醇。比较了几种不同化学预处理方法对苎麻秆和红麻秆纤维素酶解性能的改善效果，进而选择碱法预处理后原料，进行半同步糖化发酵产乙醇实验。结果表明，苎麻秆和红麻秆经4% NaOH和0.02%蒽醌-2-磺酸钠盐 (AQSS)，在170 ℃下处理1 h，继而在固形物底物浓度18%时发酵168 h，发酵液中乙醇浓度达到51 g/L。采用少量多次补料至20%的底物浓度，乙醇浓度都能达到63 g/L，纤维素转化率分别为77%和79%。红麻秆经5.2% NaHSO3和0.2% H2SO4，在170 ℃下处理1 h，补料至20%的底物浓度时，乙醇浓度可达到65 g/L，纤维素转化率为72%。

摘要:传统的丙酮-丁醇发酵的产物浓度过低 (丁醇终浓度约为1.3 wt%)，导致后期分离成本过高，从而影响了该过程的经济性，限制了其工业化进程。本文研究了高添加量的小分子非离子表面活性剂对生物丁醇发酵的影响。以吐温80为例，实验表明，当表面活性剂添加量超过其临界胶束浓度后，丁醇发酵的终浓度会随着表面活性剂添加量的增加而增加。当添加量达到5 wt%时，丁醇终浓度可以达到1.6 wt%，远高于该菌种的抑制浓度 (0.8 wt%)。为阐明表面活性剂的作用机理，实验考察了吐温80对丁醇的增溶效应以及对发酵菌体表面亲疏水性的影响。结果表明，吐温80对丁醇的增溶效果很小，而对菌体表面的亲疏水性有较明显的影响。

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