全、发酵速度慢、终产物乙醇和有机酸对细胞有相当大的毒性,需要进一步改进。4.2间接发酵法间接发酵是目前研究最多的一种方法。使用纤维素酶水解纤维素,收集酶解后的糖液作为酵母发酵的碳源,先用纤维素酶水解纤维素,酶解后的糖液作为发酵碳源。但是受末端产物抑制,低细胞浓度以及底物基质抑制作用影响乙醇产量。因此可采取的方法有:减压发酵法和阿尔法-拉伐公司的Bi-otile法,还可以通过筛选在高糖浓度下存活并能利用高糖的微生物突变菌株来克服基质抑制。4.3同步糖化发酵法(SSF法) 这种方法的原理和间接发酵法相同,是为了克服反馈抑制作用,由Gauss等提出的在同一反应器中糖化和发酵同步进行。这样纤维素酶对纤维素的酶水解和发酵糖化过程在同一装置内连续进行。水解产物葡萄糖由于菌体的不断发酵而被利用,消除了葡萄糖因基质浓度对纤维素酶的反馈抑制作用。在工艺上采用一步发酵法,简化了设备,节约了总生产时间,提高了生产效率。当然也存在一些抑制因素,如木糖的抑制作用,糖化和发酵温度不协调。张继泉在这方面进行了大量的实验研究,并取得了一定的进展。4.4固定化细胞发酵固定化细胞发酵能使发酵罐内细胞浓度提高,细胞可连续使用,使最终发酵液酒精浓度得以提高。常用的固定化载体有海藻酸钠、卡拉胶、多孔玻璃等。固定化细胞的新动向是混合固定细胞发酵,如酵母与纤维二糖酶一起固定化。将纤维二糖基质转化成乙醇,被看作是玉米秸秆生产乙醇的重要方法。5结论与展望今后,玉米秸秆生产酒精的研究方向将主要集中在以下几个方面。5.1预处理方法单纯的物理法和化学法不足以破坏纤维素晶体结构以及去除半纤维素和木质素,应综合运用物理法与化学法,一步完成预处理和水解2个阶段,有效提高纤维素的水解率。5.2糖化工艺发酵过程的酒精产率受许多因素影响,其中主要是水解效率和单糖产量。比较而言,酶水解较酸水解有较大的优越性,将成为今后糖化工艺的主要发展方向。
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