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木质纤维素原料的生物化学联合预处理方法获专利

中科院成都生物研究所“一种木质纤维素原料的生物-化学联合预处理方法”近日获国家知识产权局发明专利(专利号:ZL 201010182173.1)。 木质纤维素原料经过酶解糖化后,可得到以葡萄糖为主的六碳糖及以木糖为主的五碳糖,是食品和化工等行业的重要原料。木质纤维素原料主要由纤维素、半纤维素和木质素三大成份组成,半纤维素作为分子黏合剂结合在纤维素和木质素之间,将纤维素分子包埋在其中,形成一种天然屏障,使酶不易与纤维素分子接触,导致木质纤维素原料中多糖的酶解缓慢。因此要实现木质纤维素原料的酶解糖化必需通过适宜的预处理技术使三种成份有效分离,同时打断部分糖苷键,降低聚合度,脱除木质素,改善木质纤维素原料的天然结构,解除对酶的屏障阻碍作用,增强酶与纤维素可及度,提高纤维素酶解糖化效率。因此适宜的预处理方法是木质纤维素原料转化利用关键环节之一。 目前,木质纤维素原料的预处理的方法主要有物理法、化学法和生物法。物化方法因......阅读全文

污水碳源分离新概念——筛分纤维素

追求污水处理碳中和运行目标产生了从污水中前端分离碳源(碳捕捉)的欧洲概念,使之用于后端厌氧消化转化甲烷。我国市政污水碳源(COD)浓度普遍偏低,连脱氮除磷碳源需求都难以满足,这就限制了碳捕捉的理论和实践。然而,另外一种碳捕捉概念似乎是普遍适用的,那就是前端筛分纤维素。纤维素物质本身化学结构异常复杂、

能源所在木质纤维素生物转化领域提出新策略

  木质纤维素生物质具有替代化石资源的巨大潜力,从而有效缓解了全球对原油的依赖。虽然目前国内外已有一些纤维素乙醇等木质纤维素产品问世,但与化石来源的产品相比,木质纤维素产品迄今为止大多仍不具备市场竞争力,因此亟需提高木质纤维素转化技术的经济性。木质纤维素转化主要包括预处理、酶解糖化以及发酵三个步骤,

重离子辐照预处理木质纤维素提高酶水解产率及其机理

  生物质是地球上分布最广泛的可再生能源之一,在替代传统的化石燃料、缓解能源危机、解决环境污染等方面发挥着不可替代的作用。其中,木质纤维素作为一类蕴藏量最丰富的生物质资源,主要由纤维素、半纤维素、木质素组成,纤维素和部分半纤维素可经纤维素酶分解转化为可发酵糖,生产燃料乙醇及其他高附加值的产品。由于木

孙建中:向白蚁学习制造“生物反应器”

  能源短缺和环境污染,是当前人类面临的重大挑战。生物质资源在解决这两个问题方面潜力巨大。然而,生物质的高效、经济转化问题“久攻不克”,已成当前困扰国际科学界和产业界的公认难题。  江苏大学特聘教授孙建中认为,以白蚁为代表的肠道消化系统是世界上最小,但又非常高效的“生物反应器”,

木质纤维素原料生物高效转化技术及产品研究取得成果

  木质纤维素原料的乙醇生物转化存在预处理复杂、五碳糖乙醇转化率低、纤维素酶稳定性差、酶生产成本高等技术瓶颈,从而影响木质纤维素原料燃料乙醇生产工业化推广应用。因此,通过技术创新和集成创新,开发高效预处理和水解、发酵工艺与技术,解决燃料乙醇生产环节的技术难点,降低燃料乙醇生产成本,已成

科技部“十二五”现代生物制造科技发展专项规划发布

关于印发十二五现代生物制造科技发展专项规划的通知国科发计〔2011〕587号  各省、自治区、直辖市、计划单列市科技厅(委、局),新疆生产建设兵团科技局,国务院有关部门科技主管单位,各有关单位:  为了贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,指导现代生物制造科技发展,加

有机溶剂中木质纤维素材料的电辅助预处理

  由于化石燃料的过度使用,导致碳排放增加。日益凸显的环境问题致使人们对可再生能源替代化石燃料的需求也随之增长。在这些替代来源中,木质纤维素(LCM)由于丰度高、价格低廉,有望作为可再生燃料和绿色化学品使用。然而,LCM具有坚固的3D结构,可抵抗化学或生物转化并阻碍其纤维素结构的水解。因此,将LCM

欧盟第二代生物燃油技术研发创新活动升级

  第一代生物燃油技术主要利用谷物或甘蔗中的可发酵糖(Fermentable Sugars)生产生物乙醇(Bioethanol),直接作为交通运输车辆化石燃油的替代方案,而已被市场广泛接受。技术工艺与生产加工相对简单,技术已基本定型成熟,产品的主要成本取决于谷物或甘蔗的世界市场价格,已对传统的化

中科院生物燃料重点实验室开放课题开始申请

        根据《中国科学院生物燃料重点实验室开放基金管理条例》的规定,中国科学院生物燃料重点实验室近日发布了2013年度开放基金申请指南。一、开放基金课题申请人资格  开放基金课题申请人应当具备以下条件:  (1)国内外具有

美国利用“环境因素”提高生物燃料生产效率

  日前,包括美日等国在内的多国政府均为生物燃料产业的发展提供了多项扶持措施。据悉,目前有31个国家确定了生物燃料调合标准,有19个国家和地区实施了燃料免税和生产补贴政策。   正当生物燃料的研发在全球如火如荼地进行时,科学家已计划通过改变原材料生长的“环境因素”,来提高生物燃料生产的效率,并降低

秸秆变废为宝 科研助力美丽中国

  我国是农业大国,农林废弃秸秆非常多,秸秆的种类随季节变化而变化,量大、低值、体积大、不便运输,而其自然降解的过程又极其缓慢,因此很容易导致以堆积、荒烧的形式直接倾入环境,造成极大的环境污染和资源浪费。近年来,农业机械化收割的普及,让留在地里的秸秆茬更高也更多了。尤其到夏收、秋收时节,秸秆的集中燃

版纳植物园发表固体酸介导的低温生物质水解研究综述

固体酸介导的低温生物质水解过程  木质纤维素基生物质中碳水化合物的含量约为75%,这些碳水化合物可以经过酸直接水解或酸—纤维素酶两步法水解为可发酵糖,从而能够为大宗化工产品如生物燃料(生物柴油、生物丁醇和沼气等)和化学品(如乙酸、苹果酸、丙酮和乳酸等)的生产提供丰富廉价的原

玉米秸秆乙醇产业化更进一步

  我国非粮燃料乙醇技术研发工作正在提速。昨日,从吉林石化研究院传出消息,玉米秸秆生产燃料乙醇关键技术开发项目12月20日通过了中国石油科技管理部组织的项目中评估。应用该技术,预处理阶段纤维素原料的糖化率可以提高20%以上,五碳糖和六碳糖实现共发酵,燃料乙醇原料单耗降低了2~3吨。玉米秸秆乙醇技术向

美国能源部大湖生物研究中心设计出更容易降解的细胞壁

  植物细胞壁中的木质素和半纤维通过共价键或是氢键交联,从而将纤维素包埋在其形成的网状基质中。因而,木质纤维类生物乙醇的生产需要对原材料进行预处理,使纤维素的立体结构利于纤维素酶的降解,从而释放出葡萄糖单体用于乙醇发酵。由于原材料的预处理和纤维素酶的使用,导致当前木质纤维素类乙醇的生产成本显著高于淀

印第安纳州普渡大学通过基因工程改造植物细胞壁

  美国印第安纳州普渡大学的Clint Chapple教授领导的团队通过遗传工程降低细胞壁中木质素含量,增加了细胞壁的可降解性,相关成果发表于近期的Nature杂志。   植物细胞壁中的木质素和半纤维通过共价键或是氢键交联,从而将纤维素包埋在其形成的网状基质中。因而,木质纤维类生物乙醇的生产需

版纳植物园超声能在生物燃料技术中的应用研究获进展

  通过热化学和生物化学方法将绿色廉价、可再生的生物质原料转化为燃料是解决未来能源困境的重要途径。使用超声波能量实施过程强化,可以在室温条件下破坏顽抗的生物质结构,便利复杂化学组分的分离,将生物质的催化反应由非均相转变为均相或者准均相,从而在本质上改善制约生物质转化效率和选择性的因素。超声波具有特殊

我国塑料加工业实现跨越将遇诸多挑战

  “十一五”期间,中国塑料加工业实现了历史性跨越,跻身世界塑料工业大国行列。  然而,“十一五”塑料加工业也存在技术创新能力薄弱,产品标准制定、修订和检测手段跟不上,塑料制品安全生产工程建设亟待加强、原材料、助剂及加工设备技术水平制约塑料加工发展等种种问题,为“十二五”行业发展带来新的挑战。  首

我国非粮燃料乙醇研发提速

  12月19日,吉林石化研究院“玉米秸秆生产燃料乙醇关键技术开发”通过中国石油科技管理部组织的项目中评估。科技管理部对该项目在预处理技术与混合糖发酵生产乙醇工程菌株构建上开展的多项创新给予肯定,标志着我国非粮燃料乙醇技术研发工作正在提速。   生物质资源生产生物燃料,是替代石油资源的重要方法,非

纤维素纳米纤维可控制备及其宏观组装研究取得进展

  纤维素是自然界中广泛存在的一种天然的可更新聚合物资源,它广泛存在于木材、棉、非木质纤维、部分原生动物以及植物基体中。纤维素纳米纤维,又称纤维素纳 米晶,是一类从动植物组织中提取分离出来的、尺度在纳米范围(长度数百纳米,直径5~50纳米)内的天然有机高分子纳米材料,它具有来源广、可再生、生物 可降

干法木质纤维素生物炼制技术研发获重大进展

  用秸秆制乙醇,代替汽油跑汽车,这当然不是异想天开,但几十年来始终是一块“画饼”——让人垂涎欲滴却不能入口充饥。不过,由华东理工大学鲍杰教授领衔研发、首次亮相于正在举行的第十六届中国国际工业博览会(上海工博会)的“干法木质纤维素生物炼制技术”告诉我们,让我国每年7亿吨秸秆物尽其用的一天,可能真的已

第三届“闵恩泽能源化工奖”评选结果公示

   按照《闵恩泽能源化工奖评选办法》的规定,经专家委员会评选,共评出第三届“闵恩泽能源化工奖”杰出贡献奖获奖者4名、青年进步奖获奖者7名。现公示评审结果。  如有异议,请在公示之日起10日内以书面形式向闵恩泽能源化工奖基金理事会秘书处提出,并提供必要的证明文件。个人提出异议的,应在书面异议材料上签

2月19日《科学》杂志精选

   有关远古埃塞俄比亚人基因组文章的勘误  《科学》杂志将对2015年10月8日的网络版报告“远古埃塞俄比亚人基因组揭示了在整个非洲大陆的广泛的欧亚混合”刊登一则勘误启示。这项研究的结果受到了作者所犯的生物信息学错误的影响。他们得出的从欧亚大陆西部迁徙到非洲东部——或更精确地说从一个基因来源接近于

“废”变油,生物质能的馈赠

  作为唯一能够转化为液体燃料的可再生资源,生物质以其产量巨大、可储存和碳循环等优点已引起全球的广泛关注。蒋剑春带领团队针对农林生物质转化过程中存在的降解产物组分复杂、原料转化率低、产品质量不稳定、能耗高等问题,开展了木质纤维和植物油脂定向转化的基础理论研究,取得了多项创新性成果。  农业废弃物、树

生物质高值利用:“变废为宝”可以更高效

一提到可再生能源,人们总会先想到太阳能、风能,最后才能想到生物质能源。长期以来,生物质能源虽被纳入可再生能源之列,却始终发展得“不温不火”。如今,我国大力推进生态文明建设,生物质的利用迎来了新的发展机遇。 5月8日至9日,香山科学会议第625次学术讨

改造细菌助力生物燃料

  一项研究发现,一种经过遗传改造的降解木质纤维素的细菌不仅能够把生物质纤维素转化成糖,还能把糖转化成乙醇燃料。利用植物生物质进行具有成本效率的生物燃料生产的一个主要障碍是利用微生物发酵制造乙醇之前的化学和酶预处理的成本。微生物工程的工作的方向因此一直放在了制造可以执行向乙醇的生物质转化的所有阶段的

醋酯纤维膜材料将成为过滤与分离领域的“明日之星”

  尽管烟用丝束占据着醋酯纤维(CA)的绝对市场份额,但其在高档服装面料、衬里、技术纺织品等领域的市场已经打开。其中在技术纺织品领域,醋酸纤维素膜材料已广泛用于过滤与分离领域,在高端产品开发方面亦取得了极具市场潜力的成功。以下介绍一些最新的发展动态。  膜分离与过滤是最有效的分离和浓缩方法,已成功用

青岛能源所揭示木质纤维素丁醇发酵产物调控机制

  发展木质纤维素为原料的液体生物燃料,符合我国生物燃料“不与粮争地、不与人争粮”政策。玉米秸秆是我国农业生产中产生的一大类具有代表性的木质纤维素原料,分布广,产量大,处理不当易造成环境污染,生物转化玉米秸秆生产丁醇是一个变废为宝、一举多得的方向。  在以玉米秸秆为原料的生物发酵过程中,玉米秸秆的前

农业863 “十二五”期间四批启动36个项目253个课题

  2014年,两系杂交种“Y两优900”百亩示范田亩产达1026.70公斤,首次实现亩产过千公斤的超级杂交水稻第四期攻关目标,再创世界杂交水稻较大面积单产的最高纪录。  我国科学家率先完成了乌拉尔图小麦和粗山羊草基因组草图的绘制,使我国小麦基因组的研究跨入世界先进行列。  我国研究人员开发了一批农

青岛能源所在蓝细菌光合生物合成乙醇方面取得系列进展

  乙醇是生产规模最大、应用程度最高的可再生生物液体燃料。现阶段,生物乙醇的主要来源是采用含糖量丰富的农业生物质为原料的生物炼制过程,以“玉米乙醇”最具代表性,然而其“与粮争地、与人争粮”的原料供应模式引发了极大的社会争议;以木质纤维素等农业、林业废弃物为原料的纤维素乙醇合成技术缓解了“粮食乙醇”在

成都生物所在丙酮丁醇梭菌抗抑制发酵研究中获进展

  丁醇是国际能源署认定的第二代生物燃料,作为车用替代燃油具有突出的优势。丁醇发酵的底物浓度以及菌种可以利用五碳糖的特点决定了以价廉、易得的木质纤维素原料生产丁醇具有巨大潜力。目前,纤维素利用的关键问题在于原料的高效水解,但现有预处理和水解技术均会不可避免地产生抑制物,从而严重影响丁醇产量。  中国