專(zhuān)論與綜述中國(guó)釀造2011年第4期總第229期11褐藻燃料乙醇研究進(jìn)展及其應(yīng)用前景陳姍姍2,潘詩(shī)翰23,董蓉2,石貴玉,黃庶識(shí)2(1.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)院,廣西桂林541004;2.廣西科學(xué)院,廣西南寧5300073.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,廣西南寧530004)要:在生物質(zhì)能源中作為替代性再生能源之一的乙醇具有燃燒安全效率高、無(wú)污染等特點(diǎn),燃料乙醇的研究開(kāi)發(fā)已成為一項(xiàng)世界重大的熱門(mén)課題。褐藻等藻類(lèi)植物含有大量的碳水化合物而這些碳水化合物能夠被細(xì)菌、酵母菌等微生物直接或間接發(fā)酵轉(zhuǎn)化為燃料乙醇文綜述了利用海帶、馬尾藻等褐藻作為原料轉(zhuǎn)化為乙醇的研究進(jìn)展及其應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能源;褐藻;燃料乙醇中圖分類(lèi)號(hào):S2162文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0254-5071(2011)04-0011-05n prospects of ethanol from brown seaweed fermentationCHEN Shanshan", PAN Shihan, DONG Rong", SHI Guiyu, HUANG Shushi(L College of Life Science, Guangri Normal University, Guilin 54100, China; 2. Gungri Academy of Sciences, Nanning 530007, China;3. College of Agriculture, Guangxi University, Nanning 530004, China)Abstract: As one of biomass energy sources, ethanol has been considered to be an excellent alternative renewable fuel with characteristics in the safety, efficiency and non-pollution of combustion. Researches and developments of fuel ethanol has become a worldwide topical issue. Algae such as brown seaweedcontains rich carbohydrates which can be used to produce fuel alcohol directly or indirectly through bioconversion fermented with bacteria, yeast and othermicroorganisms. The research and application in prospects of fuel ethanol production by fermentation with brown algae, such as kelp and sargasso, as ramaterials were reviewed in this paper.Keywords: biomass energy; brown algae; fuel ethanol面對(duì)化石能源短缺以及使用化石燃料導(dǎo)致的大氣污物資源的保護(hù)海水污染的防治以及海水富營(yíng)養(yǎng)化的遏制染酸雨、溫室效應(yīng)等一系列環(huán)境問(wèn)題,人類(lèi)已著手開(kāi)發(fā)應(yīng)等方面有重要作用,而利用現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)海藻資源優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)用包括核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能、生物質(zhì)能源在內(nèi)的各種綠生物質(zhì)能源對(duì)緩解人類(lèi)面臨的糧食、能源、環(huán)境三大危機(jī)色替代能源。在生物質(zhì)能源中,作為替代性再生能源之一有巨大潛力。的乙醇,具有燃燒完全效率高、無(wú)污染等特點(diǎn),因此巨大的褐藻作為海藻的一個(gè)門(mén)類(lèi),常見(jiàn)種類(lèi)有海帶、馬尾藻發(fā)展?jié)摿ΑＪ澜缰匾?jīng)濟(jì)體近30年來(lái)大力發(fā)展燃料乙醇,昆布、鐵釘菜鹿角菜裙帶菜等,資源豐富,主要生長(zhǎng)在潮美國(guó)、巴西走在世界前列,兩國(guó)燃料乙醇產(chǎn)量占世界的69%間帶與亞潮間帶上部,甚至可以在30m~50m深的海底生以上。巴西主要是以甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇;美國(guó)的長(zhǎng)繁殖速度快,與乙醇生產(chǎn)性能最高的陸生植物甘蔗相燃料乙醇生產(chǎn)主要以玉米為原料。現(xiàn)階段我國(guó)生產(chǎn)燃料乙比褐藻更易于養(yǎng)殖和收獲。因此褐藻作為一種高生物醇的原料仍然以玉米為主(占50%以上),其次是薯類(lèi)(占量的生質(zhì)能來(lái)源具有廣闊的發(fā)展空間。本文將著重介紹利23%)其余是高粱小麥糖蜜等2。用海帶、馬尾藻等褐藻生產(chǎn)燃料乙醇的研究進(jìn)展以及利用然而,不管是利用糧食作物發(fā)酵乙醇或者利用木薯、甘褐藻進(jìn)行燃料乙醇生產(chǎn)的應(yīng)用前景。蔗等非糧作物發(fā)酵制取酒精,都會(huì)占用大量耕地。隨著人1褐藻燃料乙醇研究進(jìn)展口的增加與可利用的土地不斷減少,糧食和土地供給將是1.1褐藻資源的種類(lèi)、分布燃料乙醇發(fā)展的瓶頸。海洋面積占地球表面積的70%,蘊(yùn)全世界現(xiàn)有的海藻有6495種,其中紅藻4100種褐藻藏著豐富的海藻資源,其種類(lèi)繁多,光合作用效率高,生長(zhǎng)1485種綠藻910種。已有記錄的我國(guó)沿海的海藻有835周期短每年通過(guò)光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)總量就達(dá)550×種,約占世界總數(shù)的1/8,而褐藻門(mén)25科54屬165種10°t,是一種數(shù)量巨大的可再生資源,也是生產(chǎn)生物質(zhì)能源我國(guó)常見(jiàn)的褐藻種類(lèi)有鐵釘菜鹿角菜、昆布、馬尾藻、裙帶的潛在資源。由于海藻對(duì)CO2固定和吸收的巨大能力,在菜、海帶等,除馬尾藻外,其他的褐藻主要分布于北方沿海。維護(hù)大氣中CO2/O2平衡以及維持食物鏈結(jié)構(gòu)方面具有舉海帶和馬尾藻是我國(guó)最重要的經(jīng)濟(jì)藻類(lèi)海帶養(yǎng)殖產(chǎn)量占足輕重的地位。所以海藻對(duì)于海洋生態(tài)系統(tǒng)中海洋生世界第一位。海帶( anana japonica)自然生長(zhǎng)僅限于遼收稿日期:2010-12-10基金項(xiàng)目:廣西自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2010 GXNSFDO13029);廣西科學(xué)院科技活動(dòng)項(xiàng)目擇優(yōu)資助經(jīng)費(fèi)(人社廳函[20101412號(hào))資助YH中國(guó)煤化工原和社會(huì)保障部留學(xué)人員CNMHG作者簡(jiǎn)介:陳姍(1987-),女,山東濟(jì)南人,在讀碩士研究生研究方向?yàn)橹参飳W(xué);黃庶識(shí)·,副研究員,通訊作者。12011No.4rial No 229China BrewingForum and Summary東和山東半島的肥沃海區(qū),而人工養(yǎng)殖的海帶已經(jīng)推廣到和馬尾藻是褐藻T業(yè)重要的原料之一,可提取褐藻膠、甘露長(zhǎng)江以南浙江、福建以至廣東汕頭地區(qū)。馬尾藻( Sargas-醇、碘葉綠素、馬尾藻精和褐藻淀粉等成分。sm即p.)主要是生長(zhǎng)在熱帶及溫帶的多年生藻類(lèi),每年冬、1.2主要產(chǎn)能褐藻成分分析春兩季大量繁生于潮間帶在我國(guó)的南方種類(lèi)和數(shù)量較多研究表明,褐藻中含有各種藻膠、蛋白質(zhì)氨基酸、在兩廣、海南的馬尾藻資源分布量大,產(chǎn)量占我國(guó)50%以褐藻酸鈉褐藻氨酸藻類(lèi)淀粉、甘露醇糖類(lèi)、甾醇類(lèi)化合上14,優(yōu)勢(shì)種群主要有葡枝馬尾藻(S. polycystum)、半葉馬物丙烯酸、脂肪酸、維生素和大量無(wú)機(jī)鹽(如鹵化物、碳酸尾藻(S.hemuψ hallum)、展枝馬尾藻(Spαlens)、瓦氏馬尾藻鹽、氧化鈣、鉀、鎂)等成分,見(jiàn)附表。其中甘露醇、褐藻酸是S. vachellianum)、亨氏馬尾藻(S. henslowianum)等。海帶褐藻最主要的化學(xué)成分。附表10種褐蘊(yùn)的主要化學(xué)成分Attached table The main components of ten kinds of brown algae占烘干海藻重量的百分比/%海藻名稱(chēng)產(chǎn)地灰分甘露醇褐藻酸粗蛋白(氮×625)粗纖維海帶煙臺(tái)5.7310.45青島37.76930.016510.7325,425.28海蒿子大連33.393.520.035邸3羊棲菜37.1912.82半葉馬尾藻30620.8廣東37.9115裂葉馬尾藻大連4.32互化馬尾藻7.04馬尾藻廣東28.750.15386目前研究的主要產(chǎn)乙醇的褐藻是海帶和馬尾藻,其他被破碎和消化,可以通過(guò)熱處理或生物化學(xué)方法將褐藻中的褐藻(如裙帶菜、昆布、洋棲菜、鼠尾藻等)雖有規(guī)模栽培,的纖維素和海藻多糖降解為單糖或寡糖,因而可以以較低但相關(guān)的乙醇轉(zhuǎn)化研究國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少。在海帶的基本組成本將其轉(zhuǎn)化為燃料乙醇。目前,在實(shí)驗(yàn)室條件下,以海分中,碳水化合物是最主要的成分,占到了43.23%;這些碳帶、馬尾藻等褐藻為原料生產(chǎn)乙醇技術(shù)主要有:一是以褐藻水化合物中含有大量的糖分,包括甘露醇和海帶多糖(am-萃取提取物作底物,經(jīng)微生物發(fā)酵直接產(chǎn)生乙醇;二是褐藻Narin)、褐藻酸( alginate)、巖藻聚糖( fucan)、巖藻多糖(fu-原料在高溫條件下經(jīng)酸解,將海藻多糖的碳水化合物水解chidan/ fucoidin)等多糖。海帶多糖為雜多糖,含有多種單為單糖和寡糖,以酵母菌和細(xì)菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇;三是利用不糖,基本上是由鼠李糖、L巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、同的海藻多糖酶將褐藻原料酶解為能夠被酵母發(fā)酵利用的葡萄糖、半乳糖和肌醇8種單糖組成,其中含量最高的為L(zhǎng)單糖和寡糖,然后接人細(xì)菌或酵母菌組合進(jìn)行乙醇發(fā)酵;四巖藻糖和肌醇。除肌醇外,其余幾種糖都可以被釀酒酵母是水浴蒸煮制成海帶提取液,再將褐藻提取液與酵母液混利用發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。褐藻酸是由單糖醛酸聚和的多糖,單合后進(jìn)行發(fā)酵使海帶中的部分碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?五糖主要有2類(lèi),即β-(1-4)D甘露醛酸(M)與a-(1-4)L是應(yīng)用纖維素酶、半纖維素酶將海藻原料或海藻化工廢料古羅糖醛酸(G)。巖藻聚糖由a(1-3)連接的L-巖藻糖組纖維素降解為可被釀酒酵母利用的單糖和寡糖,接種釀酒成;而巖藻多糖由a(1-2)連接的L巖藻糖組成,此外,其還酵母發(fā)酵乙醇。這5種技術(shù)中有的已建立生產(chǎn)乙醇的工藝含有少量D-木糖D半乳糖和糖醛酸等。馬尾藻干重中有流程,并申請(qǐng)了專(zhuān)利60%的纖維素與574%的各種海藻多糖,馬尾藻多糖中主甘露醇是褐藻的主要成分,經(jīng)發(fā)酵可以轉(zhuǎn)為乙醇。由要的單糖包括山梨糖(5.1%)、木糖(.9%)、異葡萄糖于釀酒酵母( Saccharomyces cerevisiae)和運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌( idose,.0%)、甘露糖(55%)與半乳糖(241%)。如(2 ymomonas mobilis)利用底物的范圍相對(duì)狹窄缺少轉(zhuǎn)氫果馬尾藻的碳水化合物全部轉(zhuǎn)化為酒精理論上的乙醇生酶( transhydrogenase),所以在嚴(yán)格厭氧條件下不能生長(zhǎng)在產(chǎn)量可達(dá)到干重的32.5%。甘露醇底物的核差其。1968年,MW1.3褐藻發(fā)酵乙醇技術(shù)MILLE中國(guó)煤化工出畢赤酵母菌株由于褐藻含有豐富的碳水化合物不含木質(zhì)素纖維素 ichiaCNMH,在適當(dāng)?shù)牡脱鯒l含量遠(yuǎn)比陸地植物少,藻體柔軟、機(jī)械強(qiáng)度不高,因此容易件下,能夠甘露醇等單糖為底物進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生中國(guó)釀造2011年第4期專(zhuān)論與綜述總第229期乙醇。1993年,日本人 OKAMOTO T等從琉球海域的藻產(chǎn)物的生物學(xué)活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)因此酶法取代常規(guī)的稀酸水類(lèi)中分離出一種革蘭氏陰性海洋細(xì)菌厶 ymobacter palmae解法制備褐藻膠低聚糖已經(jīng)成為趨勢(shì)。褐藻膠裂解酶主要gen.nom,,sp.mow,該菌生長(zhǎng)需要煙酸,可利用的范圍底物有3個(gè)來(lái)源:一是來(lái)源于動(dòng)物的褐藻膠裂解酶,包括海洋很廣,包括己糖、三糖以及糖醇(果糖、半乳糖、葡萄糖、甘露軟體動(dòng)物和棘皮動(dòng)物等;二是來(lái)源于動(dòng)物藻類(lèi)的褐藻膠裂糖、麥芽糖、蜜二糖、蔗糖、棉子糖、甘露醇、山梨醇)等,在適解酶,包括巨藻、泡葉藻、掌狀海帶、克氏海帶等海藻;三是當(dāng)?shù)脱鯘舛葪l件下,也能夠發(fā)酵海帶提取物生產(chǎn)乙醇。來(lái)源于微生物源的褐藻膠裂解酶,包括海洋細(xì)菌、土壤細(xì)∞0年 HORN S等研究表明,在合成甘露醇培養(yǎng)基上菌和真菌等。包括埃氏交替單胞菌( Alteromonas espejoZ.pae菌株轉(zhuǎn)化甘露醇為酒精的最大產(chǎn)量可以達(dá)到am)2、薄壁芽孢桿菌屬( colibacillus)2、枯草芽孢桿0.38gg;在含北方海帶( Laminaria hyperborea)提取物的培菌( Bacillus subtilis)等。愛(ài)爾蘭 GALWAY國(guó)立大學(xué)養(yǎng)基上進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生酒精的最大產(chǎn)量為0.61g/g,超過(guò)理(NUC)的研究人員從一株嗜熱好氧真菌 Talaromyces emer論產(chǎn)量0.51g/g,原因是Z.plme還可以利用褐藻提取物soni中分離的一種酶,可以高效地將復(fù)雜的多糖裂解為單中的其他碳源作為底物。但是,由于Z.pame菌株缺乏β-糖;我國(guó)的 ZHANG Z Q等從海洋細(xì)菌 vibro sp.510(1,3)葡聚糖酶其仍然不能利用海帶多糖做底物產(chǎn)生乙菌株發(fā)酵液中分離出的一種褐藻膠裂解酶能將褐藻膠水醇。畢赤酵母P. angophorae卻可以同時(shí)利用北方海帶(L解為包含有二至四糖的7種寡糖; WANGY H等從海洋hyperborea)葉子提取液里的甘露醇和海帶多糖產(chǎn)生酒弧菌( vibrio sp.WYA)中得到一種褐藻膠裂合酶該酶最小精,在批次實(shí)驗(yàn)中,畢赤酵母偏好甘露醇作為底物,而在識(shí)別片段為六糖終產(chǎn)物主要為三糖,且識(shí)別和切割位點(diǎn)為連續(xù)培養(yǎng)當(dāng)中,轉(zhuǎn)而優(yōu)先選擇海帶多糖作為底物。以北方甘露糖醛酸殘基。 HASHIMOTO W等-分離自鞘氨醇單胞海帶葉子提取液為碳源,在pH4.5和5.9 molo2/(L·h)菌 Sphingomonas sp.Al( Strain Al)的4種褐藻膠裂解酶:的培養(yǎng)條件下,P. angophorae批次生產(chǎn)酒精的最高產(chǎn)量達(dá)|I[65kDa],A1-[25kDa],A1-Ⅲ[40kDa])和A1-Ⅳ0.43g/g。 HORN SJ認(rèn)為畢赤酵母P. angophorae是一種更86kDa],有較寬的底物利用范圍,這4種酶協(xié)同作用容易適合利用褐藻提取物來(lái)生產(chǎn)酒精的微生物將褐藻膠水解為單糖; Strain a1在限制氧氣濃度條件下,能盡管Z.pme可以作為一個(gè)新發(fā)酵菌株用于發(fā)酵各夠在含有褐藻膠的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)并合成乙醇預(yù)示該菌株種糖類(lèi)生產(chǎn)乙醇,但是2plme發(fā)酵效率不高以及可利在同化褐藻膠轉(zhuǎn)化為乙醇方面的潛力。用糖的范圍還有限,產(chǎn)生酒精的最大產(chǎn)量只有0.61g/go000年,張志奇則將新鮮海帶表面的雜質(zhì)去除后粉2007年, YANASE H等將大腸桿菌中能夠編碼的木糖降碎,然后通過(guò)水浴蒸煮使海帶中的多糖溶解制成海帶提取解酶、木糖異構(gòu)酶、木酮糖激酶、轉(zhuǎn)酰酶及轉(zhuǎn)酮酶的基因轉(zhuǎn)液。再將海帶的提取液與酵母液混合后進(jìn)行密封發(fā)酵使入Z. palmae中,重組后的Z.plme能夠利用葡萄糖和木海帶中的部分碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖急家约捌渌奶堑幕旌吓囵B(yǎng)基發(fā)酵乙醇使Z.pame可發(fā)酵糖的范圍包雜醇油。經(jīng)過(guò)7d的發(fā)酵,乙醇的最大產(chǎn)率可達(dá)2mL/kg,說(shuō)括戊糖和木糖,從而提高了發(fā)酵乙醇的效率明海帶可作為酒精發(fā)酵的原料,經(jīng)水浴蒸煮的簡(jiǎn)單前處理不同來(lái)源藻類(lèi)其多醣的單糖組成與相互間的糖苷鍵連后酵母可以直接利用海帶的部分成分進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生乙醇。結(jié)不同,必須綜合使用多種多糖水解酶的來(lái)降解不同的單2010年,繆錦來(lái)等研究了海帶纖維經(jīng)低溫纖維素酶糖(如葡萄糖、半乳糖、木糖等),然后供酵母菌與細(xì)菌代謝水解并利用酸酒酵母制備生物乙醇的工藝條件。其實(shí)驗(yàn)利用,產(chǎn)出乙醇。海帶多糖是葡萄糖等單糖通過(guò)β-4糖結(jié)果表明在制備生物乙醇的過(guò)程中,釀酒酵母的接種量為苷鍵少量β-1,6糖苷鍵連接而成的多糖,經(jīng)海帶多糖酶10%低溫纖維素酶用量為3U/g對(duì)底物發(fā)酵溫度為30℃( laminarinase)作用可被水解為葡萄糖和其他單糖。林和發(fā)酵時(shí)間72h的條件下,乙醇產(chǎn)率最高。低溫纖維素酶慧杰等在不經(jīng)任何酸處理與加熱的條件下,褐藻加入可以保證海帶纖維在低溫條件下快速水解,同時(shí)其最適酶0.U/kg的海帶多糖酶和0.5%(v/v)的釀酒酵母,在活與釀酒酵母的最適發(fā)酵溫度相近,在生產(chǎn)工藝中節(jié)約了pH60、23℃條件下發(fā)酵,也可得到較高的乙醇產(chǎn)率。因能量與費(fèi)用。此,適當(dāng)?shù)那疤幚?優(yōu)良的發(fā)酵菌種結(jié)合多糖降解酶的作2010年,日本東北大學(xué)與東北電力公司合作,開(kāi)發(fā)出用,可以有效地提升乙醇的產(chǎn)率。種能有效地從果囊馬尾藻以及海帶中提取生物乙醇的新褐藻中的褐藻膠等多糖成分不能被傳統(tǒng)微生物直接發(fā)技術(shù)。該技術(shù)是將馬尾藻切碎后加入酶,使其融化為黏糊酵利用,因而在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用相應(yīng)的裂解酶預(yù)處理褐藻泥狀物,然后加入新開(kāi)發(fā)的特殊酵母發(fā)酵,每千克的海藻可原料,或高溫條件下用酸對(duì)其多糖成分進(jìn)行水解,將褐藻膠以提等多糖成分裂解為被酵母或產(chǎn)酒精細(xì)菌直接利用的單糖或項(xiàng)新中國(guó)煤化工一樣也適用于海帶。這此,由于制造過(guò)程中寡糖,是酒精發(fā)酵前的重要步驟。褐藻膠裂解酶通過(guò)β消不適CNMHG常簡(jiǎn)單去機(jī)制降解褐藻膠,具有反應(yīng)效率高、底物專(zhuān)一性強(qiáng)、酶解韓國(guó) TAE SU JEONG等用酸處理海帶將其糖化,按14.2011№.4Serial No 229China BrewingForum and Summary優(yōu)化反應(yīng)條件糖化后的糖化液接種釀酒酵母進(jìn)行酒精發(fā)了以海藻加工廢棄物為原料的生物乙醇的制備方法,該發(fā)酵酵母可利用糖轉(zhuǎn)化率和乙醇轉(zhuǎn)化率達(dá)到預(yù)期效果。明選擇海藻加τ廢棄物,用硫酸或過(guò)氧化氫對(duì)原料進(jìn)行預(yù)1.4各國(guó)褐藻燃料乙醇發(fā)展概況處理,加入纖維素酶和纖維二糖酶進(jìn)行纖維素復(fù)合酶解酶2007年,日本啟動(dòng)了大型海藻的生物質(zhì)能源計(jì)劃OsP解液經(jīng)過(guò)濾除去不溶性成分后,補(bǔ)充無(wú)機(jī)鹽,接種釀酒酵項(xiàng)目,利用馬尾藻大規(guī)模生產(chǎn)汽車(chē)用乙醇。該項(xiàng)目計(jì)劃在母,在厭氧條件下進(jìn)行乙醇發(fā)酵。硫酸預(yù)處理工藝的最終日本海沿岸水深400m的海域建立栽培場(chǎng)預(yù)計(jì)到20年,葡萄糖轉(zhuǎn)化率為31.9%,乙醇轉(zhuǎn)化率為42%。氧化氫預(yù)處栽培面積將達(dá)1×10km2,一年將可收獲6500的干藻,生理工藝最終葡萄糖轉(zhuǎn)化率為22.1%,乙醇轉(zhuǎn)化率為40.5%產(chǎn)約200×10L的燃料乙醇,可以替代現(xiàn)有日本汽車(chē)燃油2褐藻燃料乙醇應(yīng)用前景消耗量的1/332.1褐藻燃料乙醇的發(fā)展優(yōu)勢(shì)大型海藻(如巨藻、海帶、馬尾藻等)被認(rèn)為適合則作目前,世界上大部分生物燃料的生產(chǎn)原料來(lái)源于糖、淀為原料生產(chǎn)酒精叫。2008年,美國(guó) agenor公司宣布在粉和油料作物,由于這些原料也用于食品,如果糧食需求快Maryland投運(yùn)了世界上最大的海藻庫(kù)場(chǎng),目標(biāo)是在美國(guó)沿速增加,導(dǎo)致生物燃料將由于成本增加失去市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力海地區(qū)建設(shè)海藻制乙醇工廠,該公司估算可從1公頃土地以含纖維素、木質(zhì)素類(lèi)物質(zhì)為原料生產(chǎn)生物燃料由于技術(shù)生產(chǎn)60t的乙醇;如果美國(guó)乙醇從海藻制取則僅占用谷物原因使得生產(chǎn)成本過(guò)高無(wú)法推廣。此外,為了滿足市場(chǎng)對(duì)制取乙醇所需土地的3%。韓國(guó)的海洋研究院與江原大生物燃料巨大需求,人類(lèi)將會(huì)無(wú)限制地?cái)U(kuò)大糧食或非糧作學(xué)合作,通過(guò)高壓液化技術(shù)(HPLT)對(duì)海藻組織進(jìn)行完全的物的耕種面積除了導(dǎo)致森林面積減少外,大量化學(xué)肥料和均質(zhì)化,成功提取了作為發(fā)酵原料的糖分,并利用釀酒酵母農(nóng)藥的使用,會(huì)導(dǎo)致土壤沖蝕和環(huán)境污染,也會(huì)導(dǎo)致與糧SC04變異菌株發(fā)酵原料糖生產(chǎn)出乙醇刈。韓國(guó)國(guó)家能食、耕地和水資源的激烈競(jìng)爭(zhēng)。因此,尋求替代原料解決生源部投資建設(shè)275萬(wàn)美元的項(xiàng)目,在海岸建一個(gè)約3.5×104物燃料原料可能出現(xiàn)的失衡局面尤為迫切。公頃的“褐藻森林”,將在未來(lái)的10年里生產(chǎn)超過(guò)與其他生物質(zhì)能源相比,褐藻生產(chǎn)生物乙醇具有較高20×101乙醇約占韓國(guó)消費(fèi)的13%。菲律賓政府利用的效率。利用褐藻作為生物質(zhì)能源與其他生物質(zhì)(甘蔗甜韓國(guó)工業(yè)技術(shù)研究院從海藻中提取制備生物乙醇的技術(shù),菜、玉米木薯、小麥)相比有許多優(yōu)點(diǎn)。首先,褐藻分布廣投資500萬(wàn)美元建一個(gè)占地100公頃的海藻養(yǎng)殖場(chǎng)。2010泛,可以大規(guī)模的栽培,繁殖速度快褐藻的干物質(zhì)的積累年,智利宣布投資m00萬(wàn)美元研究開(kāi)發(fā)海藻制備生物乙醇量要高于陸生植物,可以滿足燃料乙醇的轉(zhuǎn)化研究及產(chǎn)業(yè)的技術(shù),該項(xiàng)目的目標(biāo)是每年生產(chǎn)1650×10L生物燃料,化發(fā)展需要。我國(guó)海帶等褐藻的產(chǎn)量占了全球年產(chǎn)量的相當(dāng)于智利5%的汽油消耗量。挪威國(guó)家石油公司和Sua-%5%以上,海帶繁殖技術(shù)有一定優(yōu)勢(shì),因此隨著褐藻燃料oil and Bio-Architecture實(shí)驗(yàn)室從2010年底利用其擁有的乙醇技術(shù)的成熟以及對(duì)褐藻原料需求增加,我國(guó)褐藻產(chǎn)量工藝和技術(shù)將褐藻轉(zhuǎn)化為生物乙醇,成為歐洲的合作示范優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)將為我國(guó)褐藻燃料乙醇產(chǎn)業(yè)提供原料保項(xiàng)目。鑒于在英國(guó)沿海有大約100km2的海帶群落適合商證。其次褐藻栽培生長(zhǎng)不占用耕地,不消耗淡水資源可業(yè)收采,20年初歐盟資助蘇格蘭海洋科學(xué)協(xié)會(huì)的研究團(tuán)以減少開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源對(duì)于糧食供給的影響。目前生產(chǎn)燃隊(duì)500萬(wàn)歐元,研究應(yīng)用海帶作為原料生產(chǎn)乙醇和甲烷料乙醇的原料都是玉米、大豆、小麥、甘蔗等糧食或經(jīng)濟(jì)作物,1.5褐藻燃料乙醇專(zhuān)利這些糧食和經(jīng)濟(jì)作物在能源的投入產(chǎn)出比或許是不經(jīng)濟(jì)的。以海藻為原料發(fā)酵酒精已申請(qǐng)多個(gè)專(zhuān)利。韓國(guó)第三,大型海藻的養(yǎng)殖可以有效抑制赤潮的發(fā)生,減輕水體GYUNG S0oKM等發(fā)明了一種使用紅藻、褐藻和綠藻污染同時(shí)還可以通過(guò)光合作用吸收CO2,從而降低CO2對(duì)溫生產(chǎn)燃料乙醇的方法,該方法用酶解或酸解方法將從海藻室效應(yīng)的影響。所以,褐藻等藻類(lèi)的養(yǎng)殖有助于保護(hù)海洋環(huán)提取的多糖包括纖維蛋白、瓊脂、角叉(菜)膠、淀粉、海藻酸境凈化空氣。第四,褐藻燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的系列等降解為單糖然后用微生物發(fā)酵方法將單糖轉(zhuǎn)化為乙醇。副產(chǎn)品(如丙三醇等)可以作為其他化學(xué)原料應(yīng)用于保健YOUNG SEEK YO0N等甽發(fā)明了一種從紅藻、褐藻、綠藻食品、美容化妝品動(dòng)物飼料等產(chǎn)業(yè)。褐藻在發(fā)酵乙醇后的提取物生產(chǎn)酒精的方法此方法將非均相催化劑安裝在固殘?jiān)ㄟ^(guò)厭氧消化作用可產(chǎn)生甲烷或作為的有機(jī)肥料。甲定床反應(yīng)器上,110℃~200℃,飽和蒸氣壓1atm~20am,海烷亦可以用來(lái)發(fā)電,為乙醇生產(chǎn)提供所需的部分能量。。藻提取物和水重量比為0.1:20,催化劑與提取物的比為2.2褐藻燃料乙醇研究的發(fā)展趨勢(shì)0.05:20,連續(xù)高效地將海藻提取藥物水解成可被酵母利未來(lái)褐藻燃料乙醇的研究與開(kāi)發(fā)將集中在以下幾個(gè)方用的單糖。其中,褐藻水解物中的單糖包含有葡萄糖醛酸、面藏的動(dòng)質(zhì)性研空包括優(yōu)良藻種的篩選巖藻糖、半乳糖、木糖、甘露醇等。該方法的非均相催化劑以及中國(guó)煤化工法改良藻種。二是可以重復(fù)利用免去污水處理步驟,過(guò)程簡(jiǎn)單,從生產(chǎn)成本產(chǎn)能CNMHG合作用特性與調(diào)控副產(chǎn)物處理費(fèi)用來(lái)說(shuō)具有比較優(yōu)勢(shì)。牟海津等發(fā)明機(jī)制,褐藻對(duì)脅迫條件及極端環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制,褐藻碳同化專(zhuān)論與綜述中國(guó)釀造201年第4期.15·總第229期產(chǎn)物的代謝機(jī)制海藻的CCM途徑及調(diào)控等。三是褐藻乙viron Microb,2007,73(8):25922599醇轉(zhuǎn)化技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)包括研發(fā)高效低成本海藻前處理19] NOBE R, SAKAKIBARA Y, FUKUDA N,el. Purification and char技術(shù),海藻多糖降解技術(shù),具有轉(zhuǎn)化率高生產(chǎn)能力強(qiáng)而且acterization of laminaran hydrolases from Trichoderma tride[J]. Biosd穩(wěn)定好的,能利用褐藻生產(chǎn)燃料乙醇的發(fā)酵菌株的篩選、分Biotech Bloch,2003,67(6):13491357[20]施姍汶康新楷汪復(fù)進(jìn)等海帶多醣經(jīng)酵素水解所得水解液之組成離、純化和改造;研究發(fā)酵菌株乙醇發(fā)酵的代謝機(jī)理,闡明[C]臺(tái)灣食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)年會(huì)論文集,2006.產(chǎn)乙醇菌株利用褐藻主要化學(xué)成分為底物合成乙醇的內(nèi)在[21]林慧杰潘崇良褐藻多糖萃取液發(fā)酵生產(chǎn)生質(zhì)乙醇效率之探討本質(zhì),為將來(lái)實(shí)現(xiàn)褐藻燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化的代謝工程研究提[C].臺(tái)灣海洋大學(xué)學(xué)術(shù)專(zhuān)題討論會(huì)論文集,2008供理論依據(jù)。另外建立高效低成本規(guī)模化的產(chǎn)能褐藻栽2】韓寶芹,劉萬(wàn)順,戴繼助等褐藻酸降解菌的發(fā)酵培養(yǎng)及褐藻酸酶培技術(shù)和采收技術(shù),擴(kuò)大褐藻栽培的海域范圍與規(guī)模,獲得對(duì)褐藻細(xì)胞的解離作用[]海洋科學(xué),1997(2):3943[23] TANG J C, TANIGUCHI H, CHU H, et al. Isolation and character低成本的褐藻生物質(zhì)原料;研究褐藻燃料乙醇副產(chǎn)品加工tion of alginate degrading bacteria for disposal of seaweed wastes[J技術(shù),實(shí)現(xiàn)高值化綜合利用模式的產(chǎn)業(yè)化也將是未來(lái)褐藻Lett Appl Microbiol, 2009, 48(1): 38-43燃料乙醇發(fā)展的方向。[24]蔡俊鵬程璐褐藻膠裂解酶及其裂解產(chǎn)物的研究進(jìn)展[].食品研究與開(kāi)發(fā),2006,27(11):2192.參考文南[25] BRUTON T, LYONS H, LERAT Y, et al. A review of the potential of[1]蔣劍春.生物質(zhì)能源應(yīng)用研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[冂]林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)marine algae as a source of biofuel in Ireland[J]. Sustainable Energ00,22(2):7580.Ireland,2009,2:21-23.[2]孫水明攻振宏孫振鈞中國(guó)生物質(zhì)能源與生物質(zhì)利用現(xiàn)狀與展望26] ZHANG Z Q,YUGL, GUAN H S,ea, Preparation and structure eh[J]可冉生能源,2006,126(2):7882nidation of alginate oligosaccharides degraded by alginate lyase from vibro[3] ALVARO 1, RACHEL E, JOSEPH S. Seaweeds and their role in rlobally即.510J]. Carbohyd Res,2004,339(8):1475-1481changing environments[ M]. Springer Sdence Business Media, 2010.[27] WANG Y H, YU GL, WANG X M, et al. 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