微生物发酵生产丁醇
生物丁醇的生产原理
生物丁醇的生产原理生物丁醇是一种重要的有机化合物，可以用作溶剂、燃料或是其他化工原料。
生物丁醇的生产原理主要是通过生物发酵的方式来实现，其生产过程相对环保且成本较低，因此受到了广泛关注。
生物丁醇生产的第一步是选择合适的微生物菌种。
常见的微生物菌种有产酒母菌（Saccharomyces cerevisiae）、乳酸菌（Lactobacillus）和产酸菌（Acetobacter）。
这些菌种都具有较强的发酵能力，可以将底物转化为目标产物。
根据生物丁醇的生产方法，产酒母菌是最常用的微生物菌种，因为它可以在大气条件下进行生物丁醇的发酵。
生物丁醇的生产过程中，底物的选择至关重要。
通常情况下，生物丁醇的底物可以选择玉米、甘蔗渣、木质纤维素、废弃食品等含有大量碳水化合物的原料。
这些底物都可以通过预处理和水解等方法获得含有简单糖类物质的底物，然后在微生物的作用下将这些简单糖类物质转化成生物丁醇。
在底物的选择上，另外一个需要考虑的因素还包括价格、可获得性、耐久性以及生产成本等。
在生物丁醇的生产过程中，微生物发酵扮演着至关重要的角色。
首先，将选择好的底物进行预处理和水解处理，使得底物中的复杂碳水化合物转化成为简单糖类物质。
然后，在适宜的条件下，如适当的温度、PH值、微生物菌种的添加量和通气量等因素下，将简单糖类物质添加入发酵罐中。
此时，选择好的微生物菌种将会开始分解这些简单糖类物质，将其转化为生物丁醇。
微生物发酵的生产过程是一个复杂的生物化学反应过程，它包括底物的降解、微生物的生长、代谢产物的生成等多个阶段。
在生物丁醇的生产路径中，生产中间体醇（acetone）和丙酮（propanol）也是一些微生物的产物，它们也可以进一步转化为生物丁醇。
通过控制微生物发酵的条件，可以促进或限制这些中间产物的生成，从而最终获得高纯度的生物丁醇产品。
生物丁醇的生产还需要考虑到废水处理等环保问题。
在微生物发酵的过程中，会产生一定量的废水和废气。
新型生物燃料——丁醇
新型生物燃料——丁醇14302010030柳青腾丁醇制备和使用的原理丁醇是一种新型的清洁能源。
可用作优质燃料和燃料添加剂，其高沸点（118℃）和低蒸汽压有助于汽车的冷启动；由于丁醇的疏水性比乙醇更强，因此更易于与汽、柴油烃类燃料相混溶，储存过程中不易吸收空气中和系统中的水分；而且丁醇的燃烧更完全，可大大降低汽车尾气的CO2排放，且不发生残留烃污染，对净化空气十分有利。
上述优点有可能使丁醇成为未来发动机新型绿色燃料，成为替代化石燃料的可持续发展的交通燃料之一，在未来的运输燃料中将会占有重要的比重。
目前主流的生产丁醇的方法共有三种，其中前两种是化学方法，分别是：1.羰基合成法。
丙烯与CO、H2在加压加温及催化剂存在下羰基合成正、异丁醛,加氢后分馏得正丁醇。
2.醇醛缩合法。
乙醛经缩合成丁醇醛，脱水生成丁烯醛，再经加氢后得正丁醇。
第三种方法，就是利用生物发酵方法制丁醇。
具体的做法是，以淀粉等为原料,接入丙酮-丁醇菌种,进行丙酮丁醇(ABE)发酵,发酵液精馏后得产品正丁醇。
丁醇燃料的优缺点丁醇燃料有许多优点。
一方面体现在利用生物发酵方法制丁醇的优点，另一方面体现在丁醇和传统的生物燃料（生物乙醇、生物柴油等）相比所具有的优点。
1．生物发酵方法的优点(1)化工合成法以石油为原料,投资大,技术设备要求高；而微生物发酵法一般以淀粉质、纸浆废液、糖蜜和野生植物等为原料,利用丙酮丁醇菌所分泌的酶来将淀粉分解成糖类,再经过复杂的生物化学变化，生成丙酮、丁醇和乙醇等产物,其工艺设备与酒精生产相似，原料价廉,来源广泛，设备投资较小。
(2)发酵法生产条件温和,一般常温操作，不需贵重金属催化剂。
(3)选择性好、安全性高、副产物少，易于分离纯化。
(4)降低了对有限石油资源的消耗和依赖。
2.丁醇相对于其他生物燃料的优点（表自《新型生物燃料———丁醇的研究进展》）（1）能量含量高,与乙醇相比可多走30%的路程。
（2）丁醇的挥发性是乙醇的1/6倍,汽油的1/1315,与汽油混合对水的宽容度大,对潮湿和低水蒸气压力有更好的适应能力。
生物丁醇研究报告
生物丁醇研究报告
生物丁醇是一种可再生的、清洁的生物燃料，它被广泛认为是未
来替代传统石油燃料的重要选择之一。
随着全球对可再生能源需求的
不断增加，研究生物丁醇的技术和产业化水平也在不断提高，生物丁
醇的应用前景也越来越广阔。
生物丁醇是由生物发酵过程中产生的化合物，主要来源于植物、
微生物和生物废弃物等。
与传统石油燃料相比，生物丁醇具有许多优点，如基于可再生能源，能够减少二氧化碳的排放，使得大气环境更
加干净和健康；生物丁醇可以和传统汽油进行混合使用，可以适用于
已有的汽车发动机，无需改变发动机结构，对环境影响小，并且生产
成本相对较低，减少了对石化燃料的依赖。
生物丁醇的生产技术主要有两种：一种是通过微生物发酵技术生产，另一种是通过生物质转化技术生产。
微生物发酵是将含糖的生物
物质，如玉米、甜菜、木薯等，在微生物的作用下发酵成产生生物丁醇。
生物质转化技术是将各种生物质材料通过热化学方法分解，制备
出所需的生物丁醇。
生物丁醇的应用领域和应用范围都非常广，主要应用在汽车、飞机、船舶和发电站等领域，实现了从生产到消费的生态循环。
在未来，生物丁醇的进一步推广和应用将对环境保护和能源安全产生积极的影响，也将成为推动汽车、航空航天等重要产业创新发展的重要动力。
总之，生物丁醇作为一种可再生、清洁的燃料，其应用前景广阔，技术和产业化水平不断提高，生产成本持续下降，将为我们的生产生
活带来更多的便利和环保。
未来，随着技术的不断发展和的支持，相
信生物丁醇将在产业发展和环境保护中发挥更为重要的作用。
新型能源生物丁醇 (2)
生物酶法
利用酶催化反应将淀粉、 纤维素等物质转化为生物 丁醇。
合成气发酵法
将合成气（一氧化碳和氢 气的混合物）通过微生物 发酵转化为生物丁醇。
生物丁醇的生产原料
糖类物质
合成气
葡萄糖、木糖等糖类物质是生物丁醇 生产的主要原料，可从淀粉、纤维素 等物质中提取。
一氧化碳和氢气的混合物，可通过煤 化工或天然气转化获得，再用于生产 生物丁醇。
废弃物、纤维质等作为原料。
生物丁醇的分子式：C4H9OH。
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生物丁醇的特性
物理性质
与乙醇相似，具有较高的能量密度（约21MJ/kg），沸点约 117.7°C，不溶于水，易溶于有机溶剂。
化学性质
具有醇羟基，可发生氧化、酯化等反应。
安全性
低毒，但大量摄入可能对肝脏产生毒性。
生物丁醇的用途
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生物丁醇的挑战与解决 方案
生物丁醇的生产成本问题
总结词
生产成本高昂是生物丁醇推广应用的主要障碍之一。
详细描述
生物丁醇的生产需要大量原材料和能源，导致其成本较高。此外，生物丁醇的生 产过程还需要专业的设备和工艺，进一步增加了生产成本。
生物丁醇的储存和运输问题
总结词
生物丁醇的储存和运输存在安全隐患 和困难。
技术进步推动
生物丁醇技术的不断进步和创新，将进一步降低 生产成本，提高产量和纯度，为大规模应用奠定 基础。
生物丁醇的技术创新
提高发酵效率
通过优化菌种、改进发酵工艺和提高设备效率等手段，提高生物 丁醇的发酵效率，降低生产成本。
分离提纯技术改进
改进生物丁醇的分离提纯技术，提高产品纯度，降低杂质含量，满 足不同应用领域的需求。
丙酮-丁醇的微生物发酵生产
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald120丙酮-丁醇发酵历史悠久，早在1912年，人们开始利用梭状芽孢杆菌发酵，即以粮食作物为原料生产丙酮和丁醇[1]。
该产业一度成为世界上第二大发酵产业，用于生产火药、合成橡胶等重要的化学品。
直到20世纪中叶，廉价的石油被大量开采和利用，以石油为原料来合成化工产品的方法快速兴起，导致丙酮-丁醇发酵方法的利用越来越少，其发酵工艺的改进也严重迟滞。
进入21世纪后，由于人类长时间的开采，石化资源已接近耗竭；另外，由于工艺水平和处理技术的限制，大量含有石油类的废渣、废水排放引起了严重的环境污染。
为了贯彻经济与生态环境协调发展的方针政策，寻找绿色能源已经成为迫在眉睫之事。
此时，丙酮-丁醇发酵途径再次引起人们的极大关注，微生物发酵制丙酮-丁醇较原来丙酮-丁醇发酵的优点是发酵周期短、产物转化率高、代谢副产物少。
因此即使目前微生物发酵产丙酮-丁醇成本高，尚不具有很大的竞争市场，但是通过原料和技术的改进后可以降低生产成本、增加产量，丁醇将成为最具实用价值的廉价、清洁的新型液态生物燃料。
该文章对近年来改善丙酮-丁醇发酵的相关方法和措施进行综述，以期对相关领域的研究人员有所帮助。
1 生产丙酮-丁醇的可替代性原料目前，工业生产丙酮和丁醇主要以农作物为原料，存在着成本高，产量相对较低的问题。
为了解决这种问题，需要寻找可替代原料。
近年来发现的可替代原料主要有木质纤维素类、合成气、废弃蛋白质类。
目前认为，木质纤维素类生物质是世界上最丰富、最廉价的可再生能源，木质纤维素类包括森林残留物和农业残留物，都可用ac etone -but a nol-e t h a nol （A BE）梭状芽孢杆菌发酵生产丙酮和丁醇，但是对于不同的木质纤维素类原料，丙酮-丁醇的生产效率也不尽相同。
S w a n a等[2]用4种原料：柳枝稷、杨树、玉米秸秆、小麦秸秆生产丁醇时发现，玉米秸秆是生产丁醇产量最高的原料，其在生产丙酮和丁醇过程中最大利用率可达75%。
发酵法制备丙醇、丁醇的工艺及菌种
发酵法制备丙醇、丁醇的工艺及菌种摘要：当今世界对石油、天然气和煤炭等不可再生能源的需求在日益增加。
石油危机引起了世界各国对未来能源短缺问题的普遍关注。
为了缓解石油危机，人们将目光逐渐转向了生物丁醇。
丙酮丁醇发酵主要产生丙酮、丁醇、乙醇、乙酸和丁酸等有机溶剂，其主要产物—丁醇，是重要的精细化工原料，也是新型的可再生能源，有着十分广泛的用途。
生物丁醇具有高能量、可混合性、低挥发性、污染少等优点，可以取代乙醇作为一种可再生的燃料添加剂，使生物丁醇展示了良好的发展前景。
针对丙酮丁醇发酵工艺中存在的问题，人们提出生产菌种的改良和发酵工艺的改进等高产策略。
关键词：丙酮丁醇发酵、菌种、生物丁醇、生产工艺一、引言当今世界对石油、天然气和煤炭等不可再生能源的需求在日益增加。
70年代的石油危机起了世界各国对未来能源短缺问题的普遍关注。
按照现在的开采速度，目前世界已探明的石油贮量至多可供使用40-50年。
而在中国，如果按照目前的开采速度则已探明的石油贮量至多可用30年[1]。
为了缓解石油危机，人们将目光逐渐转向了生物丁醇。
目前全世界范围内的丁醇绝大部分都通过石油工业合成，伴随着石油能源的枯竭，丁醇作为良好的有机溶剂和新一代的液体能源越来越受到发达国家的重视[2]。
杜邦和BP都是研发生物丁醇的积极倡导者[3]。
丁醇在自然界中由微生物发酵产生，能够融入自然界的整体代谢循环。
丁醇既是重要的化工原料又是良好的有机溶剂，同时也是有效的汽油增烷剂和增氧剂，丁醇作为燃料具有其它燃料无可比拟的优点。
首先，丁醇燃油的一个很明显的优势就是：丁醇的能量密度要比乙醇高30％，生物丁醇较低的饱和蒸汽压，并允许汽油混合物含水，这有助于它在现有汽油供应和分配渠道中利用。
甚至无需对车辆进行改造，就可以使用几乎100％浓度的丁醇。
它有可能以更大的比例调入汽油而无需改造汽车，它比汽油/乙醇调和物具有更好的燃料经济。
丁醇与其他生物燃料相比，腐蚀性较小，混合燃料中可混入20％的丁醇。
丁醇生产工艺及制备方法
丁醇生产工艺及制备方法
嘿，你知道丁醇是咋生产出来的不？其实啊，丁醇的生产工艺有好几种呢！比如发酵法，就是利用微生物把糖类等物质转化为丁醇。
先选好合适的菌种，放进发酵罐里，加上原料，就像给小士兵们准备好战场和粮草。
然后控制好温度、酸碱度等条件，让这些小战士们努力干活。
这过程可得小心，温度不能太高也不能太低，不然小战士们就没劲儿啦！那要是出问题了可咋办？别慌，只要时刻盯着各种参数，及时调整，一般就没啥大问题。
安全性方面呢，发酵过程相对比较温和，不像有些化学反应那么吓人。
只要设备靠谱，操作规范，就不用太担心会有大爆炸啥的。
稳定性也还不错，只要条件控制得好，就能稳定地产出丁醇。
丁醇都能用在哪儿呢？汽车燃料里可以有它呀！就像给汽车加了把劲儿，让车跑得更欢。
还有在化工领域，那也是大显身手呢！它的优势可不少，和其他燃料比起来，丁醇更环保，燃烧起来更干净。
而且它的能量密度也不低，能给咱提供足够的动力。
这不是两全其美嘛！
咱再来看看实际案例。
有个化工厂用发酵法生产丁醇，效果那叫一个棒！产量稳定，质量也高。
这就好比种下一颗种子，收获了满满的果实。
大家都乐开了花。
丁醇的生产工艺和制备方法真的很厉害呢！它能在很多领域发挥重要
作用，给我们的生活带来便利。
咱可得好好利用它，让它为我们的美好生活添砖加瓦。
丁醇用途燃料
丁醇用途燃料丁醇是一种有机化合物，化学式为C4H10O，属于醇类化合物。
丁醇是一种无色液体，在常温下具有特殊的气味。
它可以通过丙烯氧化或异丁烯水合制备得到。
丁醇作为一种有机化合物，具有广泛的用途，其中最重要的用途之一是作为燃料。
以下是关于丁醇作为燃料的详细介绍。
1. 添加剂: 丁醇可以添加到汽油中，用作汽油的添加剂。
添加丁醇可以提高汽油的辛烷值，降低尾气排放中的有害物质含量，改善汽车的燃烧效率和性能。
此外，丁醇还可以增加汽油的抗爆性能，提高发动机的耐爆性，防止汽车发生爆炸事故。
2. 生物燃料: 丁醇可以作为生物燃料的原料之一。
生物燃料是一种可再生能源，通过利用植物或动物的生物质资源制造而成。
丁醇可以通过微生物发酵或化学合成的方法来制备，因此可以作为一种环境友好的燃料替代化学合成的有害燃料。
丁醇燃烧时产生的二氧化碳相对较少，并且可以循环再生，不会对环境产生太大的污染。
3. 甘油合成: 丁醇可以用作合成甘油的原料之一。
甘油是一种重要的化工原料，广泛应用于食品加工、制药、化妆品、皮革、塑料等行业。
丁醇可以通过酶催化或氢解反应，转化为甘油。
这种方法相对于传统的合成方法来说更加环保和高效。
4. 溶剂: 丁醇可以用作溶剂，广泛应用于化学工业、涂料工业、印刷工业等方面。
丁醇是一种极性溶剂，可以溶解多种有机化合物，如脂肪酸、树脂、香料等。
在合成化学反应中，丁醇可以作为溶剂催化剂，促进反应的进行。
5. 医药领域: 丁醇可以作为药物的合成原料之一。
丁醇可以经过一系列的化学反应，合成各种药物。
例如，丁醇可以用作乙铵苯丁酸盐的合成原料，乙铵苯丁酸盐是一种常用的止痛药。
此外，丁醇还可以用于合成抗生素、抗癌药物等。
总体来说，丁醇作为一种有机化合物，具有广泛的用途，其中燃料是其中最重要的应用之一。
通过使用丁醇作为燃料，可以减少环境污染，提高能源利用效率，并且对于可持续发展具有重要意义。
同时，丁醇还可以用于合成甘油、作为溶剂和药物的合成原料等。
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秸秆发酵生产丁醇的方法
2015210574 陈思思
丁醇优势
丁醇与乙醇相比具有以下优势： ①能量含量高，与乙醇相比可多 走30%的路程；②丁醇的挥发性 是乙醇的1/6倍，汽油的1/13.5， 与汽油混合对水的宽容度大，对 潮湿和低水蒸气压力有更好的适 应能力；③丁醇可在现有燃料供 应和分销系统中使用，而乙醇则 需要通过铁路、船舶或货车运输； ④与其他生物燃料相比，腐蚀性 较小，比乙醇、汽油安全；⑤与 现有的生物燃料相比，生物丁醇 与汽油的混合比更高，无需对车 辆进行改造，而且混合燃料的经 济性更高；⑥与乙醇相比，能提 高车辆的燃油效率和行驶里程； ⑦发酵法生产的生物燃料丁醇会 减少温室气体的排放。与乙醇一 样，燃烧时不产生SOx或NOx， 这些对环境有利；
工业生产
工业上生产丁醇的方法有3种：①羰基合成法。丙烯与CO、H2在加 压加温及催化剂存在下羰基合成正、异丁醛，加氢后分馏得正丁醇， 这是工业上生产丁醇的主要方法。②发酵法。以淀粉等为原料，接 入丙酮-丁醇菌种，进行丙酮丁醇(ABE)发酵，发酵液精馏后得产品 正丁醇。③醇醛缩合法。乙醛经缩合成丁醇醛，脱水生成丁烯醛， 再经加氢后得正丁醇。微生物发酵法一般以淀粉质、木薯等淀粉质 农副产品、纸浆废液、糖蜜、甘蔗、甜菜等糖质产品为原料，经过 物理处理得到水解液，然后利用丙酮丁醇菌自身分泌的酶，经过复 杂的生物化学变化，将发酵液生成丙酮、丁醇和乙醇等产物，经过 精馏即可得到丁醇。其工艺设备与酒精生产相似，原料价廉，来源 广泛，设备投资较小；(2)发酵法生产条件温和，一般常温操作，不 需贵重金属催化剂等。
的ABE发酵，总溶剂质量分数≤2%，水分质量分数可达98%以上，采用常规精馏方法加大了设备、
电力和能源的消耗，这也是丁醇高成本的关键所在。③丁醇在总溶剂中的比例低，一般只占60%， 其余30%为丙酮，10%为乙醇，加大了后期丁醇回收、分离的成本。④传统的丁醇发酵普遍采用 玉米、糖蜜为原料生产，随着粮食价格的上涨及世界粮食资源的匮乏，丁醇的发展必将处于劣势。
பைடு நூலகம்
► ►
以秸秆为原料发酵生产丁醇，向秸秆类原料中添加 FeSO4·7H2O。该工艺包括秸秆的预处理，秸秆的酶水解，发酵培 养基的配制，丁醇发酵微生物种子液的制备，发酵等步骤。通过 利用秸秆来生产丁醇，通过单添加FeSO4·7H2O促进发酵，提高了 溶剂产量 和生产效率，降低了生产成本，简化了生产工艺。
国内外研究进展
► 英国 ► 2006年，英国政府计划利用英格兰 东部的甜菜生产生物丁醇，将其与 传统汽油混合后，用作车辆驱动燃 料，并计划加速丁醇和其他生物燃 料的生产，使生物燃料销售份额到 2010年占所有燃料的5%，到2015 年占10%。目前，第一个丁醇燃料 工厂正由英国联合食品有限公司 (ABNA)建造，设计生产能力为7000 万L/a，到2010年，丁醇燃料可在1 250个英国石油公司(British Petroleum，简称BP)、加油站销售。 ► 2007年2月，英国OxfordshirebasedBiotechnology公司接受英国 贸易部和工业引导技术部投资25万 英镑，其他股东和商业人士投资31 万英镑，计划开发新一代低成本生 物燃料--丁醇。
具体策略
国内外研究进展
► 随着石油资源的短缺，石油价格的不断上扬，经济和社会的发展需要进行资源、能源、环境革命。在经济发展和社 会发展的双重驱动下，世界许多国家开始重新关注微生物发酵法生产丁醇的研究，其中以美国取得的专利和成果最 多。 ► 美国 ► 2006年6月，美国杜邦(Dupont)公司和英国BP公司联合宣布建立合作伙伴关系，共同开发、生产并向市场推出新 一代生物燃料--生物丁醇，以满足全球日益增长的燃料需求，该生物丁醇厂将于2009年投入运营。 ► 美国农业部农业研究所(USDA-ARS)研究项目Cost-EffectiveBioprocess Technologies for Production of Biofuels from Lignocellulosic Biomass，利用拜氏梭菌转化纤维素生物质生产生物丁醇，该项目2004年立项， 预计2009年完成。 ► 美国绿色生物有限公司(GBL)和专业级公司EKB公司合作，投资85.5万欧元创新丁醇发酵工艺技术，计划开发生产 生物燃料丁醇用于交通运输，将其生产成本降低。 ► 加利福尼亚技术研究院(Cahech)、下属公司Gevo、Khosla风险投资公司及Virgin Fuels公司目前已将研究从乙醇 转向了丁醇；Gevo公司将利用甘蔗、玉米副产物和草等不同类型的生物质生产生物丁醇。 ► 美国Ener Genetics International Inc.(EGI)用DNA遗传改良菌株，通过代谢工程调控和专利技术开发的连续固定 化反应器，采用膜技术回收产物，发酵仅需6h，菌种能耐受4%-5%的丁醇，发酵液中丁醇占总溶剂的90%(传统发 酵法丁醇一般占60%)，丁醇产量达4.5-5.0g/(L·h)，产率为40%-50%，比传统丁醇工艺产量提高400%-500%， 生产成本不到0.264美元/L，车间成本500万-1 000万美元，而传统丙酮丁醇发酵法生产成本为2.5美元，传统发酵 车间至少需要投资1亿美元。 ► 美国ButylFuel公司采用BFL公司专利生产的BioButanolTM，1 L玉米可产丁醇0.27 L，且无乙醇或丙酮产生，而 目前报道的研究中1 L玉米最多能产丁醇0.14-0.20L，且仍沿用ABE发酵过程。据初步成本估算，用石油生产丁醇 的成本为1.350美元/L，而用玉米产生物丁醇的价格为0.317美元/L(不包括所产氢气)，可以和玉米产乙醇的0.338 美元/L的价格相竞争。当用饲料等废弃物代替玉米时，丁醇成本可降至0.225美元/L。
•
(1)改良现有菌株。利用基因工程和代谢工程技术，解除代 谢过程中可能存在的产物或者中间产物的抑制，提高菌种对 丁醇的耐受性，强化丁醇生产中的关键酶，切断丙酮、乙醇 的生成代谢途径，提高丁醇在溶剂中的比例。
•
目前我国农村的秸秆量产量约6.5亿t/a，到2010年将 达7.26亿t/a，而农业加工业的废弃物则高达8 200多 万t。充分开发利用农作物秸秆成为农业发展的重要 课题之一，既符合我国国情，也顺应国家的大政方
针。②研究有效的预处理方法，增加微生物或酶水 • (2)研究从稀发酵料液中经济、有效回收丁醇的方法，如渗
透蒸发、汽提、液-液萃取等技术。 • (3)用酶学、微生物生理、发酵技术等知识优化和再商品化 丁醇发酵工艺。 • (4)拓展发酵原料品种，改进原料预处理方法，通过系统研 究降低丁醇成本：①广泛利用价廉易得的木质纤维类原料。 能够发酵产生丁醇的原料有玉米、糖蜜、乳清、葡萄糖等。 近年来，一些农业废弃物，如稻草、玉米纤维、果园残次果 等也已作为发酵底物使用，其中，以农林副产物、有机废弃 物、秸秆等木质纤维素含量丰富的物质生产生物丁醇的成本 较玉米、糖蜜等更低，规模化后其价格更接近石油工业丁醇， 因此也更有商业前景。 解木质纤维素的有效性。稀酸高温处理木质纤维类 原料会产生糠醛等对微生物发酵有毒的物质，而开 发化学和生物方法脱毒水解物，研究脱毒机理，对 加快发酵效率，降低工艺成本具有重要意义。③用 木质纤维素开展生物燃料的高产量发酵系统研究。 采用多级连续发酵、固定化发酵、细胞循环高密度 发酵等方法，通过微生物对高底物浓度、发酵抑制 剂、有机酸和醇的耐受性的研究，保证微生物的活 力。④为提高工艺的经济性，生物反应器中的各项 步骤可耦合，通过酶/微生物糖化-发酵-下游技术同 时生产生物燃料丁醇。
发展中存在的问题
• 早期的丁醇发酵工业因其成本高，不敌于石油化工产品而衰落，这也是当今限制其大规模发展的
瓶颈所在，据业内专家分析，如果原油价格保持在40美元/桶以上，2011年以后，生物丁醇的市
场机会将会超过10亿美元。 • 传统丁醇发酵产业普遍存在的问题有：①丁醇产量、产率低。由于丁醇对菌体的毒害作用，丁醇 的质量浓度<13 g/L，丁醇产量<4.46s/(L· h)，丁醇产率<25%(质量分数)。②溶剂终浓度低。传统