篇一：调味品市场调查报告
调查报告
调查地点：友好超市友好百盛店
调查时间：2012年3月
调查对象：调味品
调查人：食科092班 侯飞娜 094031212
调味品，是指能增加菜肴的色、香、味，促进食欲，有益于人体健康的辅助食品。它的主要功能是增进菜品质量，满足消费者的感官需要，从而刺激食欲，增进人体健康。从广义上讲，调味品包括咸味剂、酸味剂、甜味剂、鲜味剂和辛香剂等，像食盐、酱油、醋、味精、糖（另述）、八角、茴香、花椒、芥末等都属此类。
随着人们生活质量的提高，追求生活品质，调味品使用量在人们生活中逐渐增加，从趋势上看，单一调味品需求下降，复合调味品需求及产销量上升，占据了调味品市场80%的份额。东方调味品与西餐调味品融合的速度进一步加快，辣椒、大蒜在调味品市场的地位越来越突出。随着国际化、专业化的并购重组，调味品的行业集中度将逐步提高，中小企业的优胜劣汰也将加速。调味品产品将朝着产品多样化、复合方便化、营养保健化等方向发展。
调味品类别
一、依调味品的商品性质和经营习惯的不同
依调味品的商品性质和经营习惯的不同，我们可以将目前中国消费者所常接触和使用的调味品分为六类：
1.酿造类调味品：酿造类调味品是以含有较丰富的蛋白质和淀粉等成分的粮食为主要原料，经过处理后进行发酵，即借有关微生物酶的作用产生一系列生物化学变化，将其转变为各种复杂的有机物，此类调味品主要包括：酱油、食醋、酱、豆豉、豆腐乳等。
2.腌菜类调味品：腌菜类调味品是将蔬菜加盐腌制，通过有关微生物及鲜菜细胞内的酶的作用，将蔬菜体内的蛋白质及部分碳水化合物等转变成氨基酸、糖分、香气及色素，具有特殊风味。其中有的加淡盐水浸炮发酵而成湿态腌菜，有的经脱水、盐渍发酵而成半湿态腌菜。此类调泡发酵而成湿态腌菜，有的经脱水、盐渍发酵而成半湿态腌菜。此类调味品主要包括：榨菜、芽菜、冬菜、梅干菜、腌雪里蕻、泡姜、泡辣椒等。
3.鲜菜类调味品：鲜菜类调味品主要是新鲜植物。此类调味品主要包括：葱、蒜、姜、辣椒、芫荽、辣根、香椿等。
4.干货类调味品：干货类调味品大都是根、茎、果干制而成，含有特殊的辛香或辛辣等味道。此类调味品主要包括：胡椒、花椒、干辣椒、八角、小茴香、芥末、桂皮、姜片、 姜粉、草果等。
5.水产类调味品：水产类调味品水产中的部分动植物，干制或加工，含蛋白质量较高，具有特殊鲜味，习惯用于调味的食品。此类调味品主要包括：鱼露、虾米、虾皮、虾籽、虾酱、虾油、蚝油、蟹制品、淡菜、紫菜等。
6.其它类调味品：不属于前面各类的调味品，主要包括：食盐、味精、糖、黄酒、咖喱粉、五香粉、芝麻油、芝麻酱、花生酱、沙茶酱、银虾酱、番
茄沙司、番茄酱、果酱、番茄汁、桂林酱、椒油辣酱、芝麻辣酱、花生辣酱、油酥酱、辣酱油、辣椒油、香糟、红糟、菌油等。
二、按调味品成品性状分
1.酱品类（沙茶酱、豉椒酱、酸梅酱、XO酱等）；
2.酱油类（生抽王、鲜虾油、豉油皇、草菇抽等）；
3.汁水类（烧烤汁、卤水汁、喼汁、OK汁等）；
4.味粉类（胡椒粉、沙姜粉、大蒜粉、鸡粉等）；
5.固体类（砂糖、食盐、味精、豆豉等）。
三、按调味品呈味感觉
1.咸味调味品（食盐、酱油、豆豉等）；
2.甜味调味品（庶糖、蜂蜜、饴糖等）；
3.苦味调味品（陈皮、茶叶汁、苦杏仁等）；
4.辣味调味品（辣椒、胡椒、芥茉等）；
5.酸味调味品（食醋、茄汁、山楂酱等）；
6.鲜味调味品（味精、鸡精、虾油、鱼露、蚝油等）；
7.香味调味品（花椒、八角、料酒、葱、蒜等）。
除了以上单一味为主的调味品外，大量的是复合味的调味品，如油咖喱、甜面酱、乳腐汁、花椒盐等等。
市场份额及市场分析
经调查得知，调味品约占总食品份额的10%。其中味精占比29.5%；
酱油、食醋及类似制品占比28.8%；
酱类占比9.1%；
鸡精、鸡粉占比3.2%；
耗油占比
2.2%；
其他占比27.2%。
调查发现，餐饮渠道的单品SKU主要以生抽为主，基本占据酱油、食醋及类似制品整体销售的40%-50%，老抽相对销量偏少；
功能方面生抽都以甜鲜味为特点，可以在整个厨房体系里面运用，最大程度减少成本。
随着中国疾病预防控制中心“铁强化酱油项目”二期工程的铺开，铁强化酱油近日成为学术界、社会上争论的焦点。调查后发现，铁强化酱油在上海市场中所占比重较小，市民接受程度不高。各等级的铁酱油从3元多到6元多都有，同等级的铁酱油和普通酱油相差也仅为一两角，但是铁酱油卖得并不好，大家还是会选择普通的“金标生抽”、“草菇老抽”。
铁强化酱油虽然已在各家大型超市、卖场上柜，但由于该项目为定点生产，目前市场上只有一种的铁强化酱油，摆放在种类繁多的酱油货架上并不起眼，而部分中小型超市和便利店更是难觅踪影。
由查找资料显示，我国每年酱油产量约占全球酱油年产量的半数，年均增长21.6%。味精是调味品行业最大的细分市场，近五年来年均增长率达26.5%，权威机构预测，到2012年末，我国鸡精和鸡粉行业总销售量可达36.4万吨。我国有近6000家食醋业生产企业，但缺乏全国性品牌，2011年行业的整合加快推进。白糖因其替代品少，在传统饮食习惯以及价格比价效应下，仍然是居民生活中调味品消费第一选择，近五年我国白糖消费量都维持在1200万吨左右，占据世界
白糖消费总量近8%。
随着人们生活水平提高和消费升级，更多品种更多样式的调味品进入我们的生活中，同时，我国的调味品市场也呈现出向高档化发展的态势。多年前，我们在超市中见到的所谓调味品无非也就是酱油、醋、糖、盐等品种，而最近几年，当我们进入超市时，见到的却是鸡精、酱、料包和海鲜抽。光酱就被分为：鱼酱、香菇酱、拌面酱、肉酱、饺子酱等等。
近年来，一些上游企业开始进入调味品市场，如食品配料行业的春发、耐特、花帝、瑞可莱等配料企业开始生产针对终端的复合调味料产品。下游的餐饮企业也纷纷建立自己的调味品生产基地，如秦妈、海底捞、小肥羊等纷纷建设自有的火锅底料生产厂，并借助自身品牌优势进军各高端餐饮市场、商超以及流通市场。
参考文献：
1. 调味品（上），赵宝丰，科学技术文献出版社，2004-10-01；
2. 调味品（下）608例，科学技术文献出版社，2011-12-03；
3. 调味品纵横谈，卫祥云，上海科学技术文献出版社，2001-01；
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6．中国调味品与食品添加剂，李幼筠，中国酿造，2005年第五期；
7．中国调味品市场趋势预测 ，农业工程技术·农产品加工，2007年第6期
8．调味品发酵工艺学，宋安东，化学工业出版社，2009-0701；
9．中国调味品行业分析报告，中国报告库；
10.国际调味品行业现状[J]，卫祥云，中外食品，2002(7)：32．34；
11.我国调味品的生产现状和新世纪的发展趋势[J]，吴正奇、凌秀菊，中国酿造，2001(2)：1．3；
12.调味品行业的发展趋势[N]，刘凡，中国现代企业报，2007-11-23。
篇二：调味品市场调查报告
调味品市场调查报告
民以食为天，食以味为先。酱油、食醋、调味料，产品虽小，却涉及到千家万户，更是人民生活的必需品。近几年我国调味品业发展迅猛，年增幅连续十年保持在10%以上，总产量已超过1000万吨，成为食品行业中新的经济增长点。随着人们生活水平的提高和人们消费意识的改变，调味品市场的年消费量每年递增，市场空间不断扩容，市场消费潜力巨大。调味品已经不仅限于调味这一生活必需品，而且还成为了食品行业、餐饮业必备的原料。因此，针对市场中调味品种类、占比、创新方向等问题进行了调查。
1调查时间
2013年3月26日
2调查地点
友好超市、爱家超市
3调查目的
了解调味品市场的一般情况，掌握市场上调味品的相关知识，根据自己的知识分析市场上调味品的创新方向。
4调查对象
超市中的调味品
5.调查对象相关情况
超市中的调味品种类繁多，可以说是琳琅满目，产业竞争十分激烈。
6调查方式
本次调查采取的是资料调查法，通过上网、查阅相关资料、采样以及向超市人员了解相关知识，询问他们的见解并加以整合，最终统计了解调味品市场状况。
7调查内容
主要了解市场上调味品的品牌、种类、数量、占比、市场动态等。
8调查结果与分析
调味品是我国传统产业，随着近年社会经济的发展和消费水平的提高，调味品产品越来越趋向专业化、功能化，市场需求不断增长。目前，调味品行业已经形成一个年销售额过千亿的大市场，在众多因素共同作用下，作为食品制造业的细分行业，依靠产业升级和消费增长，调味品产业发展格局正在形成。经调查得知，在国外，调味品约占总食品份额的10%，国内只有6.44%，还有巨大的提升空间，未来调味品行业一方面得益于餐饮业的高速发展和广阔的发展空间，一方面将获利于调味品行业销售额占餐饮业营业额比例的提升。
8.1酱油
酱油是以富含蛋白质的豆类和富含淀粉的谷类及其副产品为主要原料，在微生物酶的作用下分解熟成并经浸滤提取的调味汁液。氨基酸是酱油中最重要的营养成分，其含量的高低直接反映了酱油质量的优劣。酱油是中国调味品第一大产品，产量稳占调味品行业之首，为总量的50%左右，达600万吨以上。
我国酱油生产现状依然以低盐固态发酵、高盐稀态发酵和天然晒制为主要生产方式，按生产工艺分类，可分为酿造和配制；
按用途分类，除了生抽和老抽之外，现在又衍生了黄豆酱油、增鲜酱油、功能酱油；
随着人民生活水平的不断提高和需求的差异化，市场细分程度也越来越高，现今的酱油产品又有纯天然酿造的、融入健康理念的、高档次的、复合味的、也有简约方便型的。
8.2食醋
全国食醋产量300万吨左右。食醋市场需求量每年还是以10%的速度递增，食醋行业目前还是由上市公司恒顺一路领跑，总量快速上升，2010年的产量在17万吨，2011年为
20万吨上下。
现在食醋除传统的米醋、香醋外，按功能和口味细分的食醋还有蟹醋、姜汁醋、饺子醋、蒜蓉香醋等，随着人们对醋的认识，醋已从单纯的调味品发展成为烹调型、佐餐型、保健型和饮料型等系列。这都是迎合了消费者对食醋的需求。
8.3食盐
平时在生活中常见的食用盐以碘盐居多，但其实食用盐有许多种类。除原盐、精盐外，还有以精盐为基础添加各种微量元素或营养、风味物质的特种食盐。
8.4味精
目前世界味精年产量约130万吨，主要生产国家有中国、韩国、日本、印尼、泰国、法国、巴西，其中亚洲的味精产量占世界总量的90%。我国味精产量已连续几年位居世界第一，并每年以10% ~20%的相对增值率持续增长（产能主要集中在山东、浙江、江苏、河南、广东五省）。
味精的品种较多，一般将其分为四大类，即普通味精、强力味精、复合味精、营养强化味精。
8.5香辛料
现在的香辛料大致可以分为：草本香辛料、非草本香辛料、种籽香辛料、复合香辛料。
香辛料调味品主要是指以各种香辛料为主要原料加工的调味产品。一种是单一加工产品，另一种是复合加工产品，其中又分二类：一类为多种香辛料混合，产生某种混合特征香气的香辛料，典型产品如十三香、五香粉、七味唐辣子（日）等，第二类是香辛料与其他调味品的复合，如火锅底料、涮羊肉调料等。香辛料调味品的品种范围很宽，市场前景广阔。
8.6复合调味品
复合调味品是指以两种或两种以上调味料为主要原料，添加（或不添加）油脂、天然香辛料及动、植物等成分，采用物理的或生物的技术进行加工处理及包装，最终制成的定型调味料产品。
全世界的复合调味品占据了调味品市场80%的份额，发达国家和地区的调味品销售渠道与中国市场有较大的不同，即发达国家和地区调味品的销售渠道比较偏重现代零售渠道，而且注重饮食的方便性，因此需求较大。复合调味品作为我国调味品产业的新生力量，近几年的发展势头十分迅猛，年均增长速度在10%以
上，成为食品制造业中增长最快的行业之一。
8.7鸡精
鸡精是复合调味品中增长最快的一个品类。（有数据显示，欧美国家鸡精食用量占鲜味品总量的90%，日本、韩国、中国香港的比例大约是85%，即使是在人口不超过6000万的非洲国家纳米比亚地区，其鸡精的销售量也为8000吨）。我国鸡精、鸡粉行业作为我国近年来发展起来的新型行业，受益于我国居民生活水平的提高、餐饮行业的景气和食品制造业的快速发展，正呈现出快速健康的发展态势。鸡精主要应用于二大领域：家庭、餐饮的烹饪与食品加工领域。鸡精品牌的集中度是调味品行业中较高的，行业第一品牌目前还是非“太太乐”莫属。
8.8酵母抽提物
酵母抽提物是从富含核酸及优质蛋白的食用酵母中提取出的一种物质，具有良好的鲜味。目前已在国内一些重点的肉制品、调味料、酱油、鸡精等大型企业中采用。酵母抽提物在国外备受推崇，欧盟、韩国和日本等普遍使用，这不单是考虑其鲜味，还包括其安全性和营养性。欧美等发达国家的食品行业已明确将酵母抽提物定位安全可靠的新型调味基料，其使用的普遍性已远远超过了传统调味料。酵母抽提物与味精、I+G并称三大鲜味物质，其前景非常广阔。
9市场上酱油的创新方向
酱油产品向中高档化发展是一个趋势，健康、美味、方便是酱油产品发展的方向。消费档次的提升，高档酱油的消费量也逐年递增，未来的高档产品很可能：一是追求风味表现更佳的产品；
二是回归自然，精选材料、古法、小量生产的纯酿造无添加的酱油。上海淘大食品有限公司的头道鲜、五谷鲜、味蒸鲜酱油及上海钱万隆调味品有限公司非物质文化遗产技艺生产的“官酱园”天然酱油等产品颇得市场青睐就可见一斑。目前相对稳定的酱油生产企业全国有近3000家左右，随着《食品安全法》等制度的实施，一批质量不达标的企业将逐步被淘汰，为酱油品牌企业释放出一定空间，使其获得更大的市场份额。
中国调味品市场经过几轮的结构调整和国内、国际资本整合之后，已经从一个相对滞后的行业，转型为市场规范、竞争激烈的“朝阳”行业。
调查也显示，味道是消费者在购买调味品时首先关注的因素，其对消费者最终发生购买行为所起到的影响比重为44.2%，往下依次是价格40.6%、质量39.8%、品牌31%和营养15.2%。由此可见，味道鲜美、定价适中、质量优异、品牌知名度、营养丰富这五大要素是决定一个调味品成功与否的必备条件。未来几年，调味品势必朝着多样化、高档化、方便化、复合化、营养化的方向发展，品牌产品的市场份额将进一步提高。
参考文献：
[1]袁振远. 酱油的水份活性. 中国调味品. 第2期，1981.
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[4]马永强，韩春然. 传统发酵食品工艺学. 2007.
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[10]吴正奇，凌秀菊. 我国调味品的生产现状和新世纪的发展趋势[J]. 中国酿造，2001(2)：1~3.
[11]刘凡. 调味品行业的发展趋势[N]. 中国现代企业报，2007-11-23.
篇三：纤维素质原料生产乙醇综述
纤维素质原料生产乙醇综述
陈康
（江南大学生物工程学院，0203110201）
摘要：随着石油的日益短缺，利用可再生资源生产生物乙醇，受到越来越多的关注。纤维素是地球上含量丰富的一种可再生资源，目前以其为原料经预处理、糖化、发酵等工艺得到的燃料酒精，相比汽油等传统能源，有经济、环保等优势，正在发展成为一种新型可再生能源。从木质纤维素原料、预处理技术、发酵工艺、酶解和发酵的菌种以及影响发酵的抑制物去除等方面对生产燃料酒精的关键技术进行综合评述。
关键词：纤维素 发酵 燃料乙醇 工艺
Summary of cellulosic feedstock for ethanol
Production
Chen Kang
Abstract: With the growing shortage of oil, the use of renewable resources to produce bio- ethanol was
got more and more attention. Cellulose is abundant on earth a renewable resource as raw material for its current pretreatment, saccharification and fermentation process resulting fuel alcohol, compared to gasoline and other traditional energy sources, economic, environmental and other advantages, is being developed as A new renewable energy. This paper carries out comprehensive review for key techniques for producing fuel alcohol from aspects of raw materials of lignocellulose，pretreatment techniques，fermentation technology，enzymolysis，strains of fermentation and removal of inhibitors affecting fermentation, etc.
Key words：cellulosic；
fermentation ；
fuel alcohol ；
technology
引言
随着人们对环境问题认识的加深，以及对所面临能源危机现状的忧虑，清洁、可再生的新能源———生物乙醇，受到了越来越多的关注。以植物生物质为原料，生产生物乙醇已成为主要的研究方向，它满足了绿色环保、可持续发展的要求。植物生物质主要包括：木材、
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农作物秸秆、林业加工废料和废弃纸品等。利用纤维素质原料生产生物乙醇具有以下优势：清洁环保，不污染环境；
生产成本低；
原料来源广，且可再生。我国生物质资源十分丰富， 每年仅农作物秸秆就产生 7 亿多吨，如果 50 %的秸秆被利用生产纤维素乙醇产品，产生的油气当量相当于再造了一个大庆油田。
《国家能源科技“十二五”规划》明确鼓励开
发以木质纤维素生产乙醇、丁醇等生物燃料产业化的关键技术，实施替代燃料乙醇技术工程示范。
到 2015 年，中国生物燃料乙醇利用量将达到 400 万 t，然而，2011 年我国燃料乙醇产量仅为 193.76 万 t，主要原料为玉米、小麦、木薯、陈化水稻等原料，纤维素生物乙醇技术仍处于中试阶段。纤维素乙醇作为新一代生物质能源，受到了中粮、中石油及圣泉集团等一批中国企业的关注， 在该技术领域投入了大量的人力物力，现正处于由应用基础研究、工程放大到大规模工业化的过程。木质纤维素原料主要由纤维素、 半纤维素和木质素构成，纤维素乙醇生产过程主要包括原料预处理、纤维素酶解发酵、乙醇精馏脱水及废醪液处理等生产单元，面临木质纤维素原料复杂、酶解发酵效率低、能耗物耗高、工艺废水处理困难等科学及工程化难题。近年来，随着纤维素乙醇关键技术及装备逐步实现突破， 纤维素乙醇在生产成本及环境友好性方面逐步具有市场竞争力， 其技术及产业化进程引起了各国的广泛关注。
1 纤维素的预处理 1.1 常规预处理方法
木质纤维素糖化前预处理常规的物理方法主要有机械粉碎、蒸煮、膨胀等；
化学方法包括酸处理、碱处理等；
生物方法则是利用白腐菌、褐腐菌、软腐菌等微生物产生的一些酶来降解木质素和半纤维素。
1.2 新型处理办法
近年来，国内外专家在常规方法上进行了探索、改良，研发出了一些新的预处理技术，介绍如下：
1.2.1蒸汽爆破技术
蒸汽爆破技术是当今应用范围最广的木质纤维素糖化前预处理技术。先将原料通200℃
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~240℃的高压蒸汽处理，然后迅速减压，使纤维素爆裂，木质素和纤维素分离。爆破过程中产生的醋酸及其他有机酸可将半纤维素溶解，使纤维素暴露出来，增大了微纤维与酶的可及性。此外，瞬时爆破产生的压力可使样品破碎降解，增大了反应的可接触面积。RUIZ E等用蒸汽爆破法处理葵花秆，在220℃的预处理温度条件下得到了60.6%的最高葡萄糖产率。若使物料粉碎到同样的粒径尺寸，蒸汽爆破法需要的能量仅为机械粉碎法的30%，但蒸汽爆破法形成的降解物如呋喃、脂肪酸和芳香类化合物等对发酵和酶解有抑制作用
1.2.2 高能辐射
高能射线辐射属于物理方法的一种。其能使纤维素聚合度下降，结构松散，从而提高解反应的可及度和纤维素的水解效率。现在最常见的辐照源为放射性同位素钴-60或铯-137。木质纤维素分子在高能射线的作用下被活化和激发，导致部分共价键断裂形成自由基，这些自由基又通过交联反应或链剪切反应进一步诱发纤维素糖化。与常规方法相比较，高能辐射处理具有操作简单、处理时间短、处理量大、不污染环境等特点。陈静萍等研究发现，在最佳处理剂量1000kGy~1500kGy的条件下，用60Co-γ射线辐照与纤维素酶协同处理稻草，纤维素转化率最高可达88.7%，可溶性还原糖得率为21.44%。
1.2.3 超临界流体技术
超临界流体技术是利用温度及压力均高于临界点的流体来降解纤维素物质，其最主要的影响因子为温度和压力。流体达到临界状态时，溶剂化能力急剧增强，电离程度随之增大，打破了木质素的包裹作用，同时也降低了 纤维素的聚合度，使纤维素可以很快地溶解在超临界溶剂中，并迅速分解成低聚糖最后转化成葡萄糖。
1.2.4 微波处理
微波即频率在300MHz~300GHz的电磁波。在快速变化的高频电磁场作用下，被加热介质中的水分子的极性取向会随着外电场的改变而变化。分子的高速运动使微波场的场能转化为介质内的热能，从而导致原材料温度升高，产生热化、膨化等一系列反应，破坏了纤维素分子间的氢键，提高了纤维素的可及度 、反应能力和基质浓度，且处理时间短，操作方便。
1.2.5超声波技术
超声波是频率高于20000Hz 的声波，其产生的巨大能量使木质纤维素受到振动而破碎，释放出可降解的多糖。超声波也可使液体流动而产生大量的微小气泡，微小气泡（空化核）在声场的作用下振动产生声压。当声压到达一定数值时，气泡急速增长，接着突然闭合产生冲击波，并产生上千个大气压力，破坏木质纤维素结构使其分散于液体中。LI MH等先用8g/L NaOH碱溶液对罗布麻（AV）纤维软化，之后用28kHz的低频超声波和53kHz高频超声波分别处理3h后发现，前者可使其表面10μm~50μm范围内的交联成分和表面混杂物被清除，后者可使其内部空腔纤维被消除。
1.2.6有机溶剂法
有机溶剂法是将木质纤维素原料用有机溶剂与无机酸催化剂的混合物处理，达到脱除半纤维素和木质素并分离出纤维素成分的目的 。常见的有机溶剂有低沸点的甲醇、乙醇以及高沸点的丙酮、乙二醇和四氢化糠醇。此外，某些有机酸如草酸、水杨酸和邻醋酸基苯甲酸也能达到无机酸催化剂的效果。有机溶剂法处理木质纤维素原料后底物酶可及度和纤维素水解率都比较高。SUN FB等采用空气丙三醇自
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动催化有机溶胶预处理方法来增加木质纤维素的酶水解能力。将木质纤维素原料在温度220℃、液固比为20∶1（g/g）的条件下处理 3h，AAGAOP可使木质素降解65%，半纤维素降解70%。经电镜扫结构分析，AA-GAOP 能够破坏其原纤维结构。作为一个全新的技术，AAGAOP通过改变木质纤维素的物理结构特征、清除化学结构障碍来加强酶水解能力，最终达到使木质纤维素降解的目的。
1.2.7 离子液体处理
近年来，离子液体作为一种较为理想的纤维素反应介质和替代溶剂成为国内外纤维素研究领域的热点。离子液体是一种在室温或低温条件下由无机阴离子和有机阳离子相互结合而成的呈液态的盐类化合物。与一般有机溶剂相比较而言，离子液体具有难挥发，无毒性且无污染等优势。2002年美国权威期刊《美国化学会志》JACS（Journal of the American Chemical Society）首次报道了1-丁基-3甲基咪唑氯盐（[C4MIM]Cl）能够很好地溶解天然纤维素，并能加工、制备各种天然的纤维素材料。
2 糖化
纤维素是一种已聚糖，半纤维素主要是戊聚糖，糖化就是指纤维素和半纤维素水解成含几个单糖的低聚糖的过程。
2.1 酸水解法
无机酸催化纤维素分解的机理是: 酸在水中解离并产生 H+，H+与水构成不稳定的水合氢离子。当纤维链上的 β-1，4 葡萄糖苷键和水合氢离子接触时，后者将一个 H+交给 β-1，4 葡萄糖苷键上的氧，使得这个氧变成不稳定的 4 价氧，当氧键断裂时，与水反应生成 2 个羟基，并重新放出 H+，溶液中游离 H+浓度越高水解速度越快，故多采用强酸，又
可分为稀酸水解、浓酸水解。稀酸水解一般要求在高温高压条件下进行，能耗大，时间要求严格，时间过短原料水解不完全，时间过长会使单糖进一步降解成糠醛等化学物质，糠醛等降解物对后续微生物发酵有毒副作用，此时最好选用特定的菌种。
2.2 酶水解法
产纤维素酶的微生物有真菌和细菌，典型的木霉纤维素酶是 3 种酶的混合物，包括葡聚糖内切酶( EG) 、纤维二糖水解酶( CBH) 和 β-葡萄糖苷酶( BG)。首先，葡聚糖内切酶作用于微纤维的非结晶区，使其露出许多非还原性末端，随后葡聚糖外切酶从非还原性末端依次分解产生纤维二糖，随后部分降解的纤维素进一步由内切葡聚糖酶和葡聚糖外切酶协同作用，分解生成纤维二糖、三糖等低聚糖，最后由 β-葡聚糖苷酶作用分解成葡萄糖。纤维素酶水解的限制步骤是葡聚糖内切酶对无定型纤维素的水解，产生新的非还原末端，进而实现葡聚糖外切酶和 β-葡萄糖苷酶的作用。酶水解的最大优点是反应条件温和、能耗低、效率高、选择性强、三废少，缺点是速度慢、周期长。目前纤维素酶主要依赖真菌中的霉菌生产，活力仍很低，与淀粉酶相比通常要相差 2 个数量级以上，使纤维素的水解速率和效率都极其低下，生产成本过高，这也是酶法降解纤维素的技术瓶颈。获得纤维素酶高产、高活力菌株，优化酶组分组成，并在此基础上采用固定化酶等进一步提高酶的稳定性和使用寿命，是解决这一问题的根本所在。
3 发 酵 3.1 菌 株
木质纤维素水解液中主要含有葡萄糖、木糖和L-阿拉伯糖，以及少量半乳糖、甘露糖
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和鼠李糖等。葡萄糖是大多数微生物可以利用的碳源，因此要提高木质纤维素类生物质转化为乙醇的效率，就要筛选出能够利用其他糖类发酵的菌株。目前菌株筛选的方法主要有从自然界中筛选、诱变育种、原生质体融合以及基因工程育种等。刘天霞从自然界中筛选出了 156 株能够发酵木糖生产乙醇的菌株，经过复筛最后获得 1 株乙醇得率较高、发酵性能稳定的 1125-3 菌株，该菌株经定向驯化后木糖的利用率达 92.92%，乙醇得率达 12.88%。另外有些酵母的戊糖发酵能力很强，Agbogbo 等 采用树干毕赤酵母（Pichia stipitis）在25%葡萄糖和 75%木糖或 100%木糖溶液中的发 酵，都获得了较高的乙醇产率。为获得优良的生物质发酵菌株，国内外学者通过诱变育种、原生质融合、基因工程技术对野生菌进行改造，来扩大发酵菌株所利用的底物。潘丽军等 采用 15 keV 的低能氮 （12.5×
1014ions/cm2） 诱变嗜鞣管囊酵母As2.1585 原始菌株获得了嗜鞣管囊酵母高产菌株mut-54。突变株 mut-54 对木糖的利用速率以及耐 乙醇能力均高于原始菌株，发酵 72 h 乙醇产量较原始菌株提高 12.74%，且传代 7 次后乙醇产量稳定。宋安东等采用双灭活原生质体融合技术，以南阳酒精酵母 1308
（Saccharomyces cerevi-siae）的单倍体 D-12 和嗜鞣管囊酵母 P-01（Pachusolen tannophilus）为亲本，获得 1 株可以进行全糖发酵的稳定的融合株 F10，于全糖培养基上发酵，乙醇体积分数可达 1.3%，比亲株 P-01（0.95%）提高了36.8%。Mogagheghi 等将发酵木糖和阿拉伯糖代谢所需的 7 个基因整合到运动发酵单胞菌（Zy－momonas mobilis（206C[pZB301]））的染色体上，产生新的菌株可发酵 40 g/L 葡萄糖、40 g/L 木糖和20 g/L 阿拉伯糖的混合糖液，反应 50 h 内消耗完葡萄糖和木糖以及消耗 75%的阿拉伯糖，乙醇最终得率为 43%~46%。
3.2 发酵方式
根据目前研究情况可将发酵工艺流程大体分为：分步水解发酵、同步糖化发酵、直接微生物转化等。分步水解发酵 （separate enzymatic hydrolysis and fermentation，SHF）是木质纤维素生物质糖化和发酵分别在不同的反应器中进行。其优点是糖化（纤维素酶最适温度 45~50℃）和发酵（产乙醇微生 物最适温度 28~37℃）都能够在各自最适条件下进行；
缺点是糖化过程中葡萄糖和纤维二糖的积累会抑制纤维素酶的活力，最终导致产率的降低。研究发现，当葡萄糖浓度达 3 g/L 时，β-葡糖苷酶的活力将降低 75%，纤维二糖的浓度达到 6 g/L 时，纤维素酶的活力将降低 60%。同步糖化发酵（si－ multaneous saccharification and fermentation，SSF）技术可解决高浓度糖对纤维素酶的抑制问题，但难点在于选择合适的反应温度，需要既能够适于糖化纤维素酶又能满足发酵菌株发酵，另一不足是 SSF 中菌种不能回收重复利用。直接微生物转化（direct microbial conversion，DMC）又称联合生物 加工（CBP），是将多糖水解酶的产生、水解糖化、混合糖发酵融入一个反应器中，整个过程由一种或多种微生物共同作用，来降低底物和原料的消耗及纤维素酶的成本。Guedon 等 利用电转化技术将Zymomonas mobilis 的丙酮酸脱羧酶和乙醇氢酶基因导入分解纤维素梭杆菌 （Clostridium cellu－lolyticum），获得的新菌株与野生菌株相比，发酵145 h 后纤维素降解率提高 150%，乙醇浓度增加 53%。这项研究表明，利用基因工程技术获得 C.cellulolyticum 菌可以大大提高纤维素发酵的效率。
4 结束语
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用木质纤维素制燃料酒精的开发取决于若干关键技术，即原料的前处理、酶解以及发酵的菌种、发酵方式和发酵抑制物的去除。需同时采用这些技术来为最后发酵生产酒精作好准备，其中原料的前处理最为关键。前处理技术决定抑制物的产生、酶解程度以及最终酒精产量。一直以来，以木糖聚合的半纤维素未被用来发酵生产酒精，造成制燃料酒精工艺中半纤维素成分的浪费。伴随着纤维素和半纤维素利用于产酒精，前处理工艺会发生变化，以去 除木质素，且获得高回收率葡萄糖和木糖的前处理方法将会是未来发展的方向。今后，木质纤维素制酒精的生产工艺将以获得高回收率的葡萄糖和木糖并同时发酵产酒精为方向，将会使发酵产酒精理论产量和实际产量都大幅提高，以使木质纤维素制燃料酒精的生产成本降低，为大规模的工业化运用奠定基础。
参考文献
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