木糖型生物质炼制原理与技术

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出版者:科学出版社
作者:蒋建新
出品人:
页数:421
译者:
出版时间:2013-2
价格:118.00元
装帧:
isbn号码:9787030364913
丛书系列:
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  • 木糖
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  • 催化反应
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具体描述

我国木糖型生物质具有丰富的资源和很好的工业基础,木糖型生物质炼制必将促进我国生物质产业的发展。蒋建新、卜令习、于海龙、邢杨编写的这本《木糖型生物质炼制原理与技术》第一篇绪论介绍了木糖型生物质资源及生物炼制概述,其后通过半纤维素、纤维素和木质素3部分分别介绍了其生物炼制过程。第二篇在介绍半纤维素结构性质的基础上,重点介绍了糠醛、糠醇和木糖醇等生产技术与应用等。第三篇重点介绍了纤维素改性产品、水解技术、纤维素酶生产、乙醇和乳酸转化技术、乙醇分离检测技术,以及木质素对生物转化的影响。第四篇重点介绍了木质素的分离与定量、结构性质、改性,以及木质素产品应用。

《木糖型生物质炼制原理与技术》适用于从事生物质开发和利用研究的科研人员、高等院校相关专业的本科生、研究生,以及从事生物质能源及化学品生产的技术人员参考阅读。

《现代生物质能源转化策略与应用》 本书旨在深入探讨当前生物质能源领域的前沿理论、先进技术及其在可持续发展中的实际应用。全书围绕生物质能源的高效转化和多元化利用展开,聚焦于技术创新与产业实践的深度融合,为研究人员、工程师以及政策制定者提供一份全面而富有洞察力的参考。 第一部分:生物质能源转化基础理论 本部分将首先构建生物质能源转化的理论基础,涵盖生物质的化学组成、结构特性以及其在不同转化过程中的反应机理。我们将详细解析生物质的构成要素,如纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、脂肪和蛋白质等,并探讨它们在热化学(如燃烧、气化、裂解)和生化(如发酵、厌氧消化)转化过程中的分子结构变化与能量释放途径。重点将放在对各种转化过程的关键影响因素,如温度、压力、催化剂、微生物群落等进行深入剖析,并介绍近年来在优化转化效率、减少副产物生成方面取得的突破性进展。此外,本部分还将涉及生物质能源转化过程的热力学和动力学分析,为理解和设计更高效的转化工艺提供理论指导。 第二部分:先进的生物质能源转化技术 本部分将集中介绍当前国际上最先进、最具潜力的生物质能源转化技术。我们将对以下几个方面进行详细阐述: 生物炼制技术(Bio-refining)的最新进展: 重点关注多联产模式(biorefinery concept)的发展,即如何将生物质同时转化为多种高附加值产品,包括生物燃料(如生物乙醇、生物柴油、生物航空燃料)、生物化学品(如有机酸、溶剂、聚合物单体)以及生物材料。我们将详细介绍不同类型的生物炼制工艺,例如湿法生物炼制、干法生物炼制、超临界流体技术在生物质预处理和转化中的应用,以及各种分离纯化技术在获取目标产物中的关键作用。 热化学转化技术的优化与升级: 详细介绍气化技术在合成气(syngas)生产中的应用,包括固定床、流化床和旋转气化炉的设计与操作特点,以及合成气净化和升级为合成燃料(如费-托合成)或化学品的技术。裂解技术方面,将重点介绍快速裂解、慢速裂解和气化裂解,以及裂解产物(生物油、生物炭、非凝汽相气体)的性质、稳定化处理和下游利用。燃烧技术将关注高效清洁燃烧技术,如流化床燃烧、循环流化床燃烧,以及烟气净化和污染物控制技术。 生化转化技术的创新应用: 深入探讨生物发酵在生产生物乙醇、丁醇、乳酸等领域的最新进展,包括新型高效菌种的开发、发酵工艺的优化(如连续发酵、固态发酵)以及产物分离技术的改进。厌氧消化技术将重点介绍其在生产沼气(biogas)以及高浓度甲烷气体的应用,包括反应器类型(如CSTR、UASB、ECB)、工艺条件控制、污泥管理以及沼渣沼液的资源化利用。酶催化技术在纤维素原料转化中的作用和最新研究进展也将被重点介绍。 新兴转化技术与概念: 探讨超临界水气化、等离子体气化、生物电化学等新兴转化技术,分析其技术优势、潜在应用领域以及面临的挑战。 第三部分:生物质能源转化的关键技术环节与挑战 本部分将深入探讨生物质能源转化过程中遇到的关键技术环节和面临的挑战,并提出相应的解决方案。 生物质预处理技术: 详细介绍物理预处理(如研磨、膨胀)、化学预处理(如酸/碱/氧化剂处理、离子液体处理、过氧化氢处理)和生物预处理(如微生物、酶处理)等方法,分析不同预处理方法对生物质结构改性、可及性提升以及对后续转化过程的影响。重点关注如何实现低成本、高效率且环境友好的预处理技术。 催化剂的开发与应用: 深入研究用于生物质转化过程的各类催化剂,包括均相催化剂、多相催化剂、生物催化剂(酶)以及复合催化剂。分析催化剂的活性、选择性、稳定性和再生性能,并探讨新型纳米催化剂、金属有机框架(MOFs)等在提高转化效率和选择性方面的潜力。 反应器设计与优化: 讨论不同生物质转化过程(气化、裂解、发酵、厌氧消化)所需的反应器类型、设计原则和操作优化。关注如何提高反应器的传质传热效率、延长停留时间、控制操作条件以及提高过程的稳定性和安全性。 分离与纯化技术: 针对不同转化产物(合成气、生物油、生物乙醇、沼气等),详细介绍各种先进的分离纯化技术,如膜分离、吸附、蒸馏、萃取、色谱分离等,并分析如何降低能耗、提高产品纯度。 经济性与环境影响评估: 探讨生物质能源转化项目的经济可行性,包括成本构成、收益分析、投资回报期等。同时,将深入评估不同转化技术对环境的影响,包括温室气体减排、土地利用、水资源消耗、废弃物处理等,并介绍生命周期评价(LCA)方法在评估生物质能源可持续性方面的应用。 第四部分:生物质能源在可持续发展中的应用与展望 本部分将聚焦于生物质能源在推动可持续发展战略中的实际应用,并对未来发展趋势进行展望。 生物质能源与交通运输: 详细介绍生物燃料在替代传统化石燃料在公路、航空、海运等领域的应用情况,分析其技术成熟度、市场接受度以及政策支持。 生物质能源与电力生产: 探讨生物质发电技术,包括直接燃烧、气化发电(IGCC)等,分析其在电网中的作用,以及与风能、太阳能等可再生能源的协同效应。 生物质能源与化学品生产: 阐述生物质作为生产生物基化学品、生物材料和生物塑料的平台,以及生物炼制技术在实现“绿色化学”目标中的重要作用。 政策法规与市场驱动: 分析各国政府在推动生物质能源发展方面的政策措施,如税收优惠、补贴政策、可再生能源配额制等,并探讨市场需求、技术进步和全球气候变化对生物质能源产业发展的影响。 未来发展趋势与挑战: 展望生物质能源技术的发展方向,包括智能化控制、人工智能在工艺优化中的应用、生物质资源的高效利用、废弃物的循环利用等。同时,也将指出生物质能源发展面临的挑战,如原料供应稳定性、成本竞争力、技术推广应用等,并提出应对策略。 本书力求在理论深度、技术广度和实践应用之间取得平衡,旨在为读者提供一个系统、全面、前瞻性的生物质能源转化知识体系,以期推动该领域的技术进步和产业发展,为构建清洁、可持续的能源未来做出贡献。

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这本书的书名——《木糖型生物质炼制原理与技术》——立刻引起了我的注意。我一直对可再生能源和绿色化学领域充满兴趣,而生物质能源无疑是其中的重要组成部分。我理解,木质纤维素是生物质中最主要、最丰富的组成部分,其中木聚糖又占有相当大的比例,而木糖正是木聚糖的基本单体。因此,掌握木糖型生物质的炼制技术,对于高效利用生物质资源至关重要。我非常期待这本书能够深入浅出地讲解木糖在整个生物质炼制链条中的核心作用。首先,我希望它能详细介绍各种预处理技术,特别是那些针对木聚糖和木糖的预处理方法,例如蒸汽爆破、稀酸/碱处理、过氧化氢处理、离子液体处理等,并分析它们在释放木糖、提高木糖可及性方面的效果,以及可能对木糖产生的降解作用。我希望书中能够提供相关的实验数据和机理分析,帮助我理解这些技术的优劣势。其次,关于水解环节,我特别希望能看到关于木聚糖水解成木糖的详细技术介绍,包括酸催化、酶催化等不同的水解方式,以及它们在反应动力学、催化剂选择、反应条件优化等方面的区别和联系。我希望书中能够提供清晰的反应机理图,并分析影响水解效率的关键因素。最后,如果书中还能进一步探讨如何将水解得到的木糖转化为有用的产品,比如通过发酵生产生物乙醇、生物丁醇、有机酸,或者通过催化转化生产糠醛、木糖醇等高附加值产品,并且能介绍相关的发酵菌种、工艺参数和后处理技术,那就更加完美了。总而言之,我希望这本书能够为我提供一个全面、系统、深入的知识体系,让我能够真正理解木糖型生物质炼制的原理和技术。

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收到这本书的名字《木糖型生物质炼制原理与技术》的时候,我脑海里立刻浮现出各种各样的植物残渣,从秸秆到木屑,它们都是宝贵的资源。我一直觉得,将这些“废弃物”转化为有用的产品,是解决能源危机和环境问题的一条重要途径。而这本书的侧重点——“木糖型生物质”——让我觉得它非常贴近实际,因为很多农林废弃物的主要成分都是木质纤维素,而木糖则是木聚糖的主要组成部分,这直接关系到炼制过程的效率和经济性。我非常希望这本书能够从最基础的“原理”入手,详细解释木糖在生物质分子结构中的位置,它如何与其他成分(如纤维素、木质素)相互作用,以及在各种预处理方法(如蒸汽爆破、稀酸处理、碱处理、离子液体等)中,木糖基团的转化和释放机制。我特别想了解,不同的预处理方法对木糖的破坏程度如何,以及如何才能在最大程度地保留木糖的同时,提高其可及性,为后续的生物转化做好准备。接着,我期待书中能详细介绍水解技术,无论是酸水解还是酶水解,它们将木聚糖分解为木糖的具体反应动力学、催化剂选择、反应条件优化等。如果能有关于木糖发酵生产各种产品的案例研究,比如如何通过酵母或细菌将木糖转化为乙醇,或者生产其他高附加值的化学品,例如糠醛、木糖醇等,那这本书的实践意义就更大了。我希望能从这本书中学习到如何选择合适的炼制技术,以应对不同类型的木糖型生物质,并实现经济高效的生产。

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这本书的书名《木糖型生物质炼制原理与技术》让我眼前一亮。我一直对生物质能源的开发和利用抱有浓厚的兴趣,认为这是解决能源危机和环境保护问题的关键途径之一。我了解到,在众多的生物质原料中,木质纤维素是分布最广泛、含量最高的一类,而木糖是木质纤维素中木聚糖的重要组成部分。因此,掌握木糖型生物质的炼制原理和技术,对于高效利用生物质资源具有极其重要的意义。我非常期待这本书能够深入浅出地解释木糖在生物质炼制过程中的关键作用。首先,我希望它能够详细介绍生物质预处理技术,特别是针对木聚糖的预处理方法,比如蒸汽爆破、稀酸/碱处理、离子液体等,并分析这些方法如何有效地将木聚糖从生物质基质中分离出来,以及如何提高木糖的生物可利用性。我特别想了解不同预处理方法在木糖释放和降解方面的权衡。其次,在水解环节,我希望这本书能够详述将木聚糖转化为木糖的技术,包括酸催化水解、酶催化水解等,并深入探讨其反应机理、催化剂的选择、反应动力学以及工艺优化。清晰的机理图和详细的实验数据将对我理解其技术细节非常有帮助。最后,如果书中还能进一步探讨木糖在下游转化中的应用,例如如何通过发酵生产生物乙醇、生物丁醇、有机酸,或者通过化学方法生产糠醛、木糖醇等高附加值产品,并介绍相关的技术工艺和发展前景,那将极大地提升这本书的价值。总之,我希望这本书能为我提供一个全面、深入、系统的关于木糖型生物质炼制的知识体系。

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当我看到《木糖型生物质炼制原理与技术》这个书名时,我的第一反应就是:“这正是我需要的!”我一直对生物质能源抱有极大的关注,因为我觉得这是未来可持续能源发展的重要方向。我尤其对如何高效利用木质纤维素生物质感兴趣,因为它在我们日常生活中随处可见,例如木材、秸秆、甘蔗渣等等。而“木糖型生物质”这个提法,让我觉得这本书非常切合实际,因为木聚糖作为木质纤维素的重要组分,其主要构成单元就是木糖。我非常期待这本书能够从“原理”入手,深入浅出地讲解木糖在整个生物质炼制过程中的核心作用。首先,我希望它能详细介绍生物质预处理技术,尤其是那些能够有效地将木聚糖从木质纤维素骨架中分离出来,并提高木糖可及性的技术,比如蒸汽爆破、稀酸/碱处理、离子液体处理等等。我希望书中能提供清晰的机理图示,并对各种技术的优缺点进行比较分析,特别是它们在木糖释放效率和副产物生成方面的差异。其次,在水解环节,我迫切希望了解如何将分离出的木聚糖高效地水解成单糖木糖,我希望书中能详细介绍酸催化水解和酶催化水解的原理、过程、影响因素以及最新的技术进展。例如,不同酸的催化效率,或者不同木聚糖酶的特性和应用。我特别想了解如何实现高产率、高选择性的木糖生产。最后,如果书中还能介绍将木糖转化为生物燃料(如乙醇、丁醇)、生物化学品(如乳酸、琥珀酸)或者高附加值化学品(如糠醛、木糖醇)的相关技术,并提供一些实际的案例研究,那这本书的价值将是无法估量的。我希望能够从这本书中获得扎实的理论基础和实用的技术指导,以更好地理解和推动木糖型生物质的开发利用。

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这本书的标题《木糖型生物质炼制原理与技术》乍一听,我就被深深吸引住了。我对生物质能源这个领域一直都抱有浓厚的兴趣,特别是涉及到木质纤维素这种可再生资源如何被高效利用,更是让我觉得大有可为。记得我本科时期,曾经选修过一门关于可再生能源的课程,其中老师简单介绍过生物质能源的多样性,但对于具体的炼制过程和技术细节,印象并不深刻。我一直很好奇,我们生活中随处可见的木材、秸秆等,究竟是通过怎样的科学原理,才能摇身一变成为我们日常生活所需能源或有价值的化学品?这本书的标题似乎为我打开了一扇窗,它不仅仅是技术层面的介绍,更强调了“原理”,这对于我这种喜欢刨根问底的读者来说,简直是太重要了。我希望它能深入浅出地讲解木糖在生物质炼制中的核心作用,比如它在水解过程中的贡献,在发酵过程中的转化路径,以及最终在生产生物燃料、生物化学品方面所扮演的角色。如果能结合一些经典的生物质炼制工艺,比如酸催化水解、酶催化水解,甚至是一些比较前沿的超临界流体技术,并详细解析它们在处理木糖型生物质时的优势和局限性,那这本书的价值就更不用说了。我尤其关注书中是否会涉及一些具体的设备设计、操作参数优化,甚至是经济性分析,这些细节能帮助我更全面地理解这项技术在实际工业化生产中的应用前景。希望这本书能像一个经验丰富的导师,循循善诱地引导我进入这个充满潜力的领域。

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《木糖型生物质炼制原理与技术》这个书名,对我来说具有极大的吸引力。我一直对生物质能源领域充满热情,认为这是构建可持续能源未来的关键一环。我深知,木质纤维素生物质是自然界中储量巨大的可再生资源,而木糖作为木聚糖的主要组成部分,在木质纤维素的转化过程中起着举足轻重的作用。因此,一本专注于“木糖型生物质”炼制原理与技术的书籍,对我而言是难得的宝藏。我非常期待这本书能够深入浅出地讲解木糖在生物质炼制全过程中的关键地位。首先,我希望它能详尽地介绍生物质预处理技术,特别是那些旨在提高木聚糖和木糖的生物可利用性的方法,例如蒸汽爆破、稀酸/碱处理、过氧化氢处理、离子液体处理等。我希望了解这些技术是如何有效地破坏木质纤维素的复杂结构,从而释放出更多的木糖,同时尽量减少木糖的降解和损失。书中能否提供不同预处理方法的机理分析和实验数据对比,将是我关注的重点。其次,在水解环节,我期待书中能够详细阐述将木聚糖水解为木糖的技术。无论是传统的酸催化水解,还是近年来发展的酶催化水解,我都希望看到其反应机理、催化剂的类型和性能、反应动力学以及工艺参数对木糖产率和选择性的影响。我特别希望能够了解如何实现高效、经济、环保的木糖生产。最后,如果书中还能进一步探讨木糖在下游转化中的应用,例如通过微生物发酵生产生物乙醇、生物丁醇、有机酸,或者通过化学转化生产糠醛、木糖醇等高附加值化学品,并介绍相关的工艺流程、技术难点和发展前景,那么这本书的价值将是无法估量的。我希望通过阅读这本书,能够全面、系统地掌握木糖型生物质炼制的科学原理和核心技术,并从中获得启发,为未来的研究和实践奠定坚实的基础。

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这本书的书名《木糖型生物质炼制原理与技术》一下子就击中了我一直以来对生物质能源研究的兴趣点。我一直认为,充分利用可再生资源,特别是像木质纤维素这样的廉价、易得的生物质,是实现可持续发展的重要途径。而“木糖型生物质”这个说法,则精准地指出了一个核心问题:如何有效地转化和利用生物质中含量丰富的木聚糖,以及由木聚糖水解得到的木糖。我非常期待这本书能够从基础的“原理”出发,全面解析木糖在生物质炼制过程中的关键角色。我希望书中能详细阐述生物质预处理技术,特别是那些旨在提高木聚糖可溶性和可及性的方法,例如蒸汽爆破、稀酸/碱处理、超声波辅助处理、离子液体处理等。我希望能够了解这些技术是如何作用于木聚糖的结构,以及它们在释放木糖方面的效率和局限性,最好能有相关的机理图和数据支持。接着,在水解环节,我希望这本书能够深入探讨将木聚糖水解为木糖的具体技术。无论是酸催化水解还是酶催化水解,我都希望看到其反应机理、动力学模型、催化剂的选择和优化,以及工艺参数对产率和选择性的影响。能否提供不同水解技术的比较分析,例如它们在处理不同类型生物质时的适用性,将极具参考价值。最后,我殷切地希望这本书能进一步介绍木糖在下游转化中的应用,例如通过发酵生产生物乙醇、生物丁醇,或者通过化学转化生产糠醛、木糖醇、糠氨酸等高附加值产品。如果能包含相关的基因工程改造、发酵工艺优化、催化剂开发和分离纯化技术,那就更加完美了。总而言之,我希望这本书能为我构建一个关于木糖型生物质炼制的完整、系统、深入的知识体系,让我能够理解其核心原理并掌握关键技术。

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我对生物质炼制,特别是以木糖为基础的生物质转化,一直有着非常强烈的好奇心。在我的印象中,生物质炼制往往涉及到复杂的化学反应和生物转化过程,而木糖作为木质纤维素中的重要组成部分,其在整个炼制链条中的作用绝对是至关重要的。这本书的标题——《木糖型生物质炼制原理与技术》——瞬间抓住了我的注意力。我非常希望这本书能够详细阐述木糖在生物质预处理、水解、发酵等各个阶段所扮演的角色。例如,在预处理过程中,如何有效地将木质纤维素中的木聚糖(富含木糖)释放出来,并使其更容易被后续的转化过程所利用?在水解阶段,无论是酸法还是酶法,针对木聚糖的水解效率如何,又有哪些关键的技术难点需要克服?更让我感兴趣的是,书里是否会深入探讨木糖在发酵过程中的转化途径,如何通过基因工程改造的微生物,将木糖高效地转化为乙醇、丁醇、有机酸,甚至是生物塑料单体?这些都是我一直想深入了解的方面。此外,如果书中能够对不同的生物质原料(例如不同种类的木材、农业废弃物等)在木糖含量和组成上的差异,以及这些差异对炼制过程和最终产品的影响进行分析,那将极大地提升这本书的实用性。我期待这本书能够提供详实的数据、清晰的图表和深入的机理分析,让我能够对木糖型生物质炼制有一个系统、全面的认识,甚至能够从中获得一些启发,去思考未来生物质能源利用的新方向。

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当我看到《木糖型生物质炼制原理与技术》这个书名时,我的第一反应是:“终于有一本书能把这个问题讲透了!”我一直对生物质能源领域抱有极大的热情,但总觉得很多文献或者科普读物在细节上不够深入,尤其是在“木糖型生物质”这个细分领域。我理解,木质纤维素是生物质中最丰富、最普遍的成分之一,而木糖又是构成木聚糖的关键单元,因此,掌握木糖的转化技术,也就掌握了利用生物质能源的关键。我特别关注这本书是否能详细解释在生物质预处理阶段,各种物理、化学和生物方法如何影响木聚糖的结构,进而影响木糖的释放。例如,蒸汽爆破过程中,高温高压如何破坏木聚糖的骨架?稀酸处理如何选择性地水解木聚糖?酶法预处理又有哪些独特的优势?我希望书中能提供清晰的机理图示和实验数据来佐证这些过程。其次,在水解环节,我非常期待能看到关于木糖水解成单糖的详细阐述,包括不同水解方法(如均相催化、多相催化、酶催化)的催化机理、反应动力学以及影响产率的关键参数。对于读者而言,能够了解不同技术路线在处理木糖时的效率、选择性和经济性对比,将非常有价值。最后,如果书中还能涵盖木糖在发酵过程中的应用,例如利用重组微生物将木糖转化为生物乙醇、生物丁醇、乳酸等,并且能提供相关的基因工程技术、发酵工艺优化策略,那就完美了。我希望这本书能够让我对木糖型生物质的整个炼制过程有一个系统、深入且富有洞察力的理解。

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当我第一次看到《木糖型生物质炼制原理与技术》这个书名时,我就觉得它正是我一直在寻找的那本书。我对生物质能源一直很关注,特别是如何将我们周围的农林废弃物转化为有用的能源和化学品,这让我觉得非常有意义。而“木糖型生物质”这个定位,更是精准地抓住了我的兴趣点。我理解,木质纤维素生物质中,木聚糖是仅次于纤维素的重要多糖,而木糖就是构成木聚糖的基本单位。所以,掌握木糖的转化技术,就意味着掌握了高效利用很大一部分生物质资源的关键。我非常希望这本书能够详细阐述木糖在生物质转化过程中的“原理”层面。比如,在预处理阶段,各种物理、化学、生物方法如何破坏木质纤维素的结构,特别是对木聚糖的作用机理,以及如何最大化地释放木糖,同时尽量减少其降解。我尤其关注那些能够提高木糖得率的技术,以及相关的优化策略。接着,在水解阶段,我希望这本书能够深入探讨将木聚糖水解成木糖的具体反应过程,包括酸催化、酶催化等不同技术路线的原理、优缺点、催化剂选择以及反应条件的控制。能否提供一些具体的转化率、选择性数据,以及相关的技术参数,这将对我理解其应用潜力非常有帮助。此外,如果书中还能探讨将木糖进一步转化为有价值产品的技术,例如通过发酵生产生物燃料、生物化学品,或者通过化学转化生产高附加值的平台化合物,那就更完美了。我期望这本书能够提供严谨的科学理论、详细的技术描述和实际的应用案例,让我能够对木糖型生物质炼制有一个全面、深刻、系统的认识。

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