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燃料乙醇是解决世界能源短缺、环境污染等问题的理想选择,但其生产成本居高不下,利用粮食类原料引发了众多争议。为降低生产能耗及使用非粮食原料,本文从高浓度乙醇发酵降低能耗和利用木质纤维素类原料两方面开展了对燃料乙醇生产关键技术的研究工作,内容如下：1.研究了通气条件对自絮凝酵母高浓度乙醇发酵的影响通气方式包括无通气、受控通气(ORP控制为-150mV和-100mV)和恒定通气(通气量0.05vvm和0.2vvm)。使用氧化还原电位(ORP)检测发酵液中氧浓度并划分了厌氧、微氧和好氧状态。以乙醇生产速率和乙醇收率为评价标准,厌氧条件下的发酵结果最差；微氧条件下使用ORP精密控制氧气供给取得较好发酵结果；而0.2vvm的好氧条件下,生物量、甘油合成量和乙醇损失皆最大,造成乙醇收率最低。高通气增强细胞絮凝能力,增大絮凝体粒径。绘制雷达图进行综合评价,通气量为0.05vvm的恒定通气过程在各方面表现均突出,其发酵终点乙醇浓度为135g/L,糖醇转化率为0.466g/g,生产强度为1.88g/L/h。2.研究了纤维素水解液中抑制物对K. marxianus1727昆合糖发酵的影响通过阅读文献及简单发酵性能鉴定,选定了能同时利用纤维素水解液中混合糖(葡萄糖和木糖)的菌株K. marxianus1727。研究了纤维素水解液抑制物(乙酸、甲酸、糠醛、5-羟甲基糠醛)和产物乙醇对发酵的影响,通过对比添加抑制物条件下的发酵时间、目标物产量、残糖量发现,5.0g/L乙酸和0.5g/L甲酸对葡萄糖和木糖共发酵具有明显的抑制作用；1.0g/L.糠醛和5-羟甲基糠醛基本不影响葡萄糖发酵：乙醇对K. marxianus1727发酵木糖具有抑制作用,当乙醇浓度为20g/L时,生物量及木糖利用率约为对照的44%和73.9%。3.实现糖转运蛋白SUT2在K. marxianus1727的异源表达,提高了木糖的利用速率以Pichia stipitis的基因组为模板,PCR扩增糖转运蛋白基因SUT2,使用酵母磷酸甘油激酶启动子构建重组表达质粒pHO/pgk-SUT2。线性化后电击法转化K. marxianus1727,得到阳性菌株HPS2/1和HPS2/2。HPS2/2对葡萄糖、木糖利用速率均捉升10%左右，且能在41℃高温下快速发酵木糖。不通气发酵条件下,木糖发酵产物中乙醇浓度为4.81g/L,约为木糖醇1.4倍,通入空气能够加快木糖利用速度,但降低了乙醇产量。