活性炭如何影響乙醇生產(chǎn)？

　　活性炭處理如何影響乙醇的生產(chǎn)，乙醇的一般工藝是玉米漿，水解產(chǎn)品的生產(chǎn)是污染的，我們研究了活性炭處理和去除有毒物質(zhì)的*佳條件，以及對乙醇生產(chǎn)的影響。

　　由于近期作物生產(chǎn)價(jià)格上漲（如玉米、大米等），以木纖維素材料作為生物乙醇生產(chǎn)資源引起了極大的興趣。其中，甘蔗渣、高粱秸稈、小麥秸稈、稻草、玉米秸稈、玉米芯和玉米殼（即玉米纖維）目前正在研究生物乙醇生產(chǎn)資源。為此，研究了其可發(fā)酵糖含量、*佳發(fā)酵工藝及其水解策略。稀硫酸溶液、磷酸或鹽通常用于生物乙醇發(fā)酵前的水解。此外，還采用酶水解和酶和稀酸的組合水解。

　　去除酚類化合物(n = 3)。

　　據(jù)報(bào)道，酸水解產(chǎn)物中的呋喃衍生物（糠醛和5-羥甲基糠醛）和酚類化合物有毒，可抑制生物乙醇的生產(chǎn)，約0.6-3.0g / l的水平。以前的報(bào)告回顧了酸性水解產(chǎn)物的處理。活性炭處理導(dǎo)致呋喃衍生物減少92%，羥甲基糠醛減少68%，酚類化合物總量減少約1%.25-0.5克/ 升。從水解產(chǎn)物中去除有毒物質(zhì)非常可靠的。

　　水解產(chǎn)物處理活性炭

　　用NaOH水解產(chǎn)品pH調(diào)節(jié)至5.5后，混合100ml水解產(chǎn)物和10g活性炭，然后通過真空過濾去除。

　　去除酚類化合物

　　有毒呋喃衍生物(糠醛和5-羥甲基糠醛)和酚類化合物在酸解過程中產(chǎn)生，已知抑制細(xì)胞生長和乙醇生成。在使用20g玉米殼和4%(v / v)H 2 SO 水解物制備后，我們通過活性炭去除了這些化合物。如圖4所示，該過程導(dǎo)致2015年總酚值.2降至153.3 mg / l，相當(dāng)于總酚類化合物減少92.3%。然后用活性炭處理的水解產(chǎn)物生產(chǎn)生物乙醇，并與未處理的水解產(chǎn)物進(jìn)行比較。

　　燒瓶培養(yǎng)物中嗜熱脂肪桿菌的生長曲線。

　　生產(chǎn)燒瓶培養(yǎng)中的生物乙醇

　　為了探索酸水解玉米殼的活性炭處理如何影響生物乙醇的生產(chǎn)，我們進(jìn)行了兩種燒瓶培養(yǎng)：一種是未處理的水解產(chǎn)品，另一種是活性炭處理的水解產(chǎn)品作為酵母培養(yǎng)物的碳源。如圖2所示，嗜糖單胞菌的細(xì)胞生長曲線在兩種培養(yǎng)基中是相似的，盡管當(dāng)水解產(chǎn)物未經(jīng)處理時(shí)，OD 600受中等顏色的嚴(yán)重影響。但是，葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的消耗量明顯不同(圖3)。當(dāng)使用活性炭處理的水解產(chǎn)物時(shí)，單糖在培養(yǎng)192小時(shí)后幾乎完全消耗(圖3B)，即使在培養(yǎng)480小時(shí)后，當(dāng)使用未處理的水解產(chǎn)品時(shí)，它們也沒有完全消耗（圖3）A)。例如，當(dāng)使用未處理的水解產(chǎn)品時(shí)，葡萄糖消耗減慢； 具體來說，葡萄糖在72小時(shí)內(nèi)完全消耗，而活性炭在24小時(shí)內(nèi)完全消耗。

　　熱脂肪芽孢桿菌燒瓶培養(yǎng)肉湯TLC分析。G，A和X分別表示葡萄糖、阿拉伯糖和木糖標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

　　活性炭處理對生物乙醇生產(chǎn)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響

　　為了評估水解產(chǎn)物的活性炭處理如何影響生物乙醇生產(chǎn)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如表1所示(P)特定生物乙醇生產(chǎn)率和特定生物乙醇生產(chǎn)率(Q p)。當(dāng)使用活性炭處理的水解產(chǎn)物，在此期間NA1和A(即葡萄糖消耗周期)p略高和Q p未經(jīng)處理的水解產(chǎn)物大于1.6倍。此外，當(dāng)使用活性炭處理的水解產(chǎn)物時(shí)，在此期間NA2和A(即木糖和阿拉伯糖的消耗周期)P和Q p未經(jīng)處理的水解產(chǎn)物2.4倍和3.4倍。有趣的是，木糖和阿拉伯糖在生物乙醇中生產(chǎn)活性炭處理的水解產(chǎn)物(A2，A3和A4)期間繼續(xù)消耗，使用未處理的水解產(chǎn)品時(shí)，木糖和阿拉伯糖只在NA二期開始消費(fèi)； 從那時(shí)起，生物乙醇開始與木糖和阿拉伯糖同時(shí)消耗()NA3)。然而，當(dāng)使用活性碳處理的水解產(chǎn)物時(shí)，到期間A5木糖和阿拉伯糖已經(jīng)完全消耗，只有當(dāng)生物乙醇開始消耗時(shí)。

　　綜上所述，本研究結(jié)果表明，當(dāng)活性炭用于生產(chǎn)嗜熱脂肪芽孢桿菌生物乙醇時(shí)，P和Q p得到改善，木糖/阿拉伯糖利用期間生物乙醇生產(chǎn)的持續(xù)性更好。