活性炭(tan)如何影響乙醇(chun)生產？

　　活性(xing)炭處理(li)如何(he)影(ying)響乙醇的(de)生產，乙醇的(de)一般工藝是玉米漿，水解產品的(de)生產是污(wu)染的(de)，我們研(yan)究了活性(xing)炭處理(li)和去除有毒物質的(de)*佳(jia)條件，以及對乙醇生產的(de)影(ying)響。

　　由于近期作物(wu)生產(chan)價格上(shang)漲（如玉(yu)米(mi)(mi)、大(da)米(mi)(mi)等），以木纖維素(su)材料作為(wei)生物(wu)乙醇(chun)生產(chan)資源引起了(le)極(ji)大(da)的興趣(qu)。其(qi)(qi)中(zhong)，甘蔗渣、高粱秸稈(gan)、小麥秸稈(gan)、稻草、玉(yu)米(mi)(mi)秸稈(gan)、玉(yu)米(mi)(mi)芯和(he)玉(yu)米(mi)(mi)殼（即玉(yu)米(mi)(mi)纖維）目前正在研究(jiu)生物(wu)乙醇(chun)生產(chan)資源。為(wei)此(ci)，研究(jiu)了(le)其(qi)(qi)可發(fa)酵(jiao)(jiao)糖含(han)量、*佳發(fa)酵(jiao)(jiao)工(gong)藝及其(qi)(qi)水(shui)解策略。稀硫酸溶液、磷酸或鹽通常(chang)用于生物(wu)乙醇(chun)發(fa)酵(jiao)(jiao)前的水(shui)解。此(ci)外，還采用酶(mei)水(shui)解和(he)酶(mei)和(he)稀酸的組合水(shui)解。

　　去除酚類(lei)化合物(n = 3)。

　　據報道，酸水解產物中的呋喃衍生物（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，約0.6-3.0g / l的水平。以前的報告回顧了酸性水解產物的處理。活性炭處理導致呋喃衍生(sheng)物(wu)減少(shao)(shao)92%，羥甲基糠(kang)醛減少(shao)(shao)68%，酚類化合(he)物(wu)總(zong)量(liang)減少(shao)(shao)約1%.25-0.5克/ 升。從(cong)水(shui)解產物(wu)中去除有毒物(wu)質(zhi)非常可靠的。

　　水解產物處理活性炭

　　用(yong)NaOH水(shui)(shui)解(jie)產品pH調(diao)節(jie)至5.5后，混合100ml水(shui)(shui)解(jie)產物(wu)和(he)10g活(huo)性炭，然后通過真空過濾去除。

　　去除酚類化合物

　　有毒呋(fu)喃衍生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(糠醛和5-羥甲基糠醛)和酚類(lei)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)在(zai)(zai)酸解過程中產(chan)生(sheng)(sheng)，已知抑制細胞生(sheng)(sheng)長和乙(yi)醇生(sheng)(sheng)成。在(zai)(zai)使用(yong)20g玉米殼和4%(v / v)H 2 SO 水(shui)解物(wu)(wu)(wu)制備(bei)后，我們通(tong)過活(huo)性炭(tan)去除了這些化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)。如圖(tu)4所示(shi)，該(gai)過程導致2015年(nian)總(zong)酚值(zhi).2降至153.3 mg / l，相當于總(zong)酚類(lei)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)減少92.3%。然后用(yong)活(huo)性炭(tan)處理的水(shui)解產(chan)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)乙(yi)醇，并與未處理的水(shui)解產(chan)物(wu)(wu)(wu)進(jin)行比較(jiao)。

　　燒瓶培(pei)養物中嗜熱(re)脂肪(fang)桿菌(jun)的生長曲線(xian)。

　　生(sheng)產燒瓶培養中的生(sheng)物乙醇

　　為了探索酸水(shui)(shui)解玉米殼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)處理(li)(li)(li)如何影(ying)響(xiang)生(sheng)物乙醇的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)，我們(men)進(jin)行了兩(liang)(liang)種(zhong)燒瓶培(pei)(pei)養(yang)：一種(zhong)是(shi)未(wei)(wei)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解產(chan)品(pin)(pin)，另一種(zhong)是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解產(chan)品(pin)(pin)作為酵母培(pei)(pei)養(yang)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)源。如圖2所示，嗜糖(tang)單胞(bao)菌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細胞(bao)生(sheng)長曲線在(zai)兩(liang)(liang)種(zhong)培(pei)(pei)養(yang)基(ji)中是(shi)相似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，盡管當(dang)水(shui)(shui)解產(chan)物未(wei)(wei)經處理(li)(li)(li)時(shi)，OD 600受中等(deng)顏色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)嚴重(zhong)影(ying)響(xiang)。但是(shi)，葡萄(tao)(tao)糖(tang)、木糖(tang)和阿(a)拉(la)伯糖(tang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)量明(ming)顯不同(圖3)。當(dang)使(shi)用活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解產(chan)物時(shi)，單糖(tang)在(zai)培(pei)(pei)養(yang)192小(xiao)(xiao)時(shi)后(hou)幾乎完(wan)全(quan)(quan)(quan)消耗(hao)(圖3B)，即使(shi)在(zai)培(pei)(pei)養(yang)480小(xiao)(xiao)時(shi)后(hou)，當(dang)使(shi)用未(wei)(wei)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解產(chan)品(pin)(pin)時(shi)，它(ta)們(men)也(ye)沒有(you)完(wan)全(quan)(quan)(quan)消耗(hao)（圖3）A)。例如，當(dang)使(shi)用未(wei)(wei)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解產(chan)品(pin)(pin)時(shi)，葡萄(tao)(tao)糖(tang)消耗(hao)減慢(man)； 具體來說，葡萄(tao)(tao)糖(tang)在(zai)72小(xiao)(xiao)時(shi)內完(wan)全(quan)(quan)(quan)消耗(hao)，而活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在(zai)24小(xiao)(xiao)時(shi)內完(wan)全(quan)(quan)(quan)消耗(hao)。

　　熱脂肪芽孢桿菌燒瓶培養肉(rou)湯TLC分析。G，A和(he)X分別表(biao)示葡(pu)萄(tao)糖(tang)、阿拉伯(bo)糖(tang)和(he)木糖(tang)標準產品。

　　活性炭處(chu)理(li)對生物乙醇(chun)生產(chan)動力學參(can)數的影響

　　為了(le)評(ping)估水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)物的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)如何(he)影(ying)響生物乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)生產(chan)(chan)的(de)動力學參數，如表1所示(P)特定(ding)生物乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)生產(chan)(chan)率和(he)(he)(he)(he)(he)(he)特定(ding)生物乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)生產(chan)(chan)率(Q p)。當(dang)使用(yong)(yong)活(huo)性(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)物，在此期(qi)間(jian)NA1和(he)(he)(he)(he)(he)(he)A(即葡(pu)萄(tao)糖(tang)(tang)消(xiao)耗(hao)(hao)周期(qi))p略高和(he)(he)(he)(he)(he)(he)Q p未(wei)經(jing)(jing)處(chu)理(li)(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)物大(da)于1.6倍。此外，當(dang)使用(yong)(yong)活(huo)性(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)物時(shi)，在此期(qi)間(jian)NA2和(he)(he)(he)(he)(he)(he)A(即木(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)的(de)消(xiao)耗(hao)(hao)周期(qi))P和(he)(he)(he)(he)(he)(he)Q p未(wei)經(jing)(jing)處(chu)理(li)(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)物2.4倍和(he)(he)(he)(he)(he)(he)3.4倍。有趣的(de)是，木(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)在生物乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)中生產(chan)(chan)活(huo)性(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)物(A2，A3和(he)(he)(he)(he)(he)(he)A4)期(qi)間(jian)繼(ji)續消(xiao)耗(hao)(hao)，使用(yong)(yong)未(wei)處(chu)理(li)(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)品時(shi)，木(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)只在NA二(er)期(qi)開始消(xiao)費(fei)； 從那時(shi)起，生物乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)開始與木(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)同時(shi)消(xiao)耗(hao)(hao)()NA3)。然而，當(dang)使用(yong)(yong)活(huo)性(xing)碳處(chu)理(li)(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)物時(shi)，到(dao)期(qi)間(jian)A5木(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)已經(jing)(jing)完全消(xiao)耗(hao)(hao)，只有當(dang)生物乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)開始消(xiao)耗(hao)(hao)時(shi)。

　　綜上所(suo)述，本(ben)研究結果表(biao)明，當活性炭用于(yu)生產嗜熱脂(zhi)肪芽(ya)孢桿菌(jun)生物乙醇時，P和Q p得到改善(shan)，木糖/阿(a)拉伯糖利用期間生物乙醇生產的(de)持續性更好。