活性(xing)炭如(ru)何(he)影響乙醇(chun)生產？

　　活(huo)性炭處(chu)理如何(he)影(ying)響(xiang)乙(yi)醇的(de)(de)生產(chan)(chan)，乙(yi)醇的(de)(de)一般工藝是玉(yu)米漿(jiang)，水解產(chan)(chan)品的(de)(de)生產(chan)(chan)是污染的(de)(de)，我們研究(jiu)了活(huo)性炭處(chu)理和去除(chu)有毒物質的(de)(de)*佳條件，以及對乙(yi)醇生產(chan)(chan)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。

　　由于(yu)近期作物生(sheng)(sheng)產價格(ge)上(shang)漲（如玉米(mi)、大米(mi)等），以木纖維(wei)素材料作為生(sheng)(sheng)物乙(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)產資(zi)源引起(qi)了(le)極大的興趣(qu)。其(qi)中，甘蔗渣、高粱秸稈、小麥秸稈、稻(dao)草、玉米(mi)秸稈、玉米(mi)芯和(he)玉米(mi)殼（即玉米(mi)纖維(wei)）目前正(zheng)在研究生(sheng)(sheng)物乙(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)產資(zi)源。為此，研究了(le)其(qi)可發(fa)酵(jiao)糖(tang)含量、*佳發(fa)酵(jiao)工藝及其(qi)水(shui)(shui)解(jie)策(ce)略。稀硫酸(suan)(suan)溶(rong)液、磷酸(suan)(suan)或鹽通常用于(yu)生(sheng)(sheng)物乙(yi)醇(chun)發(fa)酵(jiao)前的水(shui)(shui)解(jie)。此外，還采(cai)用酶(mei)(mei)水(shui)(shui)解(jie)和(he)酶(mei)(mei)和(he)稀酸(suan)(suan)的組合(he)水(shui)(shui)解(jie)。

　　去除酚類化合(he)物(wu)(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(dao)致(zhi)呋喃衍生物減少(shao)92%，羥(qian)甲基(ji)糠醛減少(shao)68%，酚類化合物總量減少(shao)約1%.25-0.5克/ 升。從水(shui)解產物中去除有毒物質(zhi)非(fei)常可(ke)靠的。

　　水解產物處理活性炭

　　用NaOH水(shui)(shui)解產(chan)品pH調(diao)節至5.5后，混合100ml水(shui)(shui)解產(chan)物和(he)10g活性炭(tan)，然后通過真空過濾去(qu)除。

　　去除酚類化合物

　　有毒呋(fu)喃衍生物(糠(kang)醛(quan)(quan)和(he)5-羥甲基糠(kang)醛(quan)(quan))和(he)酚(fen)類(lei)(lei)化(hua)合物在酸(suan)解(jie)過程中(zhong)產(chan)(chan)生，已知抑制細(xi)胞生長和(he)乙醇(chun)生成。在使用(yong)20g玉(yu)米(mi)殼和(he)4%(v / v)H 2 SO 水(shui)解(jie)物制備(bei)后，我們(men)通過活性炭(tan)去除了這些(xie)化(hua)合物。如(ru)圖(tu)4所示，該(gai)過程導致(zhi)2015年總(zong)酚(fen)值.2降至153.3 mg / l，相當(dang)于總(zong)酚(fen)類(lei)(lei)化(hua)合物減(jian)少(shao)92.3%。然后用(yong)活性炭(tan)處(chu)理的水(shui)解(jie)產(chan)(chan)物生產(chan)(chan)生物乙醇(chun)，并與未處(chu)理的水(shui)解(jie)產(chan)(chan)物進行比較。

　　燒瓶(ping)培養物中嗜熱脂肪(fang)桿菌的生長(chang)曲線。

　　生產燒瓶培(pei)養中的生物乙醇

　　為(wei)了探索(suo)酸水(shui)解(jie)(jie)玉米殼的(de)(de)(de)活性(xing)炭(tan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)如何影響(xiang)生物(wu)(wu)乙醇的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)，我(wo)們進(jin)行了兩種燒瓶培養(yang)(yang)：一(yi)種是(shi)未處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)品，另一(yi)種是(shi)活性(xing)炭(tan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)品作為(wei)酵母培養(yang)(yang)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)碳源(yuan)。如圖(tu)2所示(shi)，嗜糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)單(dan)胞菌的(de)(de)(de)細胞生長曲線在(zai)(zai)兩種培養(yang)(yang)基中(zhong)是(shi)相似(si)的(de)(de)(de)，盡管(guan)當(dang)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)物(wu)(wu)未經處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)時(shi)，OD 600受中(zhong)等顏色的(de)(de)(de)嚴重影響(xiang)。但是(shi)，葡(pu)萄糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)、木糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)和阿(a)拉伯糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)量明顯不(bu)同(圖(tu)3)。當(dang)使用活性(xing)炭(tan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)物(wu)(wu)時(shi)，單(dan)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)在(zai)(zai)培養(yang)(yang)192小時(shi)后幾乎(hu)完全消(xiao)耗(hao)(圖(tu)3B)，即使在(zai)(zai)培養(yang)(yang)480小時(shi)后，當(dang)使用未處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)品時(shi)，它們也沒有完全消(xiao)耗(hao)（圖(tu)3）A)。例如，當(dang)使用未處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)品時(shi)，葡(pu)萄糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)消(xiao)耗(hao)減(jian)慢； 具體(ti)來(lai)說，葡(pu)萄糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)在(zai)(zai)72小時(shi)內(nei)完全消(xiao)耗(hao)，而活性(xing)炭(tan)在(zai)(zai)24小時(shi)內(nei)完全消(xiao)耗(hao)。

　　熱脂肪芽孢桿菌燒瓶培養肉湯TLC分析(xi)。G，A和X分別表示葡(pu)萄糖(tang)(tang)、阿拉(la)伯糖(tang)(tang)和木糖(tang)(tang)標準產(chan)品。

　　活性炭處(chu)理(li)對生物(wu)乙(yi)醇生產動力學參數(shu)的影響

　　為了(le)評估水(shui)解產(chan)(chan)物(wu)的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處理如何(he)影(ying)響生物(wu)乙醇(chun)生產(chan)(chan)的(de)動力學參數，如表1所示(shi)(P)特定(ding)生物(wu)乙醇(chun)生產(chan)(chan)率(lv)和(he)(he)(he)(he)(he)特定(ding)生物(wu)乙醇(chun)生產(chan)(chan)率(lv)(Q p)。當使(shi)用(yong)(yong)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處理的(de)水(shui)解產(chan)(chan)物(wu)，在(zai)(zai)(zai)此期(qi)間(jian)NA1和(he)(he)(he)(he)(he)A(即葡萄糖(tang)(tang)消(xiao)耗(hao)周(zhou)期(qi))p略高和(he)(he)(he)(he)(he)Q p未經(jing)處理的(de)水(shui)解產(chan)(chan)物(wu)大于1.6倍(bei)。此外，當使(shi)用(yong)(yong)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處理的(de)水(shui)解產(chan)(chan)物(wu)時(shi)(shi)，在(zai)(zai)(zai)此期(qi)間(jian)NA2和(he)(he)(he)(he)(he)A(即木糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉伯(bo)糖(tang)(tang)的(de)消(xiao)耗(hao)周(zhou)期(qi))P和(he)(he)(he)(he)(he)Q p未經(jing)處理的(de)水(shui)解產(chan)(chan)物(wu)2.4倍(bei)和(he)(he)(he)(he)(he)3.4倍(bei)。有趣的(de)是，木糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉伯(bo)糖(tang)(tang)在(zai)(zai)(zai)生物(wu)乙醇(chun)中生產(chan)(chan)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處理的(de)水(shui)解產(chan)(chan)物(wu)(A2，A3和(he)(he)(he)(he)(he)A4)期(qi)間(jian)繼(ji)續(xu)消(xiao)耗(hao)，使(shi)用(yong)(yong)未處理的(de)水(shui)解產(chan)(chan)品時(shi)(shi)，木糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉伯(bo)糖(tang)(tang)只在(zai)(zai)(zai)NA二(er)期(qi)開始消(xiao)費； 從那時(shi)(shi)起，生物(wu)乙醇(chun)開始與木糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉伯(bo)糖(tang)(tang)同時(shi)(shi)消(xiao)耗(hao)()NA3)。然而，當使(shi)用(yong)(yong)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)碳處理的(de)水(shui)解產(chan)(chan)物(wu)時(shi)(shi)，到期(qi)間(jian)A5木糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)(he)阿(a)拉伯(bo)糖(tang)(tang)已經(jing)完全(quan)消(xiao)耗(hao)，只有當生物(wu)乙醇(chun)開始消(xiao)耗(hao)時(shi)(shi)。

　　綜(zong)上所述，本研究結(jie)果表(biao)明，當活性(xing)炭(tan)用于生產(chan)嗜熱脂(zhi)肪芽孢桿菌(jun)生物(wu)乙(yi)醇時，P和(he)Q p得到改善，木糖/阿拉(la)伯糖利(li)用期間(jian)生物(wu)乙(yi)醇生產(chan)的(de)持續(xu)性(xing)更好(hao)。