活性炭如何影響乙(yi)醇生產？

　　活性炭(tan)處理(li)如(ru)何影響(xiang)乙(yi)醇(chun)的生產，乙(yi)醇(chun)的一般(ban)工藝是玉米漿，水解產品的生產是污染(ran)的，我們研(yan)究了(le)活性炭(tan)處理(li)和去(qu)除有毒物質(zhi)的*佳條件，以(yi)及對(dui)乙(yi)醇(chun)生產的影響(xiang)。

　　由于近期作(zuo)物(wu)生(sheng)產價格上漲（如玉(yu)(yu)米(mi)(mi)、大(da)米(mi)(mi)等(deng)），以(yi)木纖維素材料作(zuo)為生(sheng)物(wu)乙(yi)醇生(sheng)產資源引起(qi)了(le)極(ji)大(da)的興趣。其中，甘(gan)蔗(zhe)渣、高粱秸稈(gan)、小(xiao)麥秸稈(gan)、稻草、玉(yu)(yu)米(mi)(mi)秸稈(gan)、玉(yu)(yu)米(mi)(mi)芯和(he)玉(yu)(yu)米(mi)(mi)殼(ke)（即(ji)玉(yu)(yu)米(mi)(mi)纖維）目前(qian)正在研究(jiu)生(sheng)物(wu)乙(yi)醇生(sheng)產資源。為此，研究(jiu)了(le)其可發酵糖含量、*佳發酵工藝(yi)及(ji)其水解(jie)策略。稀硫酸溶液(ye)、磷酸或鹽通常用于生(sheng)物(wu)乙(yi)醇發酵前(qian)的水解(jie)。此外(wai)，還采用酶(mei)水解(jie)和(he)酶(mei)和(he)稀酸的組合水解(jie)。

　　去除酚類化合物(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(nan)衍生物(wu)(wu)減(jian)少(shao)92%，羥甲基(ji)糠醛減(jian)少(shao)68%，酚類化合(he)物(wu)(wu)總量減(jian)少(shao)約(yue)1%.25-0.5克/ 升。從水解產物(wu)(wu)中(zhong)去除有毒物(wu)(wu)質(zhi)非常可靠的。

　　水解產物處理活性炭

　　用NaOH水解產(chan)品(pin)pH調節(jie)至(zhi)5.5后(hou)，混合100ml水解產(chan)物和10g活性(xing)炭，然后(hou)通過真空過濾去除。

　　去除酚類化合物

　　有毒呋喃衍生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(糠(kang)醛和(he)5-羥甲基(ji)糠(kang)醛)和(he)酚(fen)類(lei)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)在(zai)(zai)酸解過程(cheng)中產(chan)生(sheng)(sheng)，已知(zhi)抑制細胞生(sheng)(sheng)長和(he)乙醇(chun)生(sheng)(sheng)成。在(zai)(zai)使用20g玉米殼和(he)4%(v / v)H 2 SO 水解物(wu)(wu)制備后，我們通過活(huo)性炭去除(chu)了這些化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)。如圖4所示，該過程(cheng)導致2015年總酚(fen)值.2降(jiang)至(zhi)153.3 mg / l，相當于總酚(fen)類(lei)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)減少92.3%。然后用活(huo)性炭處(chu)理(li)的水解產(chan)物(wu)(wu)生(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙醇(chun)，并與未處(chu)理(li)的水解產(chan)物(wu)(wu)進行(xing)比(bi)較(jiao)。

　　燒瓶(ping)培(pei)養物(wu)中嗜(shi)熱脂肪桿菌的(de)生長曲線(xian)。

　　生(sheng)產燒瓶培養(yang)中的生(sheng)物乙醇

　　為(wei)了探索(suo)酸(suan)水(shui)解玉米殼的(de)活性(xing)炭(tan)處理(li)(li)(li)如(ru)何影(ying)響生物乙醇(chun)的(de)生產(chan)(chan)(chan)，我們(men)(men)進(jin)行了兩種燒瓶(ping)培養(yang)：一種是(shi)未處理(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)品(pin)，另一種是(shi)活性(xing)炭(tan)處理(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)品(pin)作為(wei)酵母培養(yang)物的(de)碳源(yuan)。如(ru)圖(tu)2所(suo)示，嗜糖(tang)(tang)(tang)單(dan)胞菌的(de)細胞生長曲線在(zai)兩種培養(yang)基中是(shi)相似的(de)，盡管當水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物未經處理(li)(li)(li)時(shi)(shi)，OD 600受中等(deng)顏色的(de)嚴重影(ying)響。但是(shi)，葡萄(tao)糖(tang)(tang)(tang)、木糖(tang)(tang)(tang)和阿拉伯(bo)糖(tang)(tang)(tang)的(de)消(xiao)耗(hao)量明顯不同(圖(tu)3)。當使(shi)用活性(xing)炭(tan)處理(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物時(shi)(shi)，單(dan)糖(tang)(tang)(tang)在(zai)培養(yang)192小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)后幾乎(hu)完全(quan)消(xiao)耗(hao)(圖(tu)3B)，即使(shi)在(zai)培養(yang)480小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)后，當使(shi)用未處理(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)品(pin)時(shi)(shi)，它們(men)(men)也沒(mei)有完全(quan)消(xiao)耗(hao)（圖(tu)3）A)。例如(ru)，當使(shi)用未處理(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)品(pin)時(shi)(shi)，葡萄(tao)糖(tang)(tang)(tang)消(xiao)耗(hao)減慢； 具體來(lai)說，葡萄(tao)糖(tang)(tang)(tang)在(zai)72小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)內(nei)完全(quan)消(xiao)耗(hao)，而活性(xing)炭(tan)在(zai)24小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)內(nei)完全(quan)消(xiao)耗(hao)。

　　熱脂肪(fang)芽孢(bao)桿(gan)菌燒瓶培養肉湯TLC分析(xi)。G，A和X分別(bie)表示葡(pu)萄(tao)糖(tang)、阿(a)拉伯糖(tang)和木糖(tang)標準(zhun)產品。

　　活(huo)性炭處理對生(sheng)物乙醇生(sheng)產動力(li)學參數的影響

　　為了評估水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)處理(li)(li)如何影(ying)響(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)動(dong)力(li)學參數(shu)，如表1所示(P)特定生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)率和(he)(he)(he)特定生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)率(Q p)。當(dang)使用(yong)(yong)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)處理(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)，在(zai)此期(qi)(qi)間NA1和(he)(he)(he)A(即(ji)葡(pu)萄糖(tang)(tang)消(xiao)耗(hao)(hao)周期(qi)(qi))p略高和(he)(he)(he)Q p未經處理(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)大于1.6倍。此外，當(dang)使用(yong)(yong)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)處理(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)時，在(zai)此期(qi)(qi)間NA2和(he)(he)(he)A(即(ji)木(mu)(mu)(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯(bo)(bo)糖(tang)(tang)的(de)(de)消(xiao)耗(hao)(hao)周期(qi)(qi))P和(he)(he)(he)Q p未經處理(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)2.4倍和(he)(he)(he)3.4倍。有趣的(de)(de)是(shi)，木(mu)(mu)(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯(bo)(bo)糖(tang)(tang)在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)醇(chun)中生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)處理(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(A2，A3和(he)(he)(he)A4)期(qi)(qi)間繼續消(xiao)耗(hao)(hao)，使用(yong)(yong)未處理(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)品時，木(mu)(mu)(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯(bo)(bo)糖(tang)(tang)只(zhi)(zhi)在(zai)NA二期(qi)(qi)開始(shi)消(xiao)費； 從那時起，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)醇(chun)開始(shi)與木(mu)(mu)(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯(bo)(bo)糖(tang)(tang)同時消(xiao)耗(hao)(hao)()NA3)。然(ran)而，當(dang)使用(yong)(yong)活(huo)(huo)性(xing)碳處理(li)(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)時，到期(qi)(qi)間A5木(mu)(mu)(mu)糖(tang)(tang)和(he)(he)(he)阿(a)拉(la)(la)伯(bo)(bo)糖(tang)(tang)已(yi)經完全消(xiao)耗(hao)(hao)，只(zhi)(zhi)有當(dang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)醇(chun)開始(shi)消(xiao)耗(hao)(hao)時。

　　綜(zong)上所(suo)述(shu)，本(ben)研究結果表明，當活性炭(tan)用于生(sheng)(sheng)產嗜(shi)熱脂肪芽孢(bao)桿菌生(sheng)(sheng)物(wu)乙(yi)醇(chun)(chun)時，P和Q p得到改善，木糖/阿拉伯糖利用期間生(sheng)(sheng)物(wu)乙(yi)醇(chun)(chun)生(sheng)(sheng)產的持(chi)續性更(geng)好。