活性炭如何影響乙醇生產？

　　活(huo)性炭(tan)處理(li)如何(he)影響乙(yi)醇(chun)的(de)生產(chan)(chan)，乙(yi)醇(chun)的(de)一(yi)般工藝(yi)是(shi)玉米漿，水解產(chan)(chan)品的(de)生產(chan)(chan)是(shi)污染的(de)，我們(men)研究了活(huo)性炭(tan)處理(li)和去除有毒物(wu)質的(de)*佳條件(jian)，以及對乙(yi)醇(chun)生產(chan)(chan)的(de)影響。

　　由(you)于(yu)近期作(zuo)物(wu)生(sheng)產(chan)價格(ge)上漲（如玉米(mi)、大(da)米(mi)等），以木(mu)纖維(wei)素材料作(zuo)為(wei)生(sheng)物(wu)乙醇(chun)(chun)生(sheng)產(chan)資源引起了極大(da)的(de)興趣。其中，甘(gan)蔗渣、高粱秸稈(gan)、小(xiao)麥秸稈(gan)、稻草(cao)、玉米(mi)秸稈(gan)、玉米(mi)芯和玉米(mi)殼(ke)（即玉米(mi)纖維(wei)）目前正在研(yan)究生(sheng)物(wu)乙醇(chun)(chun)生(sheng)產(chan)資源。為(wei)此，研(yan)究了其可(ke)發酵(jiao)糖含量、*佳發酵(jiao)工藝及其水解(jie)(jie)策略。稀(xi)硫酸溶液、磷酸或鹽(yan)通常用于(yu)生(sheng)物(wu)乙醇(chun)(chun)發酵(jiao)前的(de)水解(jie)(jie)。此外，還采用酶水解(jie)(jie)和酶和稀(xi)酸的(de)組合水解(jie)(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(chu)理(li)導致呋喃衍生(sheng)物(wu)減(jian)少92%，羥甲基糠醛減(jian)少68%，酚類化合物(wu)總量減(jian)少約1%.25-0.5克/ 升。從(cong)水解(jie)產物(wu)中去(qu)除有毒(du)物(wu)質非(fei)常可靠(kao)的。

　　水解產物處理活性炭

　　用NaOH水(shui)解產品pH調(diao)節(jie)至5.5后，混(hun)合(he)100ml水(shui)解產物(wu)和(he)10g活性炭，然后通過真空過濾去(qu)除(chu)。

　　去除酚類化合物

　　有毒(du)呋喃(nan)衍(yan)生(sheng)物(wu)(wu)(糠醛和(he)5-羥甲基(ji)糠醛)和(he)酚(fen)類(lei)化(hua)合(he)物(wu)(wu)在酸解(jie)(jie)過程中產生(sheng)，已(yi)知(zhi)抑制細胞生(sheng)長和(he)乙(yi)醇生(sheng)成(cheng)。在使用20g玉(yu)米殼和(he)4%(v / v)H 2 SO 水解(jie)(jie)物(wu)(wu)制備后，我們通過活性炭去(qu)除了這(zhe)些化(hua)合(he)物(wu)(wu)。如圖4所示，該過程導致(zhi)2015年總(zong)酚(fen)值.2降至153.3 mg / l，相當于(yu)總(zong)酚(fen)類(lei)化(hua)合(he)物(wu)(wu)減(jian)少(shao)92.3%。然后用活性炭處(chu)理的(de)水解(jie)(jie)產物(wu)(wu)生(sheng)產生(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)醇，并與未處(chu)理的(de)水解(jie)(jie)產物(wu)(wu)進行比(bi)較。

　　燒瓶培養物中嗜(shi)熱脂肪桿菌的生長(chang)曲線(xian)。

　　生產燒瓶培(pei)養中的生物乙醇

　　為了(le)探索酸(suan)水解(jie)玉米殼的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處(chu)(chu)理(li)如何影響(xiang)生物乙醇的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)，我們(men)進行了(le)兩種(zhong)燒(shao)瓶(ping)培(pei)養：一種(zhong)是(shi)未(wei)(wei)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)水解(jie)產(chan)(chan)品(pin)，另一種(zhong)是(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)水解(jie)產(chan)(chan)品(pin)作為酵(jiao)母培(pei)養物的(de)(de)(de)(de)碳源。如圖(tu)2所(suo)示，嗜糖(tang)(tang)(tang)單胞菌的(de)(de)(de)(de)細胞生長曲線在兩種(zhong)培(pei)養基中是(shi)相似的(de)(de)(de)(de)，盡管當水解(jie)產(chan)(chan)物未(wei)(wei)經處(chu)(chu)理(li)時(shi)(shi)，OD 600受(shou)中等顏色的(de)(de)(de)(de)嚴重影響(xiang)。但是(shi)，葡萄糖(tang)(tang)(tang)、木糖(tang)(tang)(tang)和阿拉伯糖(tang)(tang)(tang)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)量明顯(xian)不同(tong)(圖(tu)3)。當使用(yong)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)水解(jie)產(chan)(chan)物時(shi)(shi)，單糖(tang)(tang)(tang)在培(pei)養192小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)后幾乎完全消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(圖(tu)3B)，即使在培(pei)養480小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)后，當使用(yong)未(wei)(wei)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)水解(jie)產(chan)(chan)品(pin)時(shi)(shi)，它們(men)也(ye)沒有完全消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)（圖(tu)3）A)。例(li)如，當使用(yong)未(wei)(wei)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)水解(jie)產(chan)(chan)品(pin)時(shi)(shi)，葡萄糖(tang)(tang)(tang)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)減(jian)慢(man)； 具體來(lai)說，葡萄糖(tang)(tang)(tang)在72小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)內(nei)完全消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)，而活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)在24小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)內(nei)完全消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)。

　　熱脂肪芽(ya)孢桿菌燒瓶培養肉(rou)湯(tang)TLC分析。G，A和X分別表示葡萄糖(tang)、阿拉伯(bo)糖(tang)和木糖(tang)標準產品(pin)。

　　活性炭處(chu)理對(dui)生(sheng)物乙醇生(sheng)產動力(li)學參數的影響

　　為了評(ping)估水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)的(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)(li)(li)如何影響生(sheng)物(wu)(wu)(wu)乙醇(chun)(chun)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)動力學(xue)參數(shu)，如表1所示(P)特定生(sheng)物(wu)(wu)(wu)乙醇(chun)(chun)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)率和(he)(he)特定生(sheng)物(wu)(wu)(wu)乙醇(chun)(chun)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)率(Q p)。當(dang)(dang)(dang)使(shi)用活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)，在此(ci)(ci)期(qi)間NA1和(he)(he)A(即(ji)葡萄糖(tang)消(xiao)(xiao)耗周期(qi))p略高(gao)和(he)(he)Q p未經處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)大于1.6倍(bei)。此(ci)(ci)外，當(dang)(dang)(dang)使(shi)用活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)時(shi)，在此(ci)(ci)期(qi)間NA2和(he)(he)A(即(ji)木糖(tang)和(he)(he)阿拉(la)伯(bo)(bo)糖(tang)的(de)消(xiao)(xiao)耗周期(qi))P和(he)(he)Q p未經處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)2.4倍(bei)和(he)(he)3.4倍(bei)。有趣的(de)是，木糖(tang)和(he)(he)阿拉(la)伯(bo)(bo)糖(tang)在生(sheng)物(wu)(wu)(wu)乙醇(chun)(chun)中生(sheng)產(chan)(chan)(chan)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(A2，A3和(he)(he)A4)期(qi)間繼續消(xiao)(xiao)耗，使(shi)用未處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)品時(shi)，木糖(tang)和(he)(he)阿拉(la)伯(bo)(bo)糖(tang)只在NA二期(qi)開(kai)始消(xiao)(xiao)費； 從那時(shi)起，生(sheng)物(wu)(wu)(wu)乙醇(chun)(chun)開(kai)始與木糖(tang)和(he)(he)阿拉(la)伯(bo)(bo)糖(tang)同時(shi)消(xiao)(xiao)耗()NA3)。然(ran)而(er)，當(dang)(dang)(dang)使(shi)用活性(xing)(xing)(xing)碳處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)水(shui)解產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)時(shi)，到期(qi)間A5木糖(tang)和(he)(he)阿拉(la)伯(bo)(bo)糖(tang)已經完全消(xiao)(xiao)耗，只有當(dang)(dang)(dang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)乙醇(chun)(chun)開(kai)始消(xiao)(xiao)耗時(shi)。

　　綜上所(suo)述(shu)，本(ben)研究(jiu)結(jie)果表(biao)明，當活性炭用于生(sheng)(sheng)產(chan)嗜熱脂(zhi)肪(fang)芽(ya)孢桿菌生(sheng)(sheng)物乙醇時(shi)，P和Q p得(de)到改善，木糖(tang)/阿(a)拉(la)伯(bo)糖(tang)利用期間生(sheng)(sheng)物乙醇生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)持續性更好。