化学工程与过程技术杂志
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抽象的

能源作物菜蓟 (Cynara cardunculus l.) 的生物精炼-水解木糖生产作为复杂分馏方案的切入点

阿纳托利·沙塔洛夫和海伦娜·佩雷拉

采用响应面法 (RSM) 对能源农作物菜蓟 (Cynara cardunculus L.) 半纤维素部分的低温稀硫酸水解进行统计建模和优化，作为复杂生物精炼方案的切入点。23中心复合旋转设计（CCRD）用于评估主要独立工艺变量（反应时间、温度和酸浓度）对异木聚糖转化为木糖的效率和选择性的影响。将二阶多项式模型与实验数据进行拟合，通过多元回归分析找到木聚糖水解为木糖的最佳反应条件。发现酸浓度（线性和二次）对于溶液中单体木糖回收的影响更为显着（p=0.001-0.007）。最大木糖产量约为 在 138.5℃、1.28% 硫酸溶液中将菜蓟水解 52 分钟后，得到了 86%（18.08 g/100 g 生物质），而模型预测为 87%。所得富含木糖的底物显示出低浓度的有毒物质（1.04% 糠醛、0.33% 5-羟甲基糠醛、2.03% 葡萄糖），为随后的木糖（生物）转化为最终产品（例如木糖醇）提供了所需的质量。去除半纤维素后，不溶性残留物的酶促糖化/消化率提高了四倍，导致纤维素转化为可发酵葡萄糖的转化率提高了 76%，而未水解的刺菜蓟为 19%。04% 糠醛、0.33% 5-羟甲基糠醛、2.03% 葡萄糖），为随后的木糖（生物）转化为最终产品（例如木糖醇）提供所需的质量。去除半纤维素后，不溶性残留物的酶促糖化/消化率提高了四倍，导致纤维素转化为可发酵葡萄糖的转化率提高了 76%，而未水解的刺菜蓟为 19%。04% 糠醛、0.33% 5-羟甲基糠醛、2.03% 葡萄糖），为随后的木糖（生物）转化为最终产品（例如木糖醇）提供所需的质量。去除半纤维素后，不溶性残留物的酶促糖化/消化率提高了四倍，导致纤维素转化为可发酵葡萄糖的转化率提高了 76%，而未水解的刺菜蓟为 19%。