玉米芯发酵法生物制氢-(1)

生物工程学报joumaIs．im．ac．cncjb@im．ac．cn(习’，仃J-Bfo伯c，，2008，June25；24(6)：1085—1090ChineseJOurnalOfBiotechnoIogyISSN1000-3061@2008，仃s帅feo，／溉rD6蝴CAS占CSMAIlrights怕sen，ed玉米芯发酵法生物制氢张淑芳1，潘春梅1’2，樊耀亭1，侯红卫11郑州大学化学系，郑州4500522郑州牧业工程高等专科学校生物工程系，郑州4500“摘要：在批式培养试验中，以牛粪堆肥为天然产氢茵源。玉米芯为底物，通过厌氧发酵生产氢气．系统考察了底物预处理条件、初始pH值和底物浓度对玉米芯产氢能力的影响．在初始pH8．0，1．0％盐酸预处理底物30min，底物浓度lOg／L的最佳产氢条件下，玉米芯最大产氢能力(每克Tvs(总挥发性固体物)产氢量]和最大产氢速率(每克，Ⅳs每小时产氢量)分别为107．9n1L，g、4．20mL，g．h～。玉米芯经酸预处理后半纤维素含量由42：2％下降至3．0％，而酸预处理的玉米芯产氢前后纤维素，半纤维素和木质素含量只有少量变化。产氢茵主要用酸预处理产生的可溶性糖产氢，故底物的酸预处理对玉米芯的发酵产氢非常重要．用傅里叶变换红外光谱(FI'IR)分析显示酸预处理和产氢过程中玉米芯的特征峰发生变化，酸预处理过程降解了底物纤维素的无定形区和半纤维素。产氢微生物对纤维素的结晶区有破坏作用．关键词：玉米芯，预处理，生物制氢，厌氧发酵，红外光谱ConVersionofCorncobintoBiohydrogenbyAnaerobicFermentationShu胁gzhan91，ChumneiP锄1一，Y-ao劬gF锄1，HongweiHoul1D删砌聊fD，∞唧括竹，zIl哪zJlD“跏眦憎毋，劢删g咖u450052．C^j加2DEP口，砌朋f丑fD船讯加正D影巧动棚g咖Ⅱo撕P巧An胁口“沁幻伽峥￡hgi胱咖，ZJ：l删耐叫450011．C觚∞Abstract：Biohydrog即pfl幽c吐on缸蛆c啪cobby诎fellnentali∞w雒rel)咖cdfbr’the觚tti雠．11hee仃＆tsofmcp埘碳I协啪tco删ti∞，subs昀tcconccn劬don柚dilli吐alpH0nmehydrogen舯讪Jcti衄we他investigatedinb眦hcul6v蚯ons．Tkmxinmmhyd哗nyieldof107．9m№一TVSandIlydrogcnproduc虹∞眦of4．2m№-TvS．h-1wereobtail删under岫conditi∞0f1％Hapre雠atingsubs昀但f；Dr30min．10g／L蚰bs们伦c∞c∞n弧onandinidalpH8．0．皿econ雠mtofb印血e11ulo∞inc呷ncobdccDe髂edsignjfic加tlyf如m42．2％t03．0％a脑HClp心缸ea仃mnt．1kcon咖tsofcellulo∞，hcmiceUulose卸dligniIliIItIleacidpI坝r}eatedc哪cdbdecmasedsli曲廿yinhydrogenproducingpIoccss．The∞sultsiIIdicatetllat血eacidp陀n℃锄ent0f吐le蛐bs眦playsakeymleintIleconVe巧i∞0fc咄obiIItobiohydfog蚰．FoIlrier嘶sf咖in丘aredspecⅡ_oscopy(丌Ⅶt)w私uscdt0snIdymech柚gesinⅡlec0佃co_bcomposi廿ondu血gtlle仃e锄印tofcheIIlical-IIlicrlobialprocess．Itw雒showntllattlle柚lorI'hous蛔ains0fceulllo∞锄dhelIIiceUulo辩wefehydmlyz酣int0f咖emableasccharidestllrough}王Clp∞位例咖Ient锄d廿Iemicfool!gaIIisr璐hadadev罄伽nge仃融onⅡlecry蛐删dyofmeceUulo辩．Ke”叼rds：co眦ob，p重咀他atn均鸣biohydmgen’an扯robicfe珊entation，Fr二IR．Re∞1w旧：March15，2008：AO∞pted：April10，2008Suppomdby：theNation“KeyB私icResearchspecialFunds(Nb．2005CB214500姐d2006cB708407)缸dtheNationaINatIl】mScien∞FoundationofChina(No．906Io001)．Cor嗽p