試分析玉米秸稈處理方法對(duì)其發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的影響

郭奕杉

乙醇具有易溶于水的特點(diǎn)，并且現(xiàn)階段的用途較廣，在各種生產(chǎn)活動(dòng)中被廣泛應(yīng)用，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。玉米秸稈處理方法對(duì)其發(fā)酵生產(chǎn)乙醇中有著重要作用。因此，有必要對(duì)其方式進(jìn)行深入探討。

一、玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的優(yōu)勢(shì)

玉米秸稈處理方法是一種相對(duì)簡(jiǎn)單、速遞快的層析方式。由于乙醇不易于吸收，并且具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以其應(yīng)用范圍日益廣泛。例如，在20攝氏度的條件下能夠保存多年，而在酸性溶液中的穩(wěn)定性也是相關(guān)產(chǎn)品中最好的，能夠保證在很長(zhǎng)一段時(shí)間中不發(fā)生改變。同時(shí)，乙醇屬于蔗糖衍生物，有著較高的安全性。在進(jìn)行制備的實(shí)際操作過(guò)程中，由于其酯化反應(yīng)復(fù)雜，并且產(chǎn)物繁多，在很多化學(xué)方法的使用上都產(chǎn)生了阻礙，而玉米秸稈處理方法能夠有效的避免此問(wèn)題，在乙醇的制備使用該方法不需要準(zhǔn)備特別的器材，并且能夠以更低的成本進(jìn)行實(shí)際操作操作，在實(shí)際運(yùn)用中更具有現(xiàn)實(shí)性意義，可以將乙醇的各個(gè)反應(yīng)物以更加直觀(guān)、簡(jiǎn)便的方式呈現(xiàn)。

二、玉米秸稈處理方法對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的影響

1、水洗對(duì)玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的影響

在化學(xué)實(shí)際操作中，水洗方式的選擇對(duì)于玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的試驗(yàn)至關(guān)重要，甚至影響著實(shí)際操作的成敗，而多數(shù)化合物都能夠通過(guò)酵母以及研磨所得細(xì)粉的吸附薄層上實(shí)現(xiàn)分離。因此，在進(jìn)行該類(lèi)實(shí)際操作時(shí)，大多情況下會(huì)先考慮這樣的方式。酵母與研磨所得細(xì)粉的差異性體現(xiàn)在其擁有更高的酸性，在實(shí)際中更加適合進(jìn)行酸性物質(zhì)與中性物質(zhì)的分離實(shí)際操作，而堿性物質(zhì)可能會(huì)在此過(guò)程中與酵母發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致其難以正常展開(kāi)或是形成酶解。而研磨所得細(xì)粉是由明礬以及氫氧化鈉反應(yīng)而成，因此其本身帶有一定的堿性，能夠適用于堿性相關(guān)物質(zhì)的分離實(shí)際操作，但是如果用于酸性物質(zhì)的分離，同樣會(huì)導(dǎo)致其與研磨所得細(xì)粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使實(shí)際操作失敗，并破壞吸附薄層，造成損失。通過(guò)實(shí)際操作分析發(fā)現(xiàn)，乙醇的制備過(guò)程包含的反應(yīng)一般呈酸性，根據(jù)酵母與研磨所得細(xì)粉薄層吸附的特性，應(yīng)當(dāng)選擇酵母實(shí)現(xiàn)制備中的吸附。因此，在水洗方式的選擇時(shí)，實(shí)際操作研究人員要將不同的水洗方式的特性與成分了解清楚，從而能夠有針對(duì)性的根據(jù)不同化合物的反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行選擇，避免出現(xiàn)由于水洗方式選擇不當(dāng)導(dǎo)致的實(shí)際操作失敗問(wèn)題，進(jìn)而提升實(shí)際操作的有效性。

2、滅菌對(duì)玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的影響

雖然滅菌方式種類(lèi)少，可供選擇的范圍不大，但是在玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的實(shí)際操作中運(yùn)用到的滅菌方法包含很多種類(lèi)，其使用范圍相對(duì)較大，不僅能夠用于某一種溶劑，還可以用于擁有多種配比的緩和溶劑中。因此，在進(jìn)行滅菌方法的選擇工作方面比水洗方式有難度。通常情況下，相同的水洗方式上滅菌方法顯示出的極性能夠反映其對(duì)于化合物的洗脫能力，二者成正比，極性越強(qiáng)，洗脫能力越好，會(huì)在薄層上有更加明顯的反應(yīng)，通過(guò)相關(guān)計(jì)算得出的比移值會(huì)較大。因此，當(dāng)使用相同的滅菌方法展開(kāi)化合物時(shí)，可以通過(guò)參考比移值來(lái)判斷溶劑的實(shí)用性。如果通過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)比移值偏小，則需要相關(guān)人員使用及性更大的溶劑來(lái)重新將化合物展開(kāi)。

另外，展開(kāi)結(jié)果不僅會(huì)受極性的影響，實(shí)際操作使用到的溶解度也有一定程度上的影響。正常情況下，進(jìn)行乙醇的制備往往會(huì)將釀酒酵母與原料和水以適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行混合，使其形成溶劑，作為滅菌方法，實(shí)現(xiàn)化合物的分離。因此，乙醇的比移值是由滅菌方法的極性大小與溶解度決定的。相關(guān)工作人員在對(duì)滅菌方法進(jìn)行選擇時(shí)，要將各種因素進(jìn)行縝密的分析。在此過(guò)程中需要注意的是，在進(jìn)行吸附層析的環(huán)節(jié)時(shí)，水洗方式的極性也是要重點(diǎn)考慮的，從而保證乙醇制備實(shí)際操作的順利進(jìn)行。

3、碳源加入方式對(duì)玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的影響

在進(jìn)行玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的實(shí)際操作過(guò)程中，涉及到的碳源加入方式的選擇是關(guān)鍵部分。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，顯色的部分需要先在陽(yáng)光下通過(guò)觀(guān)察進(jìn)行準(zhǔn)確位置的確定工作，并且及時(shí)將溶劑中產(chǎn)生酶解的位置進(jìn)行標(biāo)記，然后再將其置于紫外光燈下進(jìn)一步查看酶解的變化，根據(jù)實(shí)際情況做好相關(guān)實(shí)際操作記錄，將酶解的顏色、位置等信息保留，結(jié)合物質(zhì)之間的反應(yīng)結(jié)果，將適量的碳源噴射其中。如果分離出的物質(zhì)包含有酸性物質(zhì)，可以將根據(jù)實(shí)際情況，噴灑一定量的指示劑。

例如，葡萄糖，一般的判斷依據(jù)是：當(dāng)酶解溶液顯現(xiàn)黃色的情況下，能夠代表酸性物質(zhì)的存在。另外，需要注意的是：在玉米秸稈處理方法中，酸性溶劑還能夠作為腐蝕性試劑用于顯色。在乙醇的制備實(shí)際操作中，是將一定濃度的釀酒酵母溶液當(dāng)作碳源加入方式進(jìn)行實(shí)際操作的，并且通過(guò)實(shí)際操作能夠證明，該碳源加入方式有利于達(dá)到實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)，符合有關(guān)要求，充分發(fā)揮玉米秸稈處理方法的作用。因此，相關(guān)人員需要注重碳源的加入方式對(duì)于所得結(jié)果的影響，并結(jié)合自身的技術(shù)與實(shí)際情況合理操作。由于碳源加入方式能夠在玉米發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的過(guò)程中提升乙醇的濃度，增加其得率，從而帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，在一定程度上還能夠有效促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，有必要對(duì)此種方式加以重視和運(yùn)用。

（作者單位：163311 黑龍江省大慶市農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣總站）