loading approaches 20% (w/w), the liquid fraction becomes fully
absorbed into the biomass, leaving little free water [22], so that
the apparent viscosity of the mixture increases, and mixing and
handling of the material become more difficult [21]. Previously,
we also conducted SSF of pretreated Miscanthus at various concentrations,
in order to find the optimum biomass and product concentration
[18]. We found that the optimum biomass
concentration for SSF was 20–25%. Although the ethanol yields of
20 and 25% biomass were almost 89% at 72 h, yields were 78.2%
and 72.8% after 56 h (Table 1). However, productivity decreased
according to the increase of time in the SSF process. In order to
increase bioethanol production efficiency, a high bioethanol concentration
should be produced via SSF in a short period.
Another challenge specific to high-solid enzymatic hydrolysis is
the long hydrolysis times. Enzymatic hydrolysis is typically
thought to be the bottleneck of the entire conversion process in
terms of both time and costs, since the reaction time needed for
most enzymes to convert lignocellulose into sufficient glucose concentrations
for fermentation is in the order of days (usuallyP3
days) [21]. Therefore, we applied a continuous feeding
system, supplying biomass to the bottom of the HF tank, to
increase biomass concentration. In the prehydrolysis step, pretreated
Miscanthus was continuously supplied to obtain a 25% biomass
concentration, which was then followed by SSF. The
prehydrolysis and SSF processes were conducted for 8 h and 48 h,
respectively. The biomass concentration was gradually increased,
allowing the enzyme to access the biomass surface easily while
the biomass concentration was increased. A high solids concentration
in a batch-type SSF process hampers access of the enzyme to
the biomass, because of the strong hygroscopicity of biomass [10].
Consequentially, an SSF process with continuous feeding could
more easily liquefy the biomass than could a batch-type SSF process.
The continuous feeding system facilitated production of
63.4–69.2 g/L of ethanol by SSF after 56 h; the ethanol yield was
79.9–87.2%, which was 7.1–14.4% higher than that achieved by
batch-type SSF (Table 1), and the productivity was about
1.24 ± 0.03 g/L/h. Thus, the continuous feeding system facilitated
obtaining high concentrations of ethanol by means of SSF of a lignocellulosic
biomass at a high-solids loading.
โหลดใกล้ 20% (w/w) กลายเป็นเศษของเหลวทั้งหมดดูดซึมเข้าสู่ชีวมวล ออกน้อยน้ำ [22], ให้ความหนืดปรากฏของผสมเพิ่ม และผสม และการจัดการวัสดุกลายเป็น ยากขึ้น [21] ก่อนหน้านี้นอกจากนี้เรายังดำเนิน SSF หญ้ามิสแคนทัส pretreated ที่ความเข้มข้นต่าง ๆเพื่อที่จะหาความเข้มข้นสูงสุดชีวมวลและผลิตภัณฑ์[18] เราพบว่าชีวมวลที่เหมาะสมความเข้มข้นใน SSF ได้ 20 – 25% ถึงแม้ว่าเอทานอลทำให้ของ20 และ 25% ชีวมวลถูกเกือบ 89% 72 h, 78.2% ได้อัตราผลตอบแทนและ 72.8% หลัง h 56 (ตาราง 1) อย่างไรก็ตาม การลดลงของผลผลิตตามการเพิ่มขึ้นของเวลาในการ SSF ในอันที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต bioethanol, bioethanol สูงเข้มข้นควรผลิตผ่าน SSF ในระยะสั้น ๆเป็นอื่นท้าทายเฉพาะไฮโตรไลซ์เอนไซม์ในระบบสูงแข็งไฮโตรไลซ์นานครั้ง ไฮโตรไลซ์เอนไซม์ในระบบโดยปกติเป็นคอขวดของกระบวนการแปลงทั้งหมดในเงื่อนไขของเวลาและต้นทุน ตั้งแต่เวลาปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับเอนไซม์ส่วนใหญ่แปลง lignocellulose เป็นความเข้มข้นกลูโคสเพียงพอสำหรับหมักกับวัน (usuallyP3วัน) [21] ดังนั้น เราใช้เป็นอาหารอย่างต่อเนื่องระบบ จัดหาชีวมวลที่ด้านล่างของถัง HF ไปเพิ่มความเข้มข้นของชีวมวล ในขั้นตอน prehydrolysis, pretreatedหญ้ามิสแคนทัสให้มาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้ชีวมวลเป็น 25%ความเข้มข้น ซึ่งถูกแล้วตาม ด้วย SSF ที่prehydrolysis และกระบวน SSF ได้ดำเนินการใน 8 h และ 48 hตามลำดับ ค่อย ๆ เพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของชีวมวลทำให้เอนไซม์ถึงผิวชีวมวลได้ในขณะความเข้มข้นของชีวมวลเพิ่มขึ้น เข้มข้นของของแข็งสูงใน SSF ชนิดชุด hampers การเข้าถึงของเอนไซม์เพื่อการประมวลผลการชีวมวล เพราะ hygroscopicity แรงของชีวมวล [10]Consequentially กระบวนการ SSF มีอาหารอย่างต่อเนื่องได้liquefy ชีวมวลได้ง่ายขึ้นกว่าสามารถกระบวนการชุดงานชนิด SSFระบบให้อาหารอย่างต่อเนื่องผลิตที่อำนวยความสะดวกร้อยละ 63.4-69.2 g/L ของเอทานอลโดย SSF หลัง 56 h มีผลผลิตเอทานอล79.9 – 87.2%, 7.1 – 14.4% สูงกว่าที่ทำได้โดยชนิดชุด SSF (ตารางที่ 1), และผลผลิตที่กำลัง1.24 ± 0.03 g/L/h ดังนั้น อย่างต่อเนื่องให้อาหารระบบการอำนวยความสะดวกได้รับความเข้มข้นสูงของเอทานอล โดย SSF ของการ lignocellulosicชีวมวลที่มีสูงของแข็งโหลด
การแปล กรุณารอสักครู่..
