Example 7 - Effect of furfural on m

Example 7 - Effect of furfural on microbial growth


Cultivationconditions

15 Two fungal strains Aspergillus oryzae TKK-4 and Morlierella isabel!ina TKK-1 and one yeast strain Lipomyces starkeyi TKK-1 were cultivated in flasks in a standard medium (Table 12) with furfural addition. The microorganisms were grown for 6 days in 28 °C with 160 rpm (for fungi) and 250 rpm (for yeast). Cellulose was added to help the fungus grow with a better morphology. Furfural was added in different
20 amounts into the medium (0 - 4 g/l) and the growth of the microorganisms was

observed.


Table 12. Medium components.

Medium component g/l
Malt extract 30
Peptone 3
Dextrose monohydrate 20
Cellulose 2
25
Results

After one week A. oryzae TKK-4 grew in 0,5 g/l furfural, but higher concentratlons tz

0,75 g/1) inhibited the growth completely. M. isabellinaTKK-1 did not grow in ;::::; 1 g/l





furfural, but after 4 - 6 days some growth was observed in 0,8 g/l. L. starkeyi TKK-1 was most ทนรับได้ towards furfural. It grew in 1,2 g/l furfural after a few days. The inhibiting concentration was z 1,8 g/l. Table 13 shows the dry weight concentrations for the flask cultivations with the furfural concentration of 0 - 1,2 g/l.
5

Table 13. The dry weight concentration measured after 6 days of cultivation in fungi
A. oryzae TKK-4 and M. isabellina TKK-1 and yeast L. starkeyi TKK-1, when the furfural concentration was 0 - 1,2 g/l.
Example 8 - ออโตไฮโดรไลซิส(with pre-adjusted pH) of wheat straw

A สารแขวนลอย was prepared by mixing 20 g wheat straw previously milled to pass a

15 1 mm screen and 180 g water. The สารแขวนลอย was adjusted with acetic acid to pH

4.5. The สารแขวนลอย was transferred into an autoclave reactor that was then non•

isothermally heated up with a heating jacket to temperature between 170 °C and

200 °C with continuous stirring. The temperature data during the heating was recorded and used to calculate ออโตไฮโดรไลซิส severity (Eq. 1 ). The reactor was
20 cooled to approximately 50 C, and the สารแขวนลอย was manually recovered for

filtration. The liquid ส่วนแยก was separated from the solid ส่วนแยก and furfural and ไฮดรอกซีเมธิล furfural (HMF) in the liquid ส่วนแยก were measured using HPLC. Total concentration of sugar (g/l) in the liquid ส่วนแยก was determined after dilute acid การไฮโดรไลซ์ that converts เปเปโอลิโกเมอร์ and polymeric sugars into
25 monoแซคคาไรด์s. The solid ส่วนแยก was washed with water (0.5 dm3) and pressed.






The obtained solid residue was weighed, sampled for dry matter determination, and the yield of solid residue (%) was calculated as the weight ratio of solid residue to the wheat straw weighed to the ออโตไฮโดรไลซิส treatment (100%*g dry wheat straw/g dry solid residue). Soluble phenolic substances in the liquid were determined using
5 the โฟลิน-ซิโอแคลตู method with guiaiacol as standard.


The results shown in Figure 2 and Figure 3 summarize the results. The yield of solid residue decreased with ออโตไฮโดรไลซิส severity with 67% yield at the highest severity (Log(R0)=4.4) (Fig. 2). The concentration of monoแซคคาไรด์ sugars in the liquid
10 ส่วนแยก first increased and then decreased with increasing ออโตไฮโดรไลซิส severity.

The maximum concentration of sugar (23.1 g/l) was obtained when ออโตไฮโดรไลซิส severity was Log(R0)=3.8. Beyond this ออโตไฮโดรไลซิส severity the concentration of sugar in the liquid ส่วนแยก drastically decreased and concentration of furfural and HMF suddenly increased reaching concentration of 4.8 g/l and 0.3 g/l, respectively.
15 In contrast to the sudden generation of furfural and HMF, the concentration of soluble ฟีโนลิก increased progressively from 0.5 g/l up to 2.0 g/l with increasing ออโตไฮโดรไลซิส severity.


This example shows that optimal ออโตไฮโดรไลซิส conditions in terms of

20 ออโตไฮโดรไลซิส severity (Log(RO)) can be selected to avoid excess formation of furfural, HMF, and soluble ฟีโนลิก while maximizing the concentration of
monoแซคคาไรด์s in the liquid fraction.



References

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ตัวอย่าง 7 - ผลของ furfural เจริญเติบโตของจุลินทรีย์Cultivationconditions15 สองเชื้อราสายพันธุ์ Aspergillus oryzae TKK-4 และอิซาเบล Morlierella ! ina TKK-1 และหนึ่งยีสต์สายพันธุ์ starkeyi Lipomyces TKK-1 ถูกปลูกในขวดในกลางมาตรฐาน (ตาราง 12) ด้วย furfural เพิ่ม จุลินทรีย์ที่ปลูก 6 วันใน 28 ° C 160 รอบต่อนาที (เชื้อรา) และ 250 รอบต่อนาที (ยีสต์) เซลลูโลสถูกเพิ่มเพื่อช่วยให้เชื้อราเติบโต มีสัณฐานวิทยาดีกว่า เพิ่ม furfural ในแตกต่างกัน20 ยอดเป็นสื่อ (0 - 4 g/l) และเป็นการเติบโตของจุลินทรีย์ปฏิบัติตารางที่ 12 คอมโพเนนต์ปานกลางส่วนกลางแยกมอลต์สกัด 30Peptone 3เดกซ์โทรส 20เซลลูโลส 225ผลลัพธ์หลังจากหนึ่งสัปดาห์ A. oryzae TKK-4 เติบโตมาใน furfural 0.5 g/l แต่สูง concentratlons tz0,75 g/1) ยับยั้งการเจริญเติบโตอย่างสมบูรณ์ ม. isabellinaTKK-1 ไม่ได้เติบโตใน;:::; 1 g/l furfural แต่หลังจาก 4-6 วันพบว่า เจริญเติบโตบางส่วนใน 0, 8 แท้ L. starkeyi TKK-1 ทนรับได้ส่วนใหญ่ไปทาง furfural มันเติบโตมาใน furfural แยก 1, 2 ภายหลัง ความเข้มข้นที่ยับยั้งแก้ไข z 1, 8 แท้ตารางที่ 13 แสดงความเข้มข้นน้ำหนักแห้งสำหรับ cultivations ขวดเข้มข้น furfural 0 - 1, 2 g/l5ตารางที่ 13 วัดความเข้มข้นของน้ำหนักแห้งหลังจาก 6 วันของการเพาะปลูกในเชื้อราA. oryzae ที่ TKK-4 และ M. isabellina TKK 1 และยีสต์ L. starkeyi TKK-1 เมื่อความเข้มข้น furfural 0 - 1, 2 g/lตัวอย่าง 8 - ออโตไฮโดรไลซิส (ก่อนปรับค่า pH) ฟางข้าวสาลีสารแขวนลอยจัดทำ โดยผสม 20 กรัมฟางข้าวสาลีแป้งก่อนหน้านี้ ผ่านการจอ 1 มม. 15 และน้ำ 180 กรัม สารแขวนลอยถูกปรับปรุง ด้วยค่า pH กรดอะซิติก4.5.สารแขวนลอยถูกถ่ายโอนลงในเครื่องปฏิกรณ์ออโต้เคลฟที่แล้ว non•isothermally ความร้อนขึ้นกับเสื้อเครื่องทำความร้อนที่อุณหภูมิ 170 ° C และ200 C กับกวนอย่างต่อเนื่อง ข้อมูลอุณหภูมิในระหว่างการให้ความร้อนถูกบันทึก และใช้ในการคำนวณความรุนแรงออโตไฮโดรไลซิส (Eq. 1) เครื่องปฏิกรณ์คือ20 เย็นถึงประมาณ 50 C และสารแขวนลอยได้รับการกู้คืนด้วยตนเองสำหรับกรอง ส่วนแยกของเหลวที่ถูกแยกออกจากส่วนแยกแข็ง และ furfural และ furfural ไฮดรอกซีเมธิล (HMF) ในส่วนแยกของเหลวถูกวัดโดยใช้ HPLC กำหนดความเข้มข้นรวมของน้ำตาล (กรัม/ลิตร) ในส่วนแยกของเหลวหลังจากการไฮโดรไลซ์กรดเจือจางที่แปลงเปเปโอลิโกเมอร์และน้ำตาลโพลีเมอร์เป็น25 monoแซคคาไรด์s ส่วนแยกไม้ล้างน้ำ (0.5 dm3) และกด The obtained solid residue was weighed, sampled for dry matter determination, and the yield of solid residue (%) was calculated as the weight ratio of solid residue to the wheat straw weighed to the ออโตไฮโดรไลซิส treatment (100%*g dry wheat straw/g dry solid residue). Soluble phenolic substances in the liquid were determined using5 the โฟลิน-ซิโอแคลตู method with guiaiacol as standard.The results shown in Figure 2 and Figure 3 summarize the results. The yield of solid residue decreased with ออโตไฮโดรไลซิส severity with 67% yield at the highest severity (Log(R0)=4.4) (Fig. 2). The concentration of monoแซคคาไรด์ sugars in the liquid10 ส่วนแยก first increased and then decreased with increasing ออโตไฮโดรไลซิส severity.The maximum concentration of sugar (23.1 g/l) was obtained when ออโตไฮโดรไลซิส severity was Log(R0)=3.8. Beyond this ออโตไฮโดรไลซิส severity the concentration of sugar in the liquid ส่วนแยก drastically decreased and concentration of furfural and HMF suddenly increased reaching concentration of 4.8 g/l and 0.3 g/l, respectively.15 In contrast to the sudden generation of furfural and HMF, the concentration of soluble ฟีโนลิก increased progressively from 0.5 g/l up to 2.0 g/l with increasing ออโตไฮโดรไลซิส severity.This example shows that optimal ออโตไฮโดรไลซิส conditions in terms of20 ออโตไฮโดรไลซิส severity (Log(RO)) can be selected to avoid excess formation of furfural, HMF, and soluble ฟีโนลิก while maximizing the concentration ofmonoแซคคาไรด์s in the liquid fraction.References

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ตัวอย่าง 7 - ผลของเฟอร์ฟูรัลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์cultivationconditions15 สองสายพันธุ์เชื้อรา Aspergillus oryzae และ tkk-4 morlierella อิสซาเบล อินา tkk-1 และยีสต์สายพันธุ์ lipomyces starkeyi tkk-1 ปลูกในขวดในสื่อมาตรฐาน ( ตารางที่ 12 ) กับเฟอร์ฟูรัลเพิ่มเติม จุลินทรีย์เติบโตขึ้นเป็นเวลา 6 วัน ใน 28 ° C 160 รอบต่อนาที ( เชื้อรา ) และ 250 รอบต่อนาที ( ยีสต์ ) เซลลูโลสถูกเพิ่มเพื่อช่วยให้เชื้อราเติบโต มีรูปร่างดี เฟอร์ฟูรัลถูกเพิ่มในที่ต่าง ๆ20 ยอดลงในสื่อ ( 0 - 4 กรัม / ลิตร ) และการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ คือสังเกตตารางที่ 12 ส่วนกลางปานกลาง ส่วนกรัม / ลิตรสารสกัดจากมอลต์ 30เปปโตน 3monohydrate เดกซ์โทรส 20เซลลูโลส 225ผลลัพธ์หลังจากหนึ่งสัปดาห์ A . oryzae tkk-4 เติบโตใน 0 , 5 กรัม / ลิตร เฟอร์ฟูรัล แต่สูงกว่า concentratlons TZ0,75 กรัม / 1 ) ยับยั้งการเจริญเติบโตอย่างสมบูรณ์ เมตร isabellinatkk-1 ไม่ได้เติบโตใน ; : : : : ; 1 กรัม / ลิตรเฟอร์ฟูรัล แต่หลังจาก 4 - 6 วัน พบว่ามีการ 0,8 กรัม / ลิตร ลิตร starkeyi tkk-1 ส่วนใหญ่ทนรับได้ต่อเฟอร์ฟูรัล . มันเริ่มใน 1 , 2 กรัม / ลิตร เฟอร์ฟูรัลหลังจากไม่กี่วัน ที่ยับยั้งของ Z 1,8 กรัม / ลิตร ตารางที่ 13 แสดงน้ำหนักแห้งปริมาณในขวดเพาะที่มีความเข้มข้นเฟอร์ฟูรัล 0 - 1 และ 2 กรัมต่อลิตร5ตารางที่ 13 ปริมาณน้ำหนักแห้งวัดหลังจาก 6 วันของการเพาะปลูกในราA . oryzae tkk-4 และ isabellina tkk-1 และยีสต์ . starkeyi tkk-1 เมื่อความเข้มข้น furfural คือ 0 - 1 และ 2 กรัมต่อลิตรตัวอย่างที่ 8 - ออโตไฮโดรไลซิส ( ก่อนปรับ pH ) ของฟางข้าวสาลีเป็นสารแขวนลอยเตรียมโดยการผสมฟางข้าวสาลีก่อนหน้านี้ 20 กรัม ) ผ่าน15 1 มม. หน้าจอและน้ำ 180 กรัม การสารแขวนลอยปรับ pH ด้วยกรดส้ม4.5 . การสารแขวนลอยถูกย้ายเข้า Autoclave เครื่องปฏิกรณ์ที่ตอนนั้นไม่ -isothermally อุ่นกับความร้อนที่อุณหภูมิ 170 องศา C ระหว่างเสื้อและ200 องศา C อย่างต่อเนื่องกับการกวน อุณหภูมิเครื่องบันทึกข้อมูลในระหว่างการใช้ความรุนแรงและการคํานวณออโตไฮโดรไลซิส ( อีคิว 1 ) เครื่องปฏิกรณ์คือ20 เย็นประมาณ 50 องศาเซลเซียส และสารแขวนลอยคือตนเองหายสำหรับการกรอง การส่วนแยกของเหลวแยกออกจากส่วนแยกของแข็งและเฟอร์ฟูรัลไฮดรอกซีเมธิลและเฟอร์ฟูรัล ( hmf ) ในส่วนแยกเหลวถูกวัดโดยใช้ HPLC . ความเข้มข้นรวมของน้ำตาล ( กรัม / ลิตร ) ในส่วนแยกเหลวถูกกำหนดหลังจากเจือจางกรดการไฮโดรไลซ์ที่แปลงและน้ำตาลลงในเปเปโอลิโกเมอร์พอลิเมอร์25 Mono แซคคาไรด์ s แข็งส่วนแยกก็ล้างด้วยน้ำ ( 0.5 dm3 ) และกดนำแข็งตกค้างหนัก โดยการกำหนดของวัตถุแห้ง และผลผลิตของกากของแข็ง ( % ) ถูกคำนวณเป็นอัตราส่วนของน้ำหนักกากของแข็งกับฟางข้าวสาลีหนักเพื่อรักษาออโตไฮโดรไลซิส ( 100% * g บริการฟางข้าวสาลี / กรัมกากของแข็งแห้ง ) ปริมาณสารฟีนอลในสารละลายโดยใช้ของเหลว5 โฟลิน - ซิโอแคลตู guiaiacol ด้วยวิธีที่เป็นมาตรฐานผลลัพธ์ที่แสดงในรูปที่ 2 และรูปที่ 3 สรุปผล ผลของกากของแข็งลดลงออโตไฮโดรไลซิสความรุนแรงกับ 67 เปอร์เซ็นต์ ที่ระดับความรุนแรงสูงสุด ( log ( r0 ) = 4.4 ) ( รูปที่ 2 ) ความเข้มข้นของน้ำตาลโมโนแซคคาไรด์ในของเหลว10 ส่วนแยกแรกเพิ่มขึ้นและลดลงตามการเพิ่มความรุนแรงออโตไฮโดรไลซิส .ความเข้มข้นสูงสุดของน้ำตาล ( 23.1 กรัม / ลิตร ) ได้เมื่อมีความรุนแรงออโตไฮโดรไลซิส log ( r0 ) = 3.8 . เกินกว่านี้ออโตไฮโดรไลซิสความรุนแรง ความเข้มข้นของน้ำตาลในส่วนแยกเหลวลดลงอย่างเห็นได้ชัด และความเข้มข้นของเฟอร์ฟูรัล hmf และจู่ๆก็ถึงความเข้มข้น 4 กรัม / ลิตรและ 0.3 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ15 ในทางตรงกันข้ามกับรุ่นกระทันหันและเฟอร์ฟูรัล hmf ความเข้มข้นของปริมาณฟีโนลิกเพิ่มขึ้นทุกที จาก 0.5 กรัมต่อลิตรถึง 2.0 กรัมต่อลิตรเพิ่มความรุนแรงออโตไฮโดรไลซิส .ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าเหมาะสมออโตไฮโดรไลซิสเงื่อนไขในแง่ของความรุนแรง 20 ออโตไฮโดรไลซิส ( log ( RO ) ) สามารถเลือกที่จะหลีกเลี่ยงการสร้างส่วนเกินของ furfural hmf และละลายฟีโนลิกในขณะที่การเพิ่มความเข้มข้นของโมโนแซคคาไรด์ในส่วนของเหลวอ้างอิง