[發(fā)明專利]測定餐廚垃圾乙醇預(yù)發(fā)酵-厭氧發(fā)酵過程中碳流分布方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710999166.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN107884487B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高明;鄒惠;于淼;任媛媛;汪群慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N30/02
• 分類號(hào): G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種測定餐廚垃圾乙醇預(yù)發(fā)酵-厭氧發(fā)酵過程中碳流分布的方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：

1）餐廚垃圾底物中添加¹³C-葡萄糖，按照0.8%~2.5%w/v比例接種活化酵母菌，進(jìn)行8h~24 h的餐廚垃圾乙醇預(yù)發(fā)酵；所述添加的¹³C-葡萄糖含量不小于餐廚垃圾底物中還原糖濃度的30%；

2）預(yù)發(fā)酵后在密封環(huán)境下接種活性污泥：VS_污泥/ VS_底物=1-2，于33℃~37℃下進(jìn)行厭氧發(fā)酵；

3）通過控制三通管的開關(guān)定時(shí)收集發(fā)酵體系中氣體樣品和液體樣品；

4）采用GC-MS分析法測定帶有標(biāo)記¹³C的VFAs、乙醇、甲烷和二氧化碳；

采用的色譜質(zhì)譜條件為：

色譜柱：毛細(xì)管柱 Agilent DB-FFAP，30 m×0.32 mm×0.25 μm；

進(jìn)樣量：0.5 μL ~1.0μL；

升溫程序：初始溫度45 ~50 ℃，保持5 ~10 min ，以10 ~15℃/min升溫至240 ℃，保持10 min,載氣為氬氣純度≥99.999%, 柱流量1 ml/min；

質(zhì)譜條件：EI離子源，電子能量 70 eV；離子源溫度 250℃；溶劑延遲為 2.65min；掃描模式為 Scan，掃描質(zhì)量范圍 29～650u;

利用GC-MS測定標(biāo)記性甲烷和二氧化碳，采用的色譜質(zhì)譜條件為：

色譜柱：苯乙烯-二乙烯基苯色譜柱，30 m×0.32 mm×40 μm；

氣譜條件：分流比20~25：1，進(jìn)樣體積50μL ~100 μL，載氣為純度≥99.999%氬氣，柱流量1 ml/min，柱溫維持在35℃~40℃；

質(zhì)譜條件：EI離子源，電子能量 70 eV；離子源溫度 250℃；溶劑延遲時(shí)間為1.6~1.8min氣體；掃描模式為 Scan，掃描質(zhì)量范圍 29～650u

5）采用LC-MS分析法測定帶有標(biāo)記¹³C的葡萄糖和乳酸；其中，利用LC-MS測定標(biāo)記葡萄糖含量，采用的色譜質(zhì)譜條件為：

色譜柱：氨基柱，4.6×150 mm，3.5 μm；

液譜條件：柱溫：30℃～40℃，流動(dòng)相：50%～70%乙腈，v/v，流速：0.15ml/min～0.25ml/min，進(jìn)樣量為5μL～10μL；

質(zhì)譜條件：干燥氣溫度325 ℃，干燥氣流速10 L/min液氮，電噴霧壓力30psi，駐留時(shí)間200ms，在 SIM模式下進(jìn)行掃描；

利用LC-MS測定標(biāo)記乳酸含量，采用的色譜質(zhì)譜條件為：

色譜柱：C18柱，2.1×150 mm，5.0 μm；

液譜條件：柱溫：25℃～35℃，流動(dòng)相：40%～60%甲醇，v/v，流速：0.1 ml/min～0.2 ml/min，進(jìn)樣量為5μL～10μL；

質(zhì)譜條件：干燥氣溫度325℃，干燥氣流速10 L/min液氮，電噴霧壓力30psi，駐留時(shí)間200ms，在 SIM模式下進(jìn)行掃描;

6）通過外標(biāo)法核定不同時(shí)間下的產(chǎn)物產(chǎn)量，定量分析碳流分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述氣體樣品用頂空進(jìn)樣瓶進(jìn)行收集，測試時(shí)用純度為99.999%的氮?dú)膺M(jìn)行稀釋。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：餐廚垃圾底物中還原糖測定方法為DNS法，測定前餐廚垃圾進(jìn)行糖化，糖化方法為：餐廚垃圾：水=2：1，v/v，加入2%，w/v的糖化酶，調(diào)節(jié)pH至5.0，55-60℃溫水浴糖化6h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述活化酵母菌方法為稱取一定量的安琪干酵母倒入已經(jīng)滅菌的2%，w/v蔗糖溶液中，在35℃水浴中，恒溫活化2 h備用。

5.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于：所用干酵母粉為安琪活性干酵母。