手機(jī)版
關(guān)于我們
加入收藏
步琦實(shí)驗(yàn)室設(shè)備貿(mào)易（上海）有限公司
4 年
白金會(huì)員
白金會(huì)員
已認(rèn)證
撥打電話
獲取底價(jià)
提交后，商家將派代表為您專人服務(wù)
步琦實(shí)驗(yàn)室設(shè)備貿(mào)易（上海）有限公司
白金會(huì)員已認(rèn)證
步琦近紅外助力再循環(huán)
ProxiMate 快速檢測秸稈糖
近紅外應(yīng)用
1
簡介
秸稈是一種豐富且廉價(jià)的可再生資源,，主要成分包括纖維素,、半纖維素和木質(zhì)素,。隨著全球?qū)稍偕茉春途G色化學(xué)品需求的增加,，秸稈作為生物質(zhì)資源的利用越來越受到關(guān)注,。通過微生物發(fā)酵技術(shù),，秸稈中的纖維素和半纖維素可以轉(zhuǎn)化為糖液,，進(jìn)一步用于生產(chǎn)生物燃料、生物塑料等,。這一過程不僅能有效利用農(nóng)業(yè)廢棄物,，還能減少環(huán)境污染，具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)意義,。
2
工業(yè)利用秸稈類物質(zhì)的主要步驟
1,、預(yù)處理
在微生物發(fā)酵之前,，秸稈需要經(jīng)過預(yù)處理。預(yù)處理的目的是打破秸稈的復(fù)雜結(jié)構(gòu),，使纖維素和半纖維素暴露出來,，更易于后續(xù)的微生物降解。
常見的預(yù)處理方法有以下幾種：
物理預(yù)處理：通過機(jī)械粉碎,、蒸汽爆破等方法增加秸稈的表面積,，破壞其結(jié)構(gòu)
化學(xué)預(yù)處理：使用酸、堿或其他化學(xué)試劑處理秸稈,，溶解部分木質(zhì)素,，增加纖維素的可及性
生物預(yù)處理：利用特定的微生物或酶來降解秸稈中的木質(zhì)素和半纖維素，增強(qiáng)纖維素的可發(fā)酵性
2,、發(fā)酵
預(yù)處理后的秸稈將被送入發(fā)酵罐中，與特定的微生物（如酵母菌,、乳酸菌或細(xì)菌）混合,。微生物在適宜的溫度、pH值和營養(yǎng)條件下,，分泌酶類分解纖維素和半纖維素,，產(chǎn)生單糖（如葡萄糖、木糖等）,。這個(gè)過程稱為酶解發(fā)酵,。為了提高效率，發(fā)酵過程常常在厭氧條件下進(jìn)行,，并定期監(jiān)測和調(diào)節(jié)發(fā)酵環(huán)境,。
3、提取和純化
發(fā)酵結(jié)束后,，生成的糖液需要從發(fā)酵液中提取出來,。
常用的提取和純化方法包括：
過濾：通過物理過濾將固體殘?jiān)c糖液分離
離心：利用離心力分離發(fā)酵液中的固體和液體部分
膜分離：使用半透膜進(jìn)行精細(xì)分離，去除雜質(zhì),，提高糖液的純度
4,、后處理
提取出的糖液可直接用于生產(chǎn)生物燃料（如乙醇）或進(jìn)一步加工成其他化學(xué)品。后處理步驟可能包括濃縮,、蒸發(fā)和干燥等,，以滿足不同應(yīng)用的需求。
3
相關(guān)儀器
在發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行提取純化,，一方面是為了提高產(chǎn)品的純度,，另一方面也是要延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，通常在純化前后要對(duì)產(chǎn)品中的各個(gè)有效組分進(jìn)行檢測,，對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)來說,，其日常分析肯定是一項(xiàng)非常繁重的任務(wù),。而近紅外分析技術(shù)就能很好的幫助使用者快速無損地檢測產(chǎn)品中多個(gè)組分的含量。
下面介紹的一則實(shí)例就是使用步琦旁線近紅外 ProxiMate 分析糖液中的四種組分,。
▲ BUCHI ProxiMate 近紅外光譜儀
4
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
27 個(gè)濃縮糖液樣品使用 ProxiMate 測量其近紅外光譜,，液相色譜分析其 A、B,、C,、D 四種糖分的含量，測得的光譜如下圖所示：
▲ 糖液樣品的近紅外光譜圖
對(duì) A,、B,、C、D 四種成分建模的結(jié)果如下表所示：
糖液樣品四種指標(biāo)模型評(píng)價(jià)表：
指標(biāo) | 范圍 | SEC | SECV | R2p |
A | 1.37-2.87 | 0.015 | 0.032 | 0.995 |
B | 18.64-29.83 | 0.116 | 0.370 | 0.989 |
C | 4.50-10.77 | 0.087 | 0.201 | 0.991 |
D | 0.08-1.15 | 0.013 | 0.028 | 0.993 |
建模后使用 8 個(gè)外部樣品進(jìn)行驗(yàn)證,，近紅外預(yù)測結(jié)果和色譜分析結(jié)果如下：
▲外部獨(dú)立驗(yàn)證近紅外與色譜結(jié)果分布圖
外部獨(dú)立驗(yàn)證近紅外與色譜結(jié)果對(duì)比誤差表：
序號(hào) | A | B | C | D |
1 | -0.05 | -0.05 | -0.10 | -0.03 |
2 | -0.03 | -0.37 | 0.22 | 0.03 |
3 | -0.07 | -0.62 | 0.19 | 0.01 |
4 | -0.04 | -0.16 | -0.02 | -0.01 |
5 | -0.13 | -1.08 | 0.39 | 0.03 |
6 | 0 | 0.10 | -0.06 | -0.01 |
7 | -0.04 | -0.48 | 0.21 | 0.02 |
8 | -0.06 | -0.65 | 0.33 | 0.04 |
從上述驗(yàn)證結(jié)果不難看出,，ProxiMate 對(duì)糖液四種組分的建模預(yù)測效果良好，說明近紅外可以對(duì)秸稈糖液進(jìn)行快速分析,。
6
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
上述案例中使用的是 BUCHI 的 ProxiMate 近紅外光譜儀,，具有 IP69 的高防護(hù)等級(jí)及 FDA 認(rèn)證的外殼設(shè)計(jì)，能夠勝任各種復(fù)雜條件下的測量工作,，固定陣列光柵也無懼振動(dòng)環(huán)境的干擾,，上下兩種照射方式及各式檢測附件能夠滿足多種樣品狀態(tài)的測量需求。如果您對(duì) BUCHI 近紅外產(chǎn)品及應(yīng)用或是其它儀器感興趣,，歡迎通過下面聯(lián)系方式咨詢,。
長按上方二維碼聯(lián)系我們
或撥打聯(lián)系電話：
400 - 880 - 8720
微信公眾號(hào)
步琦智慧實(shí)驗(yàn)室
淘寶官方旗艦店
瑞士步琦
最新動(dòng)態(tài)
更多
虛擬號(hào)將在 秒后失效
使用微信掃碼撥號(hào)
上一篇