[发明专利]测定餐厨垃圾乙醇预发酵-厌氧发酵过程中碳流分布方法

权利要求书

1.一种测定餐厨垃圾乙醇预发酵-厌氧发酵过程中碳流分布的方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

1）餐厨垃圾底物中添加¹³C-葡萄糖，按照0.8%~2.5%w/v比例接种活化酵母菌，进行8h~24 h的餐厨垃圾乙醇预发酵；所述添加的¹³C-葡萄糖含量不小于餐厨垃圾底物中还原糖浓度的30%；

2）预发酵后在密封环境下接种活性污泥：VS_污泥/ VS_底物=1-2，于33℃~37℃下进行厌氧发酵；

3）通过控制三通管的开关定时收集发酵体系中气体样品和液体样品；

4）采用GC-MS分析法测定带有标记¹³C的VFAs、乙醇、甲烷和二氧化碳；

采用的色谱质谱条件为：

色谱柱：毛细管柱 Agilent DB-FFAP，30 m×0.32 mm×0.25 μm；

进样量：0.5 μL ~1.0μL；

升温程序：初始温度45 ~50 ℃，保持5 ~10 min ，以10 ~15℃/min升温至240 ℃，保持10 min,载气为氩气纯度≥99.999%, 柱流量1 ml/min；

质谱条件：EI离子源，电子能量 70 eV；离子源温度 250℃；溶剂延迟为 2.65min；扫描模式为 Scan，扫描质量范围 29～650u;

利用GC-MS测定标记性甲烷和二氧化碳，采用的色谱质谱条件为：

色谱柱：苯乙烯-二乙烯基苯色谱柱，30 m×0.32 mm×40 μm；

气谱条件：分流比20~25：1，进样体积50μL ~100 μL，载气为纯度≥99.999%氩气，柱流量1 ml/min，柱温维持在35℃~40℃；

质谱条件：EI离子源，电子能量 70 eV；离子源温度 250℃；溶剂延迟时间为1.6~1.8min气体；扫描模式为 Scan，扫描质量范围 29～650u

5）采用LC-MS分析法测定带有标记¹³C的葡萄糖和乳酸；其中，利用LC-MS测定标记葡萄糖含量，采用的色谱质谱条件为：

色谱柱：氨基柱，4.6×150 mm，3.5 μm；

液谱条件：柱温：30℃～40℃，流动相：50%～70%乙腈，v/v，流速：0.15ml/min～0.25ml/min，进样量为5μL～10μL；

质谱条件：干燥气温度325 ℃，干燥气流速10 L/min液氮，电喷雾压力30psi，驻留时间200ms，在 SIM模式下进行扫描；

利用LC-MS测定标记乳酸含量，采用的色谱质谱条件为：

色谱柱：C18柱，2.1×150 mm，5.0 μm；

液谱条件：柱温：25℃～35℃，流动相：40%～60%甲醇，v/v，流速：0.1 ml/min～0.2 ml/min，进样量为5μL～10μL；

质谱条件：干燥气温度325℃，干燥气流速10 L/min液氮，电喷雾压力30psi，驻留时间200ms，在 SIM模式下进行扫描;

6）通过外标法核定不同时间下的产物产量，定量分析碳流分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述气体样品用顶空进样瓶进行收集，测试时用纯度为99.999%的氮气进行稀释。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：餐厨垃圾底物中还原糖测定方法为DNS法，测定前餐厨垃圾进行糖化，糖化方法为：餐厨垃圾：水=2：1，v/v，加入2%，w/v的糖化酶，调节pH至5.0，55-60℃温水浴糖化6h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述活化酵母菌方法为称取一定量的安琪干酵母倒入已经灭菌的2%，w/v蔗糖溶液中，在35℃水浴中，恒温活化2 h备用。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于：所用干酵母粉为安琪活性干酵母。