pH buferis: mikroorganizmų „komforto zonos“ palaikymas
Tamsios fermentacijos metu dėl nuolatinės organinių rūgščių gamybos nuolat mažėja fermentacijos aplinkos pH vertė (rūgštingumo matas), todėl ji tampa vis rūgštesnė. Dauguma vandenilį gaminančių mikroorganizmų yra labai jautrūs rūgštinei aplinkai, o per žemas pH gali smarkiai paveikti jų fiziologinį aktyvumą.
Bioanglyje, ypač iš tam tikrų žaliavų (pvz., mineralinių{0}}turtingų šiaudų) pagamintoje bioanglyje, yra kai kurių šarminių medžiagų (pvz., kalio karbonato ir kalcio karbonato). Šios medžiagos gali neutralizuoti fermentacijos metu susidarančias rūgštis, veikdamos kaip pH buferis, atsispirdamos drastiškiems pH pokyčiams ir stengiantis palaikyti fermentacijos aplinką tokiame pH diapazone, kuris yra gana draugiškas mikroorganizmams. Tai labai svarbu norint palaikyti mikrobų aktyvumą.
Patarimas: pH yra rūgštingumo ir šarmingumo matas; 7 yra neutralus, žemiau 7 yra rūgštus, o virš 7 yra šarminis. Buferis reiškia gebėjimą išlaikyti santykinai stabilų pH.
Inhibitorių adsorbcija: „kenksmingų atliekų“ pašalinimas
Akyta struktūra ir didelis specifinis bioanglies paviršiaus plotas suteikia puikias adsorbcijos galimybes. Kaip ir aktyvuota anglis, ji ant paviršiaus ir porų gali adsorbuoti šalutinius medžiagų apykaitos produktus, kurie kaupiasi fermentacijos sultinyje ir yra toksiški mikroorganizmams (pvz., per daug organinių rūgščių ir etanolio).
Tokiu būdu bioanglys gali veiksmingai sumažinti laisvą šių inhibitorių koncentraciją fermentacijos sultinyje, taip sumažinant jų tiesioginį toksiškumą mikroorganizmams ir sušvelninant produktų slopinimo poveikį.
Patarimas: Adsorbcija reiškia reiškinį, kai medžiaga (pvz., inhibitorius) prisitvirtina prie kitos medžiagos (pvz., bioanglies) paviršiaus.
Mikrobų imobilizavimas: „gyvenvietės“ teikimas
Be adsorbcijos, šiurkštus ir akytas bioanglies paviršius yra ideali vieta mikroorganizmams prisitvirtinti. Mikroorganizmai gali „nusėsti“ ant bioanglies, sudarydami bioplėvelę. Lyginant su skystyje „dreifuojančiais“ mikroorganizmais, bioplėvelių bendrijos, susidarančios prisirišus prie augimo, paprastai turi stipresnę organizaciją ir toleranciją išoriniams aplinkos įtempiams (pvz., didelėms inhibitorių koncentracijoms).
Suteikdama šias „nugyvenimo vietas“, bioanglys padeda mikroorganizmams geriau prisitaikyti prie nepalankios aplinkos ir atsispirti jai, išlaikyti didesnę biomasę ir aktyvumą, taip skatinant stabilų vandenilio gamybos proceso pažangą. Tai vadinama mikrobų imobilizacija arba ląstelių kolonizacija.
