Fermentation of enzymatically saccharified agricultural residues for ethanol production
Enzimatik yollarla hidrolizlenmiş tarimsal atiklarin fermentasyonu ile etanol üretimi
- Tez No: 185218
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK KAZAN, PROF. DR. SEVİL ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, biyoetanol üretimi için Türkiye'de bol miktarda üretilen fındığınkullanılabilirliği araştırılmıştır. Fındığın zurufu ve iç kabuğu değişik koşullardahidrolizlenerek, en yüksek şeker miktarının elde edileceği koşullar incelenmiştir. Fındıkzurufu ve iç zarı öğütülerek, farklı sürelerde (30 dk - 90dk), farklı sülfürik asitkonsantrasyonlarında (kütlece, %1 - %5) ve farklı örnek konsantrasyonlarında (1/5, 1/10,1/15, 1/20, katı/sıvı oranı) sülfürik asitle muamele edilmiştir.En yüksek şeker verimi 18.63 ±0.51% (g indirgen şeker/g kuru kütle %), fındıkzurufunun % 4 asit konsantrasyonu ve 1/20 örnek konsantrasyonunda 1.5 saat hidrolizisonucunda elde edilmiştir. Asit ile hidrolizlenmiş fındık zurufunun şeker bileşimi TLC ( nceTabaka Kromatografisi) kullanılarak tespit edilmiştir. Fındık zurufu hidrolizatında arabinoz,glukoz, mannoz ve ksiloz olmak üzere dört monosakkarit belirlenmiştir.Fındık zurufu ayrıca, selulaz enzimi ile de hidrolizlenmiştir. Substratkonsantrasyonunun enzimatik hidroliz üzerine etkisi, değişik örnek konsantrasyonları (0.03 -0.07 g/mL) kullanılarak incelenmiştir. Şeker verimini arttırmak amacı ile ayrıca, enzimatikhidrolizden önce, farklı sürelerde (30dk-90dk) buhar ön işlemi ve asit hidrolizi deuygulanmıştır. En yüksek şeker verimi, 5.5 g/L, asit hidrolizlenmiş enzimatik hidroliz ile eldeedilmiştir.Fındık iç zarı için en yüksek şeker verimi, 8.3 ±2.35% (g indirgen şeker/g kuru kütle %)ise 1% acid konsantrasyonu ve 1/20 örnek konsantrasyonunda 1.0 saat hidroliz sonucundaelde edilmiştir. Hidroliz edilmiş fındık iç zarı örneklerindeki şeker bileşimi HPLC (ShimadzuCorporation, Kyoto, Japan) kullanılarak analiz edilmiştir. Hidroliz edilmiş fındık iç zarıörneklerinde başlıca üç monosakkarit; arabinoz, glukoz ve fruktoz belirlenmiştir.Hidroliz çözeltilerinden etanol üretimi, S.cerevisiae FY23 kullanılarak incelenmiş ve eniyi etanol verimi, 7.65 g/L, fındık zurufunun asit ile hidrolizinden elde edilen hidrolizçözeltisinin fermentasyon ortamında karbon kaynağı olarak kullanılması ile elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In order to obtain a better exploitation of raw material for bioethanol production, themost favorable conditions were explored for saccharification of the residues of hazelnut, anabundant agricultural product in Turkiye. Hazelnut husk and hazelnut skin were pulverizedand treated with sulphuric acid. Different times of treatment (30 min-90 min), differentconcentrations of sulphuric acid (1% to 5%, by wt) and different concentrations of sample(1/5, 1/10, 1/15, 1/20 solid/liquid ratio) were tested.The maximum yield of sugar (g reducing sugar/g dry mass %) was obtained as 18.63±0.51% for 1.5 hour incubation at an acid concentration of 4% and a sample concentration of1/20 for hazelnut husk. The sugar composition of hydrolysed hazelnut husk was analysedusing Thin Layer Chromatography (TLC). Four mono-sugars, arabinose, glucose, mannoseand xylose were determined in acid hydrolyzed hazelnut husk.Hazelnut husk were also saccharified by cellulase enzyme. Different sampleconcentrations (0.03-0.07 g/ml) were used to determine the effect of substrate concentrationon enzymatic saccharification. The effect of steam pretreatment at different time intervals (30min - 90 min) and acid hydrolysis on enzymatic hydrolysis were also investigated. Themaximum yield of sugar as 5.5 g/L was obtained for acid hydrolyzed enzymatic hydrolysis.For hazelnut skin, the maximum yield of sugar as 8.3 ± 2.35 % (g reducing sugar/g drymass %) was obtained for 1.0 hour incubation at an acid concentration of 1% and a sampleconcentration of 1/20. Sugar compositions of hydrolyzed samples were analyzed by usingHPLC (Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan) with Fast Carbohydrate Analyses Column (100x 7.8, Bio- Rad) and three major mono-sugars; arabinose, glucose and fructose were identifiedin the hydrolyzed hazelnut skin.Hydrolyzates obtained after saccharification were used in ethanol production byS.cerevisiae. The highest ethanol yield as 7.65 g/L was obtained using acid hydrolyzate ofhazelnut husk.
Benzer Tezler
- Techno-economic evaluation of biohythane production by two stage anaerobic fermentation system from pretreated rice straw
Ön işlem görmüş pirinç sapından iki aşamalı anaerobik fermantasyon sistemi ile biyohitan üretiminin tekno-ekonomik değerlendirilmesi
SERPİL ŞENCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA JALE GÜLEN
DR. ABDULLAH BİLAL ÖZTÜRK
- Enzimatik olarak sentezlenen α-glukanların kalın bağırsak mikrobiyotası üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of enzymatically synthesized α-glucans on large intestine microbiota
ARİFE YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS EMRE TUNÇİL
- High-pressure methods for extraction of lipids from rhodosporidium toruloides
Rhodosporıdıum toruloıdes'ten lipitlerin ekstraksiyonuna yönelik yüksek basınç yöntemleri
MELİS ERDİR KOLCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİ ALPAS
PROF. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU
- Valorisation of whey components via enzymatic ceramic membranes for biopolymer synthesis and bio-based nanofiber membrane fabrication
Enzimatik seramik membranlar ile peynir altı suyu bileşenlerinin biyopolimer sentezi ve biyo-nanolif membran üretimi için değere dönüştürülmesi
SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
PROF. DR. FRANK LİPNİZKİ
- Tanısı yapılmış olan Yarrowia lipolytica strainlerinin organik asit (sitrik asit,izositrik asit) üretim kapasitelerinin taranması
Screening of organic acid (citric acid,isocitric acid) production capacities of previously identified Yarrowia lipolytica strains
GÖNÜL ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FÜSUN B.UÇAR