Geri Dön

Fermentation of enzymatically saccharified agricultural residues for ethanol production

Enzimatik yollarla hidrolizlenmiş tarimsal atiklarin fermentasyonu ile etanol üretimi

  1. Tez No: 185218
  2. Yazar: SELİM CEYLAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK KAZAN, PROF. DR. SEVİL ÜNAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

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

  1. 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

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUNUS EMRE TUNÇİL

  2. Endüstriyel çay atığından biyoetanol üretimi

    Bioethanol production from industrial tea waste

    EDA AÇIKEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyolojiAnkara Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVGİ ERTUĞRUL KARATAY

  3. Sığır Biceps femoris kasından üretilen fermente Türk sucuğunda bulunabilecek peptitlerin antihipertansif etkisi

    Antihypertensive effect of peptides exist in Turkish fermented sucuk made of Biceps femoris muscle

    CEYDA BİRİŞİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Gıda MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN YETİM

  4. 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

    İngilizce

    2023

    Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAMİ ALPAS

    PROF. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU

  5. 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

    İngilizce

    2023

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA JALE GÜLEN

    DR. ABDULLAH BİLAL ÖZTÜRK