Kirlilik oluşturan atık deniz fanerogamlarının süperkritik CO2 ekstraksiyonunun matematiksel modellemesi ve rafinat fazdaki biyokütleden biyoetanol eldesi
Mathematical modeling for supercritical fluid extraction of waste marine pollutant phanerogams and investigation of bioethanol production from biomass in raffinate phase
- Tez No: 315681
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Bu çalışmada Ege Denizi ve Akdeniz kıyılarında kirlilik oluşturan ve hiçbir şekilde değerlendirilmeyen Posidonia oceanica ve Zostera marina deniz fanerogamlarından biyorafineri mantığı ile katma değeri yüksek ürünler elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda ham, süperkritik akışkan ekstraksiyonu ve hidroliz sonrası biyokütlelerin, lignin, selüloz ve hemiselüloz içerikleri belirlenmiştir. Her iki biyokütlenin de içerdiği fenolik bileşikler süperkritik CO2 ekstraksiyonu ile elde edilmiş, UPLC ile miktar tayinleri yapılmıştır. Süreç optimizasyonunda matematiksel modelleme yaklaşımı kullanılmış olup tüm fiziksel parametreler ayrı ayrı hesaplanmış ve MATLAB ile nümerik çözüme gidilmiştir. Ayrıca toplam fenol tayini ve DPPH radikal süpürme aktiviteleri belirlenerek ilaç ve gıda sanayilerinde kullanım potansiyelleri ortaya konulmuştur. Geri kalan selüloz ve hemiselulozca zengin olan kısımdan en yüksek miktarda indirgen şeker eldesi için asit ve enzimatik hidroliz süreçleri optimize edilmiştir. Elde edilen veriler ışığında ardışık enzimatik ve asit hidrolizleri sonrasında %58 indirgen şeker oranına ulaşılmıştır. Box-Behnken yaklaşımına göre bağımsız değişkenlerden inokulum oranı, indirgen şeker derişimi ve gün için optimum değerler %0,5, 25 g/L ve 1 gün olarak belirlenmiş ve bu koşullar altında GC analizleri sonucunda %62,3 biyoetanol üretildiği tespit edilmiştir. Bunlara ilave olarak fermentasyon süreci 2 L'lik biyoreaktörde gerçekleştirilerek ölçek büyütme çalışması da yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In the scope of this study, the main aim was to utilize the sea phanerogams Posidonia oceanica and Zostera marina creating pollution on the beaches with biorefinery approach and obtain value-added products. The lignin, cellulose and hemicellulose contents of raw material, the raffinate phase of supercritical CO2 extraction and the biomass remaining after hydrolysis were determined. The phenolic compounds in raw and raffinate biomasses were quantified with UPLC. A mathematical model was used for process optimization where the physical parameters were calculated and numerical solution was carried out with MATLAB. Additionally, total phenol contents and DPPH radical scavenging activities of the extracts were determined in order to emphasise their potential for pharmaceutical and food industries. Subsequently, the acid and enzymatic hydrolyses of the raffinate phases rich in terms of cellulose and hemicelluloses were optimized to determine the process parameters maximizing the reducing sugar content. About 58% of reducing sugar was achieved by consecutive enzymatic and acid hydrolyses. According to the Box-Behnken approach, the optimum values for inoculum, reducing sugar content and time of fermentation were elicited as 0.5%, 25 g/L and 1 day, respectively which yielded 62.3% bioethanol as quantified by GC analysis. Furthermore, fermentation process was scaled-up to 2 L bioreactor.
Benzer Tezler
- Farklı polimerler ile fonksiyonelleştirilen katmanlı malzemelerin karbondioksit tutma verimliliğinin araştırılması
Investigation of carbon dioxide capture efficiency of layered materials functionalized with different polymers
DENİZ SEZGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜGE SARI YILMAZ
- Environmental impacts of fish farms
Balık çiftliklerinin çevresel etkisi
MUSTAFA ŞANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTUĞRUL ERDİN
- Menemen ovası yer altı su tablası ile yüzeyde bulunan su kütleleri kuş cenneti ve Gediz nehri arasındaki ilişki
The Relationship between underground water table of Menemen plain and surface water blocks Kuş Cenneti and Gediz river
ALİM MURATHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Su ÜrünleriDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA KAZIM DÜZBASTILAR
- Doğu Karadeniz Havzası'nda kirlilik yüklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of pollution loads of the East Blacksea Basin
NAİL ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RABİA KÖKLÜ
DR. SELMA AYAZ
- İzmir ile Gülbahçe Körfezlerinde sedimantolojik, hidrodinamik ve antropojenik özelliklerin çok disiplinli yöntemlerle araştırılması
Investigation of sedimentologic, hydrodynamic and anthropogenic parameters in Izmir and Gülbahçe Bays by multidisciplinary methods
EZGİ TALAS
Doktora
Türkçe
2023
Deniz BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET DUMAN