Evaluation of molasses and vinasse performance for lipid production from green microalgae
Yeşil mikroalglerden lipit üretiminde melas ve şilempenin performansının değerlendirilmesi
- Tez No: 474924
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM, DOÇ. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 203
Özet
Mikroalgler fosil yakıtlara alternatif olabilecek önemli enerji kaynakları olarak görülmektedir. Mikroalgler yüksek fotosentez verimleri ve yüksek biyokütle üretimlerinden dolayı biyodizel üretimi için ilgi görmektedirler. Buna karşın, mikroalglerden biyodizel üretiminde, karbon kaynağının maliyeti aşılması gereken bir engeldir. Bu nedenle alternatif karbon kaynakları göz önünde bulundurulmaktadır. Bu çalışmada özgün ve ısıl dirençli Micractinium sp. METUNERGY1405 (ME05) suşunun biyokütle miktarının arttırılması için heterotrofik büyüme koşulları optimize edilmiştir. Plackett-Burman (BP) tasarımı glikoz, maya özütü derişimi, pH, sıcaklık ve inokulum oranı değişkenlerini taramak için kullanılmıştır. PB tasarımı ile seçilen değişkenler (pH, sıcaklık ve glikoz derişimi) Box-Behnken yöntemiyle optimize edilmiştir. Düşük maliyetli biyokütle eldesi için, melas alternatif karbon kaynağı olarak kullanılmıştır. İstatistik analiz sonuçlarına göre, 19 g/L melas kullanılarak elde edilen biyokütle verimi 0.41±0.02 g.L-1.gün-1 olmuştur ve bu verim optimize edilen kültür koşullarında biyokütle veriminin arttığını göstermiştir. Ayrıca bu verim 2 L biyoreaktörlerin kullanılmasıyla 0.53±0.038 g.L-1.gün-1 e çıkarılmıştır. Ayrıca Micractinium sp. ME05, şilempe bazlı büyüme ortamında başarılı bir şekilde kültive edilmiştir ve 5 L biyoreaktörde elde edilen biyokütle veriminde (0.32±0.2 g.L-1.gün-1) 500 mL erlenmayerde elde edilen biyokütle verimine (0.16±0.01 g.L-1.gün-1) kıyasla 2 kat artış gözlenmiştir. Melas ve şilempe büyüme ortamında kültüre alınan edilen Micractinium sp.ME05 hücrelerinin yüksek lipid içeriği ve zengin FAME profili, bu endüstriyel yan ürünlerin Micractinium sp.ME05 hücrelerinden biyodizel üretiminde kullanılabileceğini göstermektedir. Sonuç olarak, endüstriyel yan ürünlerin (melas ve şilempe) kullanımı ile Micractinium sp. ME05 hücrelerinin biyokütle verimlerinde, daha önce Micractinium sp. ile yapılmış çalışmalara kıyasla dikkate değer bir artış elde edilmiştir. Bu çalışma, yerel Micractinium sp. ME05 hücrelerinden düşük maliyet ile biyokütle ve lipid eldesine dikkat çeken ilk çalışmadır.
Özet (Çeviri)
Microalgae are considered a valuable source of energy that could be an alternative to fossil fuels. Due to their high photosynthetic efficiency and high biomass production, microalgae have drawn attention for biodiesel production. However, cost of carbon source is a major challenge in biodiesel production from microalgae. For this reason, alternative carbon sources are being considered. In this study, heterotrophic growth conditions for improvement of biomass production from thermo-resistant Micractinium sp. METUNERGY1405 (ME05) cells were optimized. Plackett-Burman (PB) design was used to screen glucose and yeast extract concentrations, pH, temperature, and inoculum ratio. Variables that were selected by the PB design (pH, temperature and glucose concentration) were further optimized using Box-Behnken design to increase biomass concentration. Molasses was used as an alternative carbon source for a cost-efficient biomass production. According to the results of statistical analysis, 0.41±0.02 g.L-1.day-1 of maximal biomass productivity was achieved by using 19g/L molasses, which revealed an increase in biomass productivity under optimized conditions and this biomass productivity was further improved to 0.53±0.038 g.L-1.day-1 by scaling up to 2L bioreactors. Also, Micractinium sp. ME05 was scaled up successfully in vinasse based media and a two-fold increase in biomass productivity was achieved in 5 L bioreactors (0.32±0.2 g.L-1.day-1) with respect to 500 mL flasks (0.16±0.01 g.L-1.day-1). High lipid content and rich FAME profile of Micractinium sp.ME05 grown in molasses and vinasse based media, could make these by-products desirable carbon sources for biodiesel production from Micractinium sp.ME05. Finally, with industrial by-products, molasses and vinasse, Micractinium sp. ME05 demonstrated remarkable biomass productivities, that were higher than those obtained with Micractinium sp. in previous studies. This is the first study that highlights the usage of industrial by-products as nutrients for a cost-efficient biomass and lipid production from native Micractinium sp. ME05 cells.
Benzer Tezler
- Sirken (chenopodium album L.) bitkisinin melas ve inokulant ile silolanmasının silaj kalitesi ve besin madde bileşimine etkisinin belirlenmesi
Evaluation of silage quality and nutrient composition of white goosefoot (chenopodium album L.) ensiled with molasses and inoculant
FURKAN BEDEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Veteriner HekimliğiBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiHayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EREN KUTER
- Bitüm ve bitümlü karışımların özelliklerinin şeker pancarı melası kullanılarak geliştirilmesi
Improvement of performance properties of bitumen and bitumineous mixtures by adding sugar beet molasses
SİNA AMİNBAKHSH
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
UlaşımGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KÜRŞAT ÇUBUK
- Tahin-pekmez karışımlarının doğrusal olmayan reolojik davranışlarının incelenmesi
Investigation of nonlinear rheological behaviors of tahini-molasses mixtures
GÜLAY AKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ALTAY
- Palmiye (Washingtonia robusta) meyvesinin gıda endüstrisinde kullanım olanaklarının araştırılması
Investigation of utilization possibility of the palm fruit and seed (Washingtonia robusta) in the food industry
AYŞE GÖKBUDAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN COŞKUNER
- Baş-boyun radyoterapisi alan hastalarda karadut pekmezinin oral mukozitleri önleme etkisi
Black mulberry impact of oral mucositis in patients receiving head and neck radiotherapy
MELİKE DEMİR DOĞAN