Endüstriyel sebze atıklarından ikinci nesil biyobütanol üretimi
Second generation biobutanol production from industrial vegetable
- Tez No: 958361
- Danışmanlar: PROF. DR. SEVGİ ERTUĞRUL KARATAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 60
Özet
Biyoyakıt üretiminde başlıca sorunlar substrat ve mikrobiyal çeşitliliktir. Lignoselülozik atıklardan biyobütanol üretimine ilişkin sınırlamalar arasında ise düşük solvent üretimi, yüksek substrat konsantrasyonu kaynaklı inhibitör etki ve düşük şeker kullanımı yer almaktadır. Bu bağlamda, tez çalışmasında, belirtilen sınırlamaların üstesinden gelmek ve biyobütanol üretmini artırmak için patlıcan sapı (PS) atıklarından ko-kültür stratejisi ve biyolojik olarak parçalanabilen surfaktant kullanılarak biyobütanol üretimi hedeflenmiştir. Bu amaçla, fermentasyon zamanı, başlangıç PS konsantrasyonu (%5-%20), surfaktant tipi (Tween 80, Triton X-100, ve nişasta), farklı enzim yüklemeleri (7.5-60 FPU/gsubstrat selülaz enzim) ve Clostridium beijerinkii DSMZ 6422 ile ko-kültür oluşturmak üzere farklı maya suşlarının (Saccaromyces cerevisiae, Candida boidinii ve Kluyveromyces marxianus) eklenmesi gibi süreci etkileyen kritik parametreler optimize edilmiştir. Çalışma sonucunda, en yüksek biyobütanol ve Aseton-Bütanol-Etanol (ABE) konsantrasyonu sırasıyla 9.63 g/L ve 15.66 g/L olarak C. beijerinkii + C. boidinii ko-kültür sisteminde, 15-FPU/gsubstrat selülaz enzimi ve 80 mg/gselüloz nişasta ile ön işlem yapılmış %20 PS varlığında elde edilmiştir. Ayrıca, en yüksek biyobütanol verimi, biyobütanol üretkenliği ve şeker tüketim oranı, C. beijerinkii-C. boidinii ko-kültür sistemi ve nişasta surfaktanı kullanılarak sırasıyla 0.0142±0.02 g/g, 0.080±0.003 g/L/h ve %84.20±0.236 olarak elde edilmiştir. Buna göre, verimli ABE üretimi ve PS'den yüksek fermente edilebilir şeker dönüşümü ko-kültür stratejisi ve surfaktant olarak biyolojik olarak parçalanabilen nişasta kullanımıyla mümkün olmuştur. Ayrıca bu tez çalışması ile, biyobütanol üretiminde hammadde olarak PS'nin kullanımı ve potansiyeli literatürde ilk kez gösterilmiş ve ko-kültür stratejisi ve biyolojik olarak parçalanabilen surfaktant kullanımıyla biyobütanol daha da artırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Main problems at biofuel production are the substrate and microbial diversity. In this situation, limitations of biobutanol production from lignocellulosic wastes include inhibitory effect caused by high substrate loading, low solvent production and low sugar conversion. In this study, the aim is increase biobutanol production from eggplant stalk (ES) by using co-culture strategy and using biodegredable starch as a biodegredable surfactant. Critical factors affecting the process such as fermentation time, surfactant types (Triton X-100, Tween 80 and starch), initial ES loadings (5-20%), different yeast strains for co-culture with Clostridium beijerinkii DSMZ 6422 (Candida boidinii, Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces marxianus), different enzyme loadings (7.5-60 FPU/gsubstrate cellulase enzyme) were optimized. The highest total ABE is obtained as 15.66 g/L and highset biobutanol concentration is obtained as 9.63 g/L in the precence of 20% ES pretreated with 80 mg/gcellulose starch and 15 FPU /gsubstrate cellulase enzyme using C. beijerinkii+C. boidinii co-culture system. The meaning of this, the recovery of higher fermentable sugar from ES and efficient ABE production is possible with using co-culture system and starch as a biodegredable surfactant. The potential usage of ES as a raw material in biobutanol production has been shown fort he first time in the literature, where production is further improved by using of co-culture strategy and biodegradable surfactant.
Benzer Tezler
- Valorization of industrial food wastes by production of phenolic antioxidants via fermentation with newly isolated Aspergillus spp.
Endüstriyel gıda atıklarının yeni izole edilmiş Aspergillus spp. ile fermantasyonu yoluyla fenolik antioksidanların üretiminde değerlendirilmesi
ZEHRA GÜLSÜNOĞLU
Doktora
İngilizce
2019
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ
DOÇ. DR. HATİCE FUNDA KARBANCIOĞLU GÜLER
- Meyve, sebze atıklarından kuru fermentasyon ile biyohidrojen üreten mikrobiyotanın belirlenmesi ve üretimden sorumlu genlerin moleküler karakterizasyonu
Determination of biohydrogen producing microbiota by dry fermentation and molecular characterization of genes responsible for production
CANSU VURAL
- Organik çöplerden elde edilen besiyerinde üreyen Apergillus niger' den proteaz enzimi üretimi ve karakterizasyonu
Protease enzyme production and characterization from Aspergillus niger, reproduced in media from organic waste
BETÜL TEKYILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU ÇAĞRI MEHMETOĞULU
- Endüstriyel sebze atıklarının biyoetanol ve antosiyanin üretiminde kullanımlarının belirlenmesi
Evaluation of the usage potentials of industrial vegatable wastes for bioethanol and anthocyanine production
AHZUCAN GERBAGA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiAnkara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ ERTUĞRUL KARATAY
- Sivas atıksu arıtma tesisi arıtma çamurlarının farklı ek besi maddeleri kullanılarak anaerobik birlikte çürütülmesinin (Codigestion) araştırılması
Investigation of codigestion of Sivas wastewater treatment plant treatment sludges by using different cosubstrates
TURGAY BİŞGİN
Doktora
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM SARIOĞLU CEBECİ