Zeytin ağacı budama atığından biyoetanol üretimi
Bioethanol production from olive tree pruning
- Tez No: 965023
- Danışmanlar: PROF. DR. ASLI İŞCİ YAKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akaryakıt, Atık değerlendirme, Ağaç kabuğu, Ksiloz, Çevre, Çevre dostu yöntemler, Ön işlem, Fuel oil, Waste evaluation, Bark, Xylose, Environment, Environmentally friendly methods, Pretreatment
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, alternatif bir biyoyakıt olan biyoetanol üretimi amacıyla zeytin ağacı budama atıkları, kolin klorür: formik asit (1:2 mol) içeren derin ötektik çözücü (DES) ile 90, 110 ve 130 °C sıcaklıklarda, 20, 40 ve 60 dakikalık sürelerle ön işleme tabi tutulmuştur. Ön işlem süresi ve sıcaklığı arttıkça katı geri kazanımı azalmış; en yüksek geri kazanım %87 ile 90 °C–20 dakikada, en düşük geri kazanım ise %40,67 ile 130 °C–60 dakikada elde edilmiştir. 130 °C ve 60 dakikalık koşullarda katı biyokütledeki glukan oranı %70,3'e yükselmiş, ksilan oranı ise %1,7'ye düşmüştür. Aynı koşullarda, sıvı fazda glukoz ve ksiloz konsantrasyonları yaklaşık 0,2 g/g; arabinoz, galaktoz ve mannoz ise sırasıyla 0,007, 0,003 ve 0,002 g/g olarak belirlenmiştir. En yüksek ksilo-oligosakkarit verimi %27,8 ile 110 °C–40 dakikada elde edilmiştir. Toplam fenolik madde miktarı ise 130 °C–60 dakikada 144,5 mg GAE/g'a ulaşmıştır. Enzimatik hidroliz sonuçlarında, glukoz verimi sıcaklıkla artarken, ksiloz veriminin azaldığı gözlemlenmiştir. 130 °C–60 dakikada işlenmiş örneklerin enzimatik hidrolizi sonrasında glukoz ve ksiloz konsantrasyonları sırasıyla 4,3 g/L ve 0,4 g/L'ye ulaşmıştır. En uygun koşullarda gerçekleştirilen eş zamanlı sakkarifikasyon ve fermantasyon (SSF) deneylerinde 2,18 g/L etanol üretilmiştir. Ayrıca, SEM analizleri sonucunda, ham örneklerin düzgün ve kompakt bir yapıya sahipken; DES ön işlemi sonrası yüzeyde deliklerin ve boşlukların oluştuğu, ancak lifli yapıların tamamen parçalanmadığı ve yapının kısmen kapalı kaldığı gözlemlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, DES ile gerçekleştirilen ön işlemin zeytin ağacı budama atıklarının lignoselülozik yapısını parçaladığını ortaya koymaktadır. Ancak, daha yüksek etanol verimi elde edilebilmesi için, farklı DES türlerinin yanı sıra çeşitli proses kombinasyonlarının, enzim dozlarının ve mikroorganizma türlerinin DES ön işlemi sonrasında değerlendirilmesi gerektiği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, olive tree pruning residues, a lignocellulosic biomass, were subjected to pretreatment using a deep eutectic solvent (DES) composed of choline chloride and formic acid (1:2 molar ratio) at varying temperatures (90, 110, and 130 °C) and durations (20, 40, and 60 minutes) for bioethanol production. As the temperature and duration of the pretreatment increased, solid recovery decreased, with the highest recovery (87%) observed at 90 °C for 20 minutes and the lowest (40.67%) at 130 °C for 60 minutes. Under the conditions of 130 °C and 60 minutes, the glucan content in solid fraction increased from 30.58% to 70.30%, while the xylan content decreased from 17.73% to 1.7%. In the same condition, the concentrations of glucose and xylose in the liquid phase reached approximately 0.2 g/g, with arabinose, galactose, and mannose measured at 0.007, 0.003, and 0.002 g/g, respectively. The highest xylo-oligosaccharide yield was found to be 27.8% at 110 °C for 40 minutes, while the total phenolic content peaked at 144.5 mg GAE/g at 130 °C and 60 minutes. Enzymatic hydrolysis results revealed that increasing temperature enhanced glucose concentration, whereas xylose concentration was declined. After enzymatic hydrolysis of the samples pretreated at 130 °C for 60 minutes, glucose and xylose concentrations have reached 4.3 g/L and 0.4 g/L, respectively. SSF trials conducted under optimal conditions yielded an ethanol production of 2,18 g/L. Moreover, SEM analysis showed that untreated samples had a smooth, compact surface, whereas DES-treated samples exhibited increased surface roughness, with visible pores and cavities. However, the fibrous structure remained partially intact, which may explain the limited enzymatic digestibility. These findings demonstrate that DES pretreatment disrupts the lignocellulosic structure of olive tree pruning waste. Nevertheless, to achieve higher ethanol yields, it is necessary to further investigate different types of DES, combinations with various processing methods, as well as the effects of enzyme dosages and microbial strains following DES pretreatment.
Benzer Tezler
- Kalibrasyon denemeleri ve bugüne kadar İzmir ve çevresinde bazı bitkiler için yapılan gübre önerileri üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
NEVİN PEKTAŞ
- Gemlik çeşidi zeytinlerden kaliteli ve az tuzlu siyah sofralık zeytin üretimi üzerinde bir araştırma
A Study on the production of quality black table olives by useing Gemlik variety olives
DİLEK BAŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gıda MühendisliğiUludağ ÜniversitesiGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ KILIÇ
- Bitkisel yağların seçimli hidrogenasyonunda bazı etkenlerin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
ERDOĞAN ALEMDAR
Doktora
Türkçe
1986
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA TUĞTEPE
- Die Sprache und der Sprachstil Arno Schmidt's in:“Die Gelehrtenrepublik”
Başlık çevirisi yok
ZİHNİ TUNCER
