Mantar meşesi (quercus suber) atığından biyoetanol üretimi
Bioethanol production from cork oak (quercus suber) waste
- Tez No: 997706
- Danışmanlar: PROF. DR. ASLI İŞCİ YAKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- 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 araştırmada, biyoetanolü alternatif bir biyoyakıt olarak değerlendirmek amacıyla mantar meşesi (Quercus suber) kaynaklı atıklar, kolin klorür–formik asit (1:2 molar oran) esaslı bir derin ötektik çözücü kullanılarak ön işleme tabi tutulmuştur. Ön işlemler 90, 110 ve 130 °C sıcaklıklarda ve 20, 40 ile 60 dakikalık sürelerde gerçekleştirilmiştir. Uygulanan sıcaklık ve işlem süresinin artmasıyla birlikte katı faz geri kazanımının azalma eğilimi gösterdiği belirlenmiş; en yüksek geri kazanım oranı %98.20 ile 90 °C–20 dakika koşulunda, en düşük değer ise %61.10 ile 130 °C–60 dakika koşulunda elde edilmiştir. 130 °C ve 60 dakikalık koşullarda katı biyokütledeki glikoz oranı %48.70'e yükselmiş, ksilan oranı ise %5'e düşmüştür. Aynı koşullarda, sıvı fazda ksiloz, galaktoz ve mannozun toplamı 100 g meşede 2.75 g olarak belirlenmiştir. En yüksek toplam ksilo-oligosakkarit verimi %22.3 ile 110 °C–60 dakikada elde edilmiştir. Toplam fenolik madde miktarı ise 130 °C–60 dakikada 194.7 mg GAE/g'a ulaşmıştır. Enzimatik hidroliz sonuçlarında, glikoz ve ksiloz veriminin sıcaklıkla arttığı gözlemlenmiştir. 130 °C–40 dakikada işlenmiş örneklerin enzimatik hidrolizi sonrasında glikoz ve ksiloz konsantrasyonları sırasıyla 3080.47 mg/L ve 569.86 mg/L'ye ulaşmıştır. En uygun koşullarda gerçekleştirilen eş zamanlı sakkarifikasyon ve fermantasyon (SSF) deneylerinde 0.48 g/L etanol üretilmiştir. Ayrıca, SEM analizleri sonucunda, ön işlem görmemiş örneklerin düzgün ve gözeneksiz bir yapıya sahipken; DES ön işlemi sonrası bu pürüzsüz yapının değiştiği ve yüzeyde deliklerin ve boşlukların meydana geldiği gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, mantar ağacı budama atıklarının DES kullanılarak ön işleme tabi tutulmasının lignin ve hemiselülozun kısmen uzaklaştırılmasını sağladığı ve fenolik bileşiklerin etkin bir şekilde ekstrakte edilmesine olanak tanıdığı belirlenmiştir. Ancak, yüksek etanol verimi elde etmek için DES bileşiminin, ön işlem şiddetinin ve fermantasyon koşullarının daha ileri optimizasyon çalışmalarına ihtiyaç duyulduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, cork oak (Quercus suber) tree residues were pretreated with a deep eutectic solvent (DES) composed of choline chloride and formic acid (molar ratio 1:2) to investigate their potential for bioethanol production as an alternative biofuel. Pretreatment was performed at 90, 110, and 130 °C for 20, 40, and 60 minutes. Solid recovery decreased with increasing pretreatment severity, with the highest recovery (98.20%) obtained at 90 °C for 20 minutes and the lowest (61.10%) at 130 °C for 60 minutes. Under the most severe conditions (130 °C–60 min), the glucose content in the solid fraction increased to 48.70%, while xylan content decreased to 5%. The liquid phase obtained under the same conditions contained a total of 2.75 g of xylose, galactose, and mannose per 100 g of biomass. The maximum total xylo-oligosaccharide yield (22.3%) was achieved at 110 °C for 60 minutes. In addition, the highest total phenolic content (194.7 mg GAE/g) was observed at 130 °C for 60 minutes. Enzymatic hydrolysis results showed that glucose and xylose yields increased with pretreatment temperature. Samples pretreated at 130 °C for 40 minutes yielded glucose and xylose concentrations of 3080.47 mg/L and 569.86 mg/L, respectively. Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) experiments conducted under selected conditions resulted in an ethanol concentration of 0.48 g/L. SEM analysis revealed that untreated samples had smooth and compact surfaces, whereas DES-pretreated samples exhibited disrupted structures with pores and cavities. Overall, the results indicate that DES pretreatment facilitates partial removal of lignin and hemicellulose and enhances phenolic extraction; however, further optimization of DES composition, pretreatment conditions, and fermentation parameters is required to improve ethanol production.
Benzer Tezler
- Mantar meşesi (Quercus suber) kabuklarının işlenmesinde ortaya çıkan atıksuların deri sanayinde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigations of using possiblity of the wastewater that come out during processing of cork oak (Quercus suber) barks
ŞEVKET AYKUT ANIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Deri MühendisliğiEge ÜniversitesiDeri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. BEHZAT ORAL BİTLİSLİ
- Türkiye'deki mantar meşesi (Quercus suber L.)'nin ekonomik öneminin araştırılması
The research of the economic importance of cork oak (Quercus suber L.) in Turkey
HURİYE MELDA ÖZSÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TÜRKER
- Farklı meşe türünden elde edilen palamutların potansiyel besleme değeri
Potential nutritive value of acorn from different oak species
EMRAH KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
ZiraatKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADEM KAMALAK
- Yenice sıcak noktası: Ekolojisi ve sürdürülebilirliği
Yenice hotspot: Ecology and sustainability
MUHAMMET ÖZTEKİNCİ
- Solunum yolu allerjilerinde aeroallerjenlere karşı duyarlığın araştırılması
Başlık çevirisi yok
FÜSUN ERDENEN