پديد آورنده :
حسيني، آرمان
عنوان :
توليد آستازانتين، اتانول و بيوگاز با استفاده از ريزجلبك هماتوكوكوس پلووياليس با رويكرد پالايشگاه زيستي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 107ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدهادي جزيني، كيخسرو كريمي
توصيفگر ها :
ريزجلبك , هماتوكوكوس پلووياليس , آستازانتين , اتانول , بيوگاز , پالايش زيستي
استاد داور :
حميد زيلوئي، حميد اميري
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/06/31
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/06/31
چكيده فارسي :
چکیده امروزه ریزجلبکها بهعنوان منابع تجدیدپذیرکاربردهای گستردهای در صنایع غذایی دارویی و سوختهای زیستی دارند و نگاه ویژهای را به خود جلب نمودهاند پاالیش زیستی بهعنوان روشی نوین و امیدبخش برای ایجاد صنعتی مبتنی بر زیستتوده شناخته میشود که قادر است از طریق فرآیندهایی مختلف محصوالتی با ارزش افزوده تجاری و سوختهای زیستمحیطی تولید نماید دراین راستا ریزجلبکها میتوانند بهعنوان ماده اولیهای زیستپذیر و اقتصادی برای پاالیشگاههای زیستی باشند در این پژوهش ریزجلبک هماتوکوکوس پلوویالیس کشت داده شد و پس از بررسی رشد آن در شرایط مطلوب تحت استرس فقر نیتروژن همراه با نور شدید قرار گرفت تا رنگدانه آنتیکسیدانی آستازانتین بهعنوان یک رنگدانه بسیار ارزشمند تولید کند شرایط استرس در غلظتی برابر و شدت نوری یکسان در دو دمای 62 و53 درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار گرفت و تأثیر آن بر زمان به حداکثر رسیدن محتوی رنگدانه در سلولها مشخص شد طی این بررسی نرخ تجمعی آستازانتین ریزجلبک در دمای53 درجه سانتیگراد 8 1 برابر بیشتر نسبت به دمای پایینتر شد و حداکثر محتوی آستازانتین آن به راندمانی برابر با 39 3 درصد وزن خشک رسید در ادامه پس از تهیه زیستتوده مورد نیاز برای پژوهش ابتدا اجزا تشکیل دهنده زیستتوده ریزجلبک آنالیز شد و سپس با بهکارگیری دستگاه اولتراسونیک و استفاده از حالل استن رنگدانه آن استخراج شد این فرآیند منجر به بازیابی 18 درصدی جامد زیستتوده گردید که بهعنوان خوراک برای تولید سوختهای زیستی مورد استفاده قرار گرفت پس از تعیین مقدارکربوهیدرات کل باقیمانده زیستتوده ابتدا تحت هیدرولیز آنزیمی قرار گرفت بهطوری که با استفاده از آنزیمهای تخریبکننده گلوکان بتا و گلوکان آلفا بازده هیدرولیز 2 79 درصدی نسبت به کل گلوکان جامد باقیمانده حاصل شد سپس با تخمیر جداگانه گلوکز آزاد شده در فرآیند تخمیر توسط مخمر ساکارومایسیس سرویزیه بازده 44 0 گرم اتانول به ازای هر گرم گلوکز و مقدار 2 0 گرم اتانول به ازای هر گرم جامد باقیمانده حاصل شد در ادامه از جامد باقیمانده طی فرآیند تخمیر جامد باقیمانده پس از استخراج رنگدانه و همچنین نمونه خام ریزجلبک هماتوکوکوس پلوویالیس برای تولید بیوگاز استفاده شد بیشترین مقدار متان تولیدی 2 232 میلیلیتر به ازای هر گرم جامد فرار با کیفیت 7 26 درصد متان از زیستتوده باقیمانده پس از استخراج رنگدانه بود و پس از آن مقدار 9 181 میلیلیتر به ازای هر گرم جامد فرار از تهمانده تخمیر با کیفیت 2 26 درصد متان بود که به ترتیب 9 2 برابر و 2 2 برابر نسبت به نمونه خام بیشتر بودند کلمات کلیدی ریزجلبک هماتوکوکوس پلوویالیس آستازانتین اتانول بیوگاز پاالیش زیستی
چكيده انگليسي :
Astaxanthin ehtanol and biogas production from microalgae Haematococcus pluvialis via a biorefinery approach Seyed Arman Hosseini arman hosseini@ce iut ac ir Date of Submission July 2 2019 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FrasiSupervisors Dr Mohammadhadi Jazini m h jazini@cc iut ac ir Dr Keikhosro Karimi karimi@cc iut ac irAdvisor Dr Majid Mahdieh M Mahdiyeh@araku ac irAbstractNowadays microalgae as renewable resources have wide applications in food pharmaceutical andbiofuel industries and has attracted particular attention Biorefinery is recognized as a promising wayto create a biomass based industry that is capable of producing value added products and biofuelsthrough various processes in this regard microalgae can be viable and economical raw materials forbiorefineries In this study the microalgae Haematococcus pluvialis were cultivated and Afterstudding its growth under favorable conditions it was subjected to the stress of nitrogen deficiencywith intense light to produce the antioxidant pigment astaxanthin as a highly valuable pigment Thestress conditions were studied at two different temperatures of 26 C and 35 C to determine the effectsof temperature on carotenogenesis As a result the pigment content at 35 C was 1 8 fold higher thanthat of the lower temperature 3 93 based on cell dry weight The biomass was analyzed in termsof pigment and carbohydrate contents The pigment was extracted using ultrasonic apparatus andacetone as a solvent This process resulted in 81 solid biomass recovery used for biofuelproduction After determining the total carbohydrate content the biomass residue was first subjectedto enzymatic hydrolysis The hydrolysis efficiency of 97 2 over the total residual glucan wasobtained Then the glucose released during hydrolysis was fermented by yeast Saccharomycescerevisiae and yielded 0 44 gram ethanol per gram of glucose and 0 2 gram ethanol per gram of solidresidue Then the residual solid remained after fermentation the residual solid after pigmentextraction and the raw algae sample of Haematococcus pluvialis were used for biogas production The highest amount of methane produced was 232 2 ml g volatile solid with 62 7 methane yieldfrom residual biomass after pigment extraction This study showed that the microalgaeHaematococcus pluvialis is a proper candidate for astaxanthin as well as ethanol and biogasproduction in a biorefinery approach Keywords Microalgae Haematococcus pluvialis Astaxanthin Ethanol Biogas Biorefinery
استاد راهنما :
محمدهادي جزيني، كيخسرو كريمي
استاد داور :
حميد زيلوئي، حميد اميري
