پديد آورنده :
اسپه بروجني، نسيم
عنوان :
پالايش زيستي از تفاله سيب جهت توليد اتانول و ساير تركيبات با ارزش به كمك قارچ موكور اينديكوس و مخمر ساكارومايسيس سروسيه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 106ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي
توصيفگر ها :
تفاله سيب , پيش فرآوري حلال آلي , اتانول , پكتين , كيتين , كيتوزان
استاد داور :
حميد زيلويي، محمد هادي جزيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/04/24
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/05/05
چكيده فارسي :
41 چكيده افزايش جمعيت جهاني و افزايش نياز به استفاده از سيستمهاي حمل و نقل مختلف افزايش مصرف سوختهاي فسيلي را بههمراه داشته است اين مسئله باعث افزايش مشكالت زيست محيطي همچون افزايش گازهاي گلخانهاي گرم شدن تدريجي زمين و تغيير اقليم شده است از اينرو استفاده از پسماندهاي مختلف كه به ظاهر ارزشي ندارند ميتواند راه حل مناسبي براي رفع مشكالت زيست محيطي و كاهش مصرف سوخت هاي فسيلي باشد همچنين ميتوان محصوالت جانبي مختلف با ارزش افزوده باال جهت استفاده در زمينه هاي مختلف غذايي دارويي بهداشتي و غيره توليد نمود پسماندهاي صنايع غذايي به ويژه پسماندهاي صنايع توليد آبميوه و محصوالت حاصل از ميوه پتانسيل بااليي براي توليد سوختهاي مختلف و تركيبات باارزش دارند باتوجه به اين موضوع در اين پروژه از تفاله سيب به عنوان ماده اوليه جهت توليد اتانول پكتين ليگنين وساير تركيبات با ارزش استفاده شد به منظور تبديل كربوهبدراتها موجود در تفاله سيب به قندهاي ساده و شكسته شدن پيوند هاي كواالنسي بين تركيبات ليگنوسلولزي از حالل آلي براي انجام پيشفرآوري در دماهاي 001و051و081 درجه سانتيگراد مدت زمان 03 و 06 دقيقه غلظت اتانول 05 و 58 درصد و در حضور عدم حضور اسيد استفاده شد بعد از انجام پيشفرآوري فاز جامد ومايع جدا شد فاز جامد براي انجام عمليات هيدروليز وتخميرهمزمان به كمك مخمر ساكارومايسيس سروسيه و قارچ موكور اينديكوس به كار برده شد بيشترين بازده توليد اتانول به كمك قارچ موكور اينديكوس مربوط به دماي 001درجه سانتيگراد مدت زمان 06 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد در حضور اسيد و به ميزان 2 67 ميباشد همچنين بيشترين بازده توليد اتانول به كمك مخمر ساكارومايسيس سروسيه مربوط به دماي 001درجه سانتي گراد مدت زمان 03 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد در حضور اسيد به ميزان 6 56 ميباشد همچنين ليپيد بدست آمده از جامد بعد از هيدروليز و تخمير به كمك قارچ موكور اينديكوس و مخمر ساكارومايسيس سروسيه به ترتيب مربوط به دماي 001درجه سانتيگراد مدت زمان 06 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد با اسيد و دماي 001درجه سانتيگراد مدت زمان 03 دقيقه غلظت اتانول 58 درصد با اسيد به ترتيب 75 21 و 42 31 ميباشد همچنين پكتين موجود در مايع حاصل از پيشفرآوري استخراج شد و بيشترين بازده پكتين استخراج شده 6 7 درصد در دماي 001درجه سانتيگراد مدت زمان 03 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد و بدون اسيد است سپس مايع حاصل از پيشفرآوري به كمك قارچ به صورت هوازي و بي هوازي و مخمر ساكارومايسيس سروسيه تخمير زده شد اتانول و بيومس بهدست آمده به كمك قارچ موكور به صورت هوازي در شرايط دمايي 051درجه سانتيگراد مدت زمان 03 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد در حضور اسيد و دماي 001درجه سانتيگراد مدت زمان 03 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد بدون اسيد ميزان 6 11 گرم بر ليتر و 7 7 گرم بر ليتر ميباشد همچنين مايع حاصل از پيش فرآوري به كمك قارچ موكور و مخمر به صورت بي هوازي تخمير زده شدند و بيشترين اتانول توليد شده براي قارچ موكور در دماي 001درجه سانتيگراد مدت زمان 03 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد در حضور اسيد به ميزان 8 51 گرم بر ليتر ميباشد و براي مخمر در دماي 001درجه سانتيگراد 03 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد و بدون اسيد و 0 01 گرم بر ليتر ميباشد در نهايت پروتئين موجود در بيومس بدست آمده از تخمير مايع پيشفرآوري به كمك قارچ موكور در حالت هوازي تعيين شد و بيومس بدست آمده در دماي 051درجه سانتيگراد مدت زمان 03 دقيقه غلظت اتانول 05 درصد و درحضور اسيد حاوي 45 پروتئين و 0 831 ميلي گرم كيتين و كيتوزان به ازاي گرم بيومس ميباشد واژگان كليدي تفاله سيب پيشفرآوري حالل آلي اتانول پكتين پروتئين كيتين و كيتوزان
چكيده انگليسي :
107 Biorefinery of apple pomace for ethanol and other valuable chemicals production by Mucor indicus and Saccharomyces cerevisiae Nasim Espah Borujeni n espah@ce iut ac ir Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Keikhosro Karimi karimi@cc iut ac irAbstract Today with the growing population of the world the demand to use transportation devices hasgrown which causes over consuming fossil fuels and environmental pollutions In this regard biofuels are the best choices to reduce these issues Agro industrial wastes e g appleprocessing wastes are suitable substrates for biofuels production The remaining solid afterapple juice extraction through the apple processing is called apple pomace In this study apple pomace was used as the substrate for ethanol and other valuable chemical productions Pretreatment was the main step in preparing the substrate for high yield ethanol andbyproducts production Before fermentation organosolv pretreatment was conducted atdifferent temperatures of 100 150 and 180 C for 30 and 60 min with 50 and 85 v vethanol solvent concentrations at the presence or absence of 0 5 w w sulfuric acid catalyst After pretreatment the solid and liquid phases were separated The solid phase was used forethanol production through the simultaneous saccharification and fermentation SSF byMucor indicus and Saccharomyces cerevisiae After ethanol production the solid residue offermentation was analyzed for its lipid content The highest ethanol yield was 76 2 obtainedby fermentation with M indicus at 100 C for 60 min with 50 ethanol and catalyst whereas65 6 yield was obtained by S cerevisiae at 100 C for 30 min with 50 ethanol in thepresence of catalyst Also the lipid of solid residue was 12 57 by M indicus at 100 C for 60min with ethanol 50 in the presence of the catalyst Furthermore the liquid phase was usedfor pectin extraction and fermentation The highest pectin yield was 7 6 obtained from thesubstrate pretreated with 50 ethanol at 100 C for 30 min without the catalyst The liquidphase was similarly fermented by M indicus and S cerevisiae under the anaerobic conditions Also the liquid phase was cultivated under the aerobic conditions by M indicus The highestethanol production under the anaerobic conditions was 15 8 gram per liter by M indicus fromthe apple pomace pretreated with 50 ethanol at 100 C for 30 min and with catalyst and 10 0gram per liter by S cerevisiae from the substrate pretreated with 50 ethanol at 100 C for 60min without catalyst The highest ethanol and biomass production by M indicus under theaerobic cultivations was 11 6 and 7 7 gram per liter respectively Moreover protein chitin and chitosan content of the biomasses were determined The biomass obtained from the liquidphase of the substrate pretreated with 50 ethanol at 150 C for 30 min with catalyst contained54 protein and 138 0 milligram chitin and chitosan per gram of biomass Keywords Biorefinery Apple pomace Organosolv pretreatment Saccharomycescerevisiae Mucor indicus Ethanol Pectin Protein Chitin and Chitosan
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي
استاد داور :
حميد زيلويي، محمد هادي جزيني
