پديد آورنده :
مهمدموسي، زهرا
عنوان :
افزايش توليد ليپيد و لوتئين در ريزجلبك سندسموس اوبليكوس و توليد بيوگاز از بقاياي زيست توده آن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 98ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميد زيلويي
توصيفگر ها :
سندسموس اوبليكوس , لوتئين , لوتئين , پروتئين , ليپيد , كلروفيل , سوخت زيستي , بيوديزل , بيوگاز
استاد داور :
كيخسرو كريمي، نوراله ميرغفاري
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/11/05
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/12/17
چكيده فارسي :
چكيده هدف از انجام اين پژوهش افزايش توليد ليپيد و لوتئين در ريزجلبك سندسموس اوبليكوس توليد بيوگاز از بقاياي زيستتوده آن و انجام پيشفراوري بهمنظور افزايش توليد بيوگاز است بهمنظور توليد لوتئين كشتهاي متفاوت با شوك هاي گوناگون صورت گرفت غلظت نيترات از 52 0 به 3 گرم بر ليتر و شدت نور از 52 به 031 ميكرومولفوتونبرمترمربعثانيه افزايش يافت مشاهده شد كه در اين شرايط م حتواي لوتئين نسبت به مطالعات ديگر كاهش پيدا كرد بيشترين محتواي لوتئين در كشت دومرحله اي حاصل شد كه در مرحله اول به مدت ده روز شدت نور 52ميكرومولفوتونبرمترمربعثانيه وغلظت نيترات 52 0 گرمبرليتر و در مرحله دوم به مدت 4 روز غلظت نيترات 3 گرمبرليتر و شدت نور 031 ميكرومولفوتونبرمترمربعثانيه استفاده شد در نتيجه محتواي لوتئين 870 0 ميلي گرم بر گرم زيست توده محتواي پروتئين 26 درصد و غلظت باالتري از زيست توده 33 1 گرم بر ليتر نسبت به نمونه شاهد 54 0گرم بر ليتر به دست آمد در كشت يك مرحله اي كه از شدت نور 031 ميكرومولفوتونبرمترمربعثانيه و غلظت نيترات 3 گرم بر ليتر استفاده گرديد محتواي لوتئين 460 0 ميلي گرم بر گرم زيست توده و پروتئين 86 درصد حاصل شد و غلظت زيست توده به ميزان چشمگيري افزايش يافت 2 2گرم بر ليتر در اين پژوهش به منظور دستيابي به مقدار زيست توده باال با محتواي ليپيد باال در ريزجلبك سندسموس اوبليكوس روش دو مرحله اي بر مبناي محيط كشت كامل در مرحله اول و به دنبال آن كشت در شرايط محدوديت انتقال زيستتوده ته نشين شده به مرحله دوم و فقر نيتروژن انتقال زيستتوده سانتريفيوژ شده به مرحله دوم مورد ارزيابي قرار گرفت نتايج نشان داد كشت فتواتوتروف دومرحله اي به مدت 9 روز در مرحله اول با غلظت نيترات 52 0 گرم بر ليتر و 5 روز شوك نيترات در مرحله دوم محتواي ليپيد از 9 درصد به ترتيب براي محدوديت و فقر نيترات به 21 و 3 81 درصد وزن زيستتوده و در كشت ميكسوتروف با همان شرايط از 8 به 11 و 31 درصد وزنزيست توده افزايش پيدا كرد كشت فتواتوتروف با فقر نيترات به منظور افزايش محتواي ليپيد انتخاب شد از پيش فرآوري هاي متفاوت مانند اولتراسونيك حرارتي و هيدروترمال براي شكستن ديواره سلولي ريزجلبك و افزايش بازده توليد متان استفاده شد در اكثر موارد بازده توليد متان افزايش پيدا كرد از آنجايي كه نسبت C N اين گونه جلبكي 9 5 8 پايين تر از ميزان نسبت بهينه 03 02 C N براي فرآيند هضم بي هوازي است از كاه برنج به عنوان كمك هاضم براي افزايش نسبت C N سوبسترا استفاده شد و در اكثر موارد نتايج رضايت بخش نسبت به ساير مطالعات حاصل شد باقي مانده استخراج ليپيد از زيست توده به روش اولتراسونيك براي توليد بيوگاز استفاده و 84 291 ميلي ليتر به ازاي گرم ماده فرار حاصل شد با افزودن كمك هاضم كاه برنج به نسبت 1 3 جلبك كاه بازده توليد متان اين نمونه به 6 606 ميلي ليتر بر گرم ماده فرار افزايش يافت در نتيجه ريزجلبك سندسموس اوبليكوس جهت افزايش محتواي ليپيد و توليد بيوديزل گونه مناسبي است گونه مناسبي به منظور افزايش محتواي لوتئين با محيط كشت بولد باسل نيست و با شكستن ديواره سلولي اين گونه جلبكي مي توان متان بااليي توليد كرد كلمات كليدي سندسموس اوبليكوس لوتئين پروتئين ليپيد كلروفيل سوخت زيستي بيوديزل بيوگاز
چكيده انگليسي :
Enhancement of lipid and lutein production in the microalgae Scenedesmus obliquus and production of biogas from its biomass residue Zahra Mohmadmusa z mohmadmusa@ce iut ac ir Data of Submission January 22 2020 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language PersianSupervisors Hamid Ziloui hzilouei@cc iut ac irAbstract The goal of this study is to increase the production of lipids and lutein in Scenedesmus obliquusmicroalgae biogas production from its biomass residues and pretreatment to increase biogasproduction In order to produce lutein different laboratory cultures were performed with differentshocks Nitrate concentration increased from 0 25 to 3 g L and light intensity was increased from25 to 130 mol ft m2 s It was observed that in this condition the lutein content decreased comparedto other studies The highest lutein content was obtained in two stage culture In the first stage weused light intensity of 25 mol ft m2 s nitrate and nitrate concentration of 0 25 g L for ten daysand in the second stage nitrate concentration of 3 g L and light intensity of 130 mol ft m2 s wereused for 4 days As a result lutein content of 0 087 mg g biomass protein content of 62 andhigher concentration of biomass 1 33 g L were obtained compared to the control sample 0 45 g L In a one stage culture that used a light intensity of 130 mol ft m2 s and a nitrate concentrationof 3 g L the lutein content was 0 064 mg g biomass and 68 protein was obtained Furthermore biomass concentration increased significantly 2 2 g L In this study in order to achieve highbiomass content with high lipid content in Scenedesmus obliquus microalgae a two stage methodbased on complete culture medium in the first stage and then culture under restricted conditions transfer of sedimented biomass to stage Second and nitrogen deficiency transfer of centrifugedbiomass to the second stage was evaluated The results showed that two stage photoatotrophicculture for 9 days in the first stage with nitrate concentration of 0 25 g L and 5 days of nitrate shockin the second stage lipid content of 9 for nitrate restriction and deficiency to 12 and 18 3 respectively The percentage of biomass weight and in mixotrophic culture with the same conditionsincreased from 8 to 11 and 13 of biomass weight Mixotrophic cultures increased from 8 to 11 d13 biomass weight respectively Photoatotrophic cultures with nitrate deficiency were selected toincrease lipid content Different pretreatments such as ultrasonic thermal and hydrothermal wereused to break the cell wall of microalgae and increase the efficiency of methane production In mostcases methane production efficiencies increased Since the C N ratio of this algae species 8 5 9 is lower than the optimal ratio 20 30 C N for the anaerobic digestion process rice straw is usedas a digestion aid to increase the C N ratio substrate was used moreover in most cases satisfactoryresults were obtained compared to the literature Lipid extraction residue from biomass was used byultrasonic method to produce biogas and 192 48 ml g of volatile material was obtained By addingdigestion aid rice straw in a ratio of 1 3 algae straw the methane production efficiency of thissample increased to 606 6 ml g of volatile matter As a result Scenedesmus obliquus microalgaeare suitable species for increasing lipid content and biodiesel production they are not suitable speciesfor increasing lutein content with bold basel culture medium and high methane can be produced bybreaking the cell wall of this algae species key words Scenedesmus obliquus lutein protein lipid chlorophyll biofuel biodiesel biogas
استاد راهنما :
حميد زيلويي
استاد داور :
كيخسرو كريمي، نوراله ميرغفاري
