|
عنوان
|
تولید بیواتانول از ضایعات نان به کمک باکتری زیموموناس موبیلیس
|
|
نوع پژوهش
|
طرح پژوهشی خاتمه یافته
|
|
کلیدواژهها
|
بیواتانول، ضایعات نان، زیموموناس موبیلیس، سوخت زیستی، انرژی تجدیدپذیر
|
|
چکیده
|
این گزارش، خلاصهای جامع از اجرای طرح پژوهشی «تولید سوخت بیواتانول از ضایعات نان با کمک زیموموناس موبیلیس» را ارائه میدهد. با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای منابع انرژی پایدار و کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی، تولید بیواتانول از منابع زیستی غیرغذایی یا ضایعات غذایی مانند نان، اهمیت فزایندهای یافته است. در این طرح، از ضایعات نان جمعآوریشده از سلف دانشگاهی مرکز آموزش عالی محلات بهعنوان زیستتوده اولیه استفاده شد. فرآیند تولید بیواتانول در دو مرحله اصلی انجام گرفت: • هیدرولیز آنزیمی برای تبدیل نشاسته موجود در نان به قندهای ساده قابل تخمیر، • تخمیر زیستی با استفاده از باکتری زیموموناس موبیلیس PTCC 1718 برای تبدیل قندها به اتانول. در مرحله هیدرولیز، ابتدا اثر دوز آنزیم آلفا-آمیلاز بر میزان قند آزادشده بررسی شد و سپس با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و طرح باکس-بنکن، پارامترهای مؤثر در فرآیند قندسازی شامل دوز آنزیم آمیلوگلوکوزیداز، درصد سوبسترای جامد و زمان فرآیند بهینهسازی گردید. در مرحله تخمیر نیز با بهکارگیری RSM و طرح مرکب مرکزی، چهار عامل مؤثر شامل غلظت اولیه قند، مقدار مایه تلقیح (بر حسب وزن خشک باکتری)، مقدار پپتون و زمان تخمیر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که حداکثر میزان قند احیا (141 گرم در لیتر) تحت شرایط بهینه شامل 9/19% درصد سوبسترای جامد، 8/11 واحد آنزیم آمیلوگلوکوزیداز و زمان قندسازی 5/26 ساعت حاصل شد. در مرحله تخمیر، حداکثر تولید اتانول (4/31 گرم در لیتر) در شرایط بهینه شامل غلظت اولیه قند 85 گرم در لیتر، وزن خشک باکتری 0325/0 گرم، وزن پپتون 36/0 گرم و زمان تخمیر 27 ساعت بهدست آمد. در این شرایط، 83/80% از قندهای اولیه مصرف شد و بازده تولید اتانول 457/0 (معادل 7/89% از بازده نظری) گزارش گردید. این یافتهها کارایی بالای زیموموناس موبیلیس در تولید بیواتانول از ضایعات نان را تأیید میکند و نشان میدهد که این باکتری میتواند جایگزین مناسبی برای مخمر مرسوم ساکارومایسس باشد.
|
|
پژوهشگران
|
داود مظاهری تهرانی (مجری)، محمدعلی فتحعلی (Mohammad Ali Fathali) (ناظر)
|