Skip to main content
SUPERVISOR
Keikhosro Karimi,Mohammad.J. Taherzadeh
کیخسرو کریمی (استاد راهنما) محمدجعفر طاهرزاده اصفهانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reihaneh Asachi
ریحانه عصاچی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1385
Ethanol from renewable resources has been of interest in recent decades as an alternative fuel or oxygenated additive to current fossil fuels. Bioethanol can be produced by fermentation from a variety of raw materials which contain sugars, starch and lignocellulosic substances. One of the most important parts of the process of producing ethanol by fermentation is using microorganisms.A great number of yeasts and fungi are used in the fermentation industry. Zygomycetes are saprophytic filamentous fungi, which are able to produce several metabolites including ethanol and glycerol.Among the filamentous fungi belonging to the zygomycetes normal" M. indicus . This corresponds to around 5.2-fold higher ethanol yield compared to that from the untreated straw. Moreover, the yield of glycerol production by adding the fungal extract was reduced in all fermentation process (glucose, wheat grains, and wheat straw) as compared to those obtained in presence of yeast extract. Based on the aforementioned results, it can be concluded that fungal extract as a potential nutrient source can be used in culture media to promote ethanol yield and also repress the formation of glycerol as the major byproduct. Keywords: Bioethanol, Mucor indicus , Fungal extract, Chitosan, Wheat, Nutrient .
در سال‌های اخیر تولید اتانول از منابع تجدید پذیر به عنوان یک منبع سوختی جایگزین یا به عنوان یک ترکیب افزودنی اکسیژن دار مورد بررسی و توجه قرار گرفته است. مواد خام مورد استفاده جهت تولید بیواتانول به سه دسته کلی قندهای ساده، مواد نشاسته‌ای و مواد لیگنوسلولزی تقسیم می‌شوند. یکی از مهمترین بخشهای فرآیند تولید اتانول به روش تخمیری میکروارگانیسم مورد استفاده می باشد. تعداد زیادی از مخمرها و قارچ‌ها در صنایع تخمیری کاربرد دارند. زیگومیست‌ها از جمله قارچ‌های فیلامنتوس هستند که قادر به تولید متابولیت‌های مختلف همچون اتانول و گلیسرول می‌باشند. قارچ‌موکور ‌ایندیکوس از جمله قارچ‌های فیلامنتوس متعلق به رده زیگومیست‌ها می‌باشدکهعلاوه بر تولید اتانول با راندمان بالا دارای بیومس با ارزشی برای تولید کیتوزان می باشد. تحقیقات قبلی نشان داده است که علی رغم توانایی بالای این قارچ برای تولید اتانول، این قارچ نیاز به مواد غذایی متنوع و گران قیمت از جمله عصاره مخمر دارد.در این تحقیق برای اولین بار، قابلیت و اثرات جایگزینی عصاره قارچ (مواد ریز مغذی قابل هضم و ضروری تولیدی از فرآیند اتولیز بیومس قارچ موکور) به جای مواد مغذی موردنیاز (عصاره مخمر و مواد معدنی) برای رشد میکروارگانیسم و تولید بیواتانولمورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که عصاره قارچ به تنهایی می تواند جایگزین عصاره مخمر و همه نمکهای معدنی (سولفات منیزیم، دی پتاسیم هیدروژن فسفات، سولفات آمونیوم و کلرید کلسیم) در محیط کشت شود و به عنوان یک ماده غذایی کامل برای میکروارگانیسم برای تولید اتانول با راندمان بالای 47/0 گرم به ازای هر گرم گلوکز در فرآیند تخمیر مورد استفاده قرار گیرد.انجام فرآیند اتولیز در دمای 50 درجه سانتیگراد، pH برابر5 و غلظت اولیه بیومس 57 گرم بر لیتر منجر به تولید یک منبع غنیاز انواع مواد غذایی با ارزش ومهم (عصاره قارچ) می شود. غلظت های آمینو نیتروژن و نیتروژن کل عصاره قارچ تولیدی در این شرایط به ترتیب معادل با غلظت های 1/39 و 4/43 گرم بر لیتر عصاره مخمر در محیط کشت می باشند. همچنین جزءکیتوزاندر AIM(جامدات غیر قابل حل در سود) مواد سلولی باقیمانده پس از فرآیند اتولیز نسبت به جزءکیتوزان اولیه موجود در AIM بیومس قارچ افزایش داشته است که می تواند به عنوان یک محصول با ارزش موردتوجه قرار گیرد. در ادامه این تحقیق، تولید بیواتانول از دانه های گندم به عنوان یک ترکیب نشاسته دار (غلظت های بالای گلوکز) توسط قارچ موکور ایندیکوس با هدف استفاده از عصاره قارچ به عنوان ماده مغذی جایگزین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که قارچ موکور در غلظت های مختلف گلوکز (100، 150 و 200 گرم بر لیتر) از هیدرولیزیت آرد گندم در حضور عصاره قارچ نسبت به حضور عصاره مخمر، گلوکز را در مدت زمان کمتری (بیش از 4/1 تا 5/2 برابر بسته به غلظت اولیه گلوکز) مصرف می کند و اتانول را با ماکزیمم راندمان بالاتری تولید می کند. همچنین تولید بیواتانول از هیدرولیزیت کاه گندم به عنوان یک ترکیب لیگنوسلولزی توسط قارچ موکور ایندیکوس با هدف استفاده از عصاره قارچ به عنوان ماده مغذی جایگزین مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت.نتایج نشان داد که در اثر پیش فرآوری کاه گندم توسط حلال نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید(NMMO)، راندمان هیدرولیز به بیش از 6 برابر افزایش پیدا کرده و تقریباً در حدود 93 درصد سلولز موجود در کاه گندم به گلوکز تبدیل شد.راندمان تولید اتانول برای کاه گندم پیش فرآوری شده با افزودن عصاره قارچ نسبت به حضور محیط کشت کامل (عصاره مخمر و مواد معدنی) به 1/92 درصد افزایش یافته است که این مقدار در حدود 2/5 برابر از راندمان تولید اتانول فرآیند تخمیر کاه گندم پیش فرآوری نشده بیشتر است. همچنین راندمان تولید گلیسرول با افزودن عصاره قارچ در تمامی فرآیندهای تخمیر (گلوکز، دانه های گندم و کاه گندم) نسبت به راندمان نتیجه شده در حضور محیط کشت کامل و یا افزودن عصاره مخمر کاهش یافته است. این نتیجه دلیل بر کارآمد بودن عصاره قارچ به عنوان یک ماده غذایی مناسب در محیط تخمیر می باشد که علاوه بر جایگزینی به جای تمام مواد غذایی موردنیاز (عصاره مخمر و نمکهای معدنی) برای میکروارگانیسم، باعث افزایش راندمان تولید اتانول (محصول اصلی) و کاهش راندمان تولید گلیسرول (محصول فرعی) در فرآیند تخمیر می شود. کلمات کلیدی: 1- بیواتانول 2- قارچ موکور ایندیکوس 3- عصاره قارچ 4- کیتوزان 5- گندم6- جایگزینی مواد غذایی در فرآیند

ارتقاء امنیت وب با وف بومی