Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Ehsani,Keikhosro Karimi
محمدرضا احسانی (استاد مشاور) کیخسرو کریمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoomeh Heidary vinche
معصومه حیدری وینچه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Separation of Gluten and Ethanol Production from Wheat by Filamentous Fungi
materials. However, feedstock cost and overall yield are the most important factors that affect the economic outcome in bioethanol production process. The sugary substrates are easily fermentable; however, they are comparatively expensive. On the other hand, cellulosic materials are cheap and available in large amounts. However, ethanol production from lignoceluloses is very complicated and expensive. The starchy substrates are promising due to their economic viability and availability. Nowadays, most of ethanol is produced from starchy materials such as wheat and corn. Fermentation is the most important step in ethanol production by fermentation in which the microorganism plays an important role. Zygomycetes are saprophytic filamentous fungi, which are able to efficiently produce several metabolites including ethanol and glycerol. Furthermore, the biomass of these fungi contains appreciated level of chitosan. Chitosan is a biodegradable polymer with numerous applications especially in the agriculture, food and pharmaceutical industries as well as superabsorbent production. The fungi do not show the drawbacks of common ethanol producing microorganisms . Among the fungi, Mucor hiemalis and Rhizopus oryzae are relatively unexplored filamentous fungi with some advantages compared to others. The objective of this work was production of bioethanol from waste wheat flour by fungus M. hiemalis and R. oryzae . First, the wheat flour (20% w/v) was subjected to liquefaction by a commercial ?-amylase. Then, the liquefied syrup was saccharified by glucoamylase in order to produce fermentable sugar. The fermentation experiments were performed at various glucose concentrations, i.e., 10, 30, 50, 70, 90 and 100 % wheat flour hydrolyzate, as well as pure starch hydrolysate as a reference. The media were supplemented with necessary nutrients and inoculated with two different concentrations of the fungi (1 and 10 g/L). Maximum ethanol yield were obtained as 0.38 g/g and 0.39 g/g with initial fungal biomass of 1 g/L and 10 g/L R. oryzae , respectively, in fermentation of 30% wheat flour hydrolysate. Moreover, maximum ethanol yield were obtained as 0.40 g/g and 0.43 g/g at the same conditions, respectively, for M. indicus . The biomasses of the fungi were also analyzed regarding the protein, alkali insoluble materials, and chitosan. The results showed that concentration of glucose had no significant effects on the amount of protein in the biomass of the fungi. The highest yield of N-acetyl glucosamine and glucosamine observed for R. oryzae . Overall yield of 286.8 and 294.5 g ethanol per kg of initial wheat flour was obtained with initial fungal biomass of 1 g/L and 10 g/L R. oryzae , and 301.9 and 324.6 with initial fungal biomass of 1 g/L and 10 g/ L Mucor hiemalis respectively.
در سال های اخیر تولید اتانول از منابع تجدید پذیر به عنوان یک منبع سوختی و یا به عنوان یک ترکیب افزودنی اکسیژن دار به سوخت ها مورد بررسی قرار گرفته است. مواد خام مورد استفاده جهت تولید بیواتانول به سه دسته کلی؛ قندهای ساده، مواد نشاسته ای و مواد لیگنوسلولزی تقسیم می شوند. تعداد زیادی از مخمرها و قارچ ها در صنایع تخمیری کاربرد دارند. برای هر دو قارچ و با هر دو غلظت از قارچ، در ابتدا با افزایش غلظت گلوکز تا 100 گرم بر لیتر، افزایش یافته و با افزایش بیشتر غلظت گلوکز تا 190 گرم بر لیتر، این میزان کاهش یافته است. نشاسته ی گندم با غلظت 1 و 10 گرم بر لیتر قارچ موکور همیلیس بترتیب بطور متوسط 9/1 ± 35 و2/1 ± 33 و برای آرد گندم بترتیب برابر با 7/1 ±38 و 1/2 ± 36 است و درصد پروتئین موجود در نمونه های استفاده شده از نشاسته ی گندم با غلظت 1 و 10 گرم بر لیتر بر مبنای خشک از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب تقریباً برابر با 2/2 ± 37 و 4/2 ± 34 و برای آرد گندم بترتیب برابر با8/141 ± و 1/2 ± 39 است. متوسط بازده AIM (مواد غیر قابل حل در سود بر حسب گرم بازاء هر گرم بیومس) برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آردگندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 1 گرم بر لیتر از قارچ اورایزه بترتیب برابر با00/204 ± 0/02 و0/019 ±0/182 و متوسط بازده AIM تولیدیبرای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آرد گندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 10 گرم بر لیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب برابر با0/023 ± 0/211 و0/015 ± 0/194 بدست آمد. همچنین متوسط بازده AIM تولیدی (گرم بیومس/گرم) برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آرد گندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 1 گرم بر لیتر از قارچ موکور همیلیس بترتیب برابر با 0/022± 0/163 و0/021 ± 0/155 و متوسط بازده AIM تولیدی برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آردگندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 10 گرم بر لیتر از قارچ موکور همیلیس بترتیب برابر با 0/014±0/183 و0/018 ± 0/171بدست آمده است. مجموع بازده N - استیل گلوکزآمین و گلوکز آمین (بازیابی کل) برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آرد گندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 1 گرم بر لیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب برابر با0/010 ±0/637 و0/021 ± 0/621 و این مقدار برای قارچ موکورهمیلیس در شرایط مشابه بترتیب برابر با 0/021 ± 0/622 و 0/013±0/604 بدست آمده است. با مصرف 1 کیلوگرم آردگندم و مصرف غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب 8/286 و 5/294 گرم اتانول تولید می شود این اعداد برای غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه و استفاده از 1 کیلو نشاسته گندم بترتیب 6/399 و 6/429 گرم اتانول تولید شده است همچنین با مصرف 1 کیلوگرم گندم با مصرف غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از موکورهمیلیس بترتیب 9/301و 6/324 گرم اتانول تولید شد این اعداد برای غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از موکورهمیلیس اورایزه و استفاده از 1 کیلو نشاسته گندم بترتیب 6/419 و 6/439 گرم اتانول تولید شده است. کلمات کلیدی: 1- اتانول 2- آرد گندم 3- موکورهمیلیس 4- رایزوپوس اورایزه 5-کیتوزان 6- کیتین 7- پروتئین

ارتقاء امنیت وب با وف بومی