تولید گلوکز از پساب برنج با استفاده از فرآیند هیدرولیز آنزیمی آسپرژیلوس نایجر به منظور تولید اتانول
محورهای موضوعی : زیست فناوری میکروبیمسعود حاتمی منش 1 , حبیب اله یونسی 2 , نادر بهرامی فر 3
1 - کارشناس ارشد، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
2 - دانشیار، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی،
دانشگاه تربیت مدرس، نور، گروه محیط
3 - استادیار، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، گروه محیط زیست
کلید واژه: اتانول, پساب برنج, ساکارومایسس سرویزیه, هیدرولیز آنزیمی,
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: پساب برنج یکی از مهم ترین و فراوان ترین پساب های شهری است که روزانه به میزان فراوانی تولید می شود. و به دلیل بار بالای مواد آلی می تواند به عنوان گزینه مناسب در تولید اتانول(سوخت زیستی سازگار با محیط زیست) به کارگرفته شود. این مطالعه با هدف بررسی تولید اتانول از پساب برنج با استفاده از فرآیند هیدرولیز آنزیمی و تخمیر توسط قارج آسپرژیلوس نایجر و مخمر ساکارومایسس سرویزیه انجام شد. مواد و روش‌ها: برای بهینه سازی فرآیند هیدرولیز آنزیمی توسط قارچ آسپرژیلوس نایجر به منظور تولید گلوکز، تاثیر غلظت های مختلف پساب با میزان نشاسته اولیه (20، 40، 50، 60 و 80) گرم بر لیتر، و منبع نیتروژنی (NH4NO3، NH4SO4و NH4CL) مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور تعیین غلظت قند تولید شده از روش DNS استفاده شد. برای اندازه گیری غلظت اتانول تولیدی از دستگاه کروماتوگرافی گازی استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که غلظت 60 گرم بر لیتر و منبع نیتروژنی NH4SO4 بیشترین تاثیر را بر روی گلوکز تولیدی به میزان 31.84 و 32.27 گرم بر لیتر دارا می باشد. نتایج بررسی تولید اتانول توسط مخمر ساکارومایسس سرویزیه از پساب هیدرولیز شده با غلظت گلوکز اولیه 32.4 گرم برلیتر نشان داد که بیشترین میزان اتانول تولیدی و بازده آن به ترتیب برابر با 11.51 گرم بر لیتر و 0.37 گرم اتانل در هر گرم از کل قند می باشد. همچنین بیشترین میزان وزن خشک سلولی و بازده آن به میزان2.98 گرم توده زیستی و g CDW/g total sugar 0.14 به دست آمد. نتیجه‌گیری: با توجه به فراوان بودن پساب برنج و همچنین میزان بازده اتانول تولیدی، پساب مورد نظر می تواند به عنوان یک سوبسترای مناسب در تولید اتانول به عنوان یک سوخت زیستی بکار گرفته شود.
Background & Objectives: Rice mill is one of the mostabundant effluent waste waters worldwide. Due to the high starch and organic compound content, it can be used as alternatives source for ethanol production as an environmental sustainable biofuel. This study was aimed to examine the ethanol production through enzymatic hydrolysis of rice mill and fermentation process by using Aspergillus niger and Saccharomyces cerevisiae yeast. Materials & Methods: In order to optimize the enzymatic hydrolysis process by A. niger, an analysis was performed to determine the effects of different concentrations of effluent with initial starch concentrations (20, 40, 50, 60and80 gl-1) and nitrogen source (NH4NO3, NH4SO4 and NH4CL). The levels of sugar and the produced ethanol were determined by DNS and gas chromatography, respectively. Results: The results showed that the effluents containing a starch concentration of 60gl-1 and (NH4 SO4) had the highest influence on glucose production, 32.27 and 31.84 gl-1 respectively. Also the results of ethanol production through hydrolysis of rice mill, with initial glucose concentration 32. 4gl-1, by saccharomyces cerevisiae showed the maximum amount of ethanol production and yield,11.51gl-1 of 0.37 g ethanol/g total sugar. The highest cell dry weight and yield were 2.98 g biomass cell and 0.14 g CDW/g total sugar, respectively. Conclusion: Regarding the abundance of rice mill and the yield of ethanol production of this effluent yield, the rice mill can be used as a suitable substrate for the ethanol production.