Ayçiçeği tohum kabuğu hemiselüloz hidrolizatından Pichia stipitis NRRL-124 mayası kullanılarak fermentasyonla etil alkol üretimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2003

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ODONCHİMEG JARGALSAİKHAN

Danışman: NURDAN SARAÇOĞLU

Özet:

ayçiçeği tohum kabuğu hemiseluloz hidrolizatından pichia stipitis nrrl-124 mayası kullanılarak fermentasyonla etil alkol üretimi (Yüksek Lisans Tezi) Odonchimeg JARGALSAİKHAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 2003 ÖZET Bu çalışmada ayçiçeği tohum kabuğundan elde edilen hemiselülozik hidrolizatın etil alkol fermentasyonu için kullanım olanakları araştırılmıştır. Antakya yöresindeki bir yağ fabrikasından temin edilen sıkım artığı olan ayçiçeği tohum kabuklarının yapısındaki potansiyel şekeri ifade eden hemiseluloz pentozan oranı %21,5 olarak bulunmuştur. Öncelikle ayçiçeği kabuklarının asidik hidrolizi için uygun reaksiyon koşulları araştırılmıştır. Asit konsantrasyonu, katı/sıvı oranı ve partikül boyutunun elde edilen indirgen şeker miktarına etkisi incelenmiştir. Çalışılan deney içinde en yüksek indirgen şeker miktarı 37 g/l, 90°C'de 0,7 M H2SO4 ile 1/5 katı/sıvı oranında, 310 dakikada elde edilmiştir. Bu değer tohum kabuklarındaki potansiyel şekerin %90'nı civarındadır. Çalışmanın bir sonraki aşamasında sentetik D-ksilozdan Pichia stipitis mayası ile etil alkol fermentasyonu sırasında başlangıç ksiloz konsantrasyonu ve havalandırmanın alkol verimi YP/S, alkol üretim hızı Qp ve maksimum alkol konsantrasyonuna EMax etkileri deneysel tasarım metodu kullanılarak araştırılmıştır. Başlangıç ksiloz konsantrasyonu ve fermentasyon ortamının hacmi cinsinden, YP/S, Qp ve Emax veren model eşitlikleri DESİGN-EXPERT bilgisayar paket programı yardımıyla elde edilmiştir. Cevap Yüzey Eğrilerinden bu11 parametreleri maksimum yapan değişken değerleri paket program tarafından nümerik olarak bulunmuştur. Çalışmanın daha sonraki bölümü ayçiçeği hemiselülozik hidrolizatından Pichia stipitis mayası kullanılarak fermentasyonla etil alkol üretimi ile ilgilidir. Hidrolizata toksik maddeleri giderici on işlem olarak "Overtiming" (Ca(OH)2 eklenerek pH 10' a çıkartılır, ardından H2SO4 ile 6,0'ya düşürülür) uygulanmıştır. Ortam pH'ı ve çalkalama hızı cinsinden YP/S, Qp ve Emax veren model eşitlikleri DESIGN-EXPERT bilgisayar paket programı yardımıyla elde edilmiştir. Yine Cevap Yüzey Eğrilerinden bu parametreleri maksimum yapan değişken değerleri paket program tarafından nümerik ve grafiksel olarak bulunmuştur. En yüksek alkol konsantrasyonu 12,19 g/l değerine 48 g/l toplam indirgen şeker içeren bir hidrolizattan başlangıç pH 6,0' da ve 100 rpm çalkalama hızında elde edilmiştir. Bu değere karşılık gelen alkol verimi 0,312 gg"1, alkol üretim hızı ise 0,0564 g/l saat'tir. Bilim Kodu : 603.02.01 Anahtar Kelimeler: Ayçiçeği Tohum Kabuğu Hidrolizatı, Pichia stipitis, Etil Alkol, Fermentasyon Sayfa Adedi : 132 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Nurdan SARAÇOĞLU