Μελέτη της παραγωγής βιοαιθανόλης από υψηλής συγκέντρωσης ρευστοποιημένων στελεχών γλυκού σόργου

Σαλαπάτας-Χατζηγιαννάκος, Ιωάννης; Salapatas-Chatzigiannakos, Ioannis

dc.contributor.author	Σαλαπάτας-Χατζηγιαννάκος, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Salapatas-Chatzigiannakos, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2015-06-26T12:03:58Z
dc.date.available	2015-06-26T12:03:58Z
dc.date.issued	2015-06-26
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40904
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11442
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Γλυκό σόργο	el
dc.subject	Βιοαιθανόλη	el
dc.subject	Ενζυμική υδρόλυση	el
dc.subject	Ζύμωση	el
dc.subject	Ρευστοποίηση	el
dc.subject	Sweet sorghum	el
dc.subject	Bioethanol	el
dc.subject	Fermentation	el
dc.subject	Liquification	el
dc.subject	Enzymatic hydrolysis	el
dc.title	Μελέτη της παραγωγής βιοαιθανόλης από υψηλής συγκέντρωσης ρευστοποιημένων στελεχών γλυκού σόργου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοτεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-09-30
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της παραγωγής βιοαιθανόλης από λιγνοκυτταρινούχα υλικά, τα οποία αποτελούν σημαντική πρώτη ύλη για παραγωγή βιοκαυσίμων δεύτερης γενιάς. Συγκεκριμένα μελετήθηκε η παραγωγή βιοαιθανόλης με πρώτη ύλη το γλυκό σόργο και ζύμωσή του από τον μικροοργανισμό Saccharomyces cerevisiae. Το γλυκό σόργο θεωρείται εξαιρετική πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαιθανόλης λόγω των υψηλών αποδόσεών του σε βιομάζα και του υψηλού ποσοστού άμεσα ζυμώσιμων σακχάρων (9-25%) του χυμού του. Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στην ενζυμική προκατεργασία του γλυκού σόργου και στην επίδραση των συνθηκών ενζυμικής υδρόλυσης στην παραγωγή αιθανόλης και την απόδοση της διεργασίας. Για την ενζυμική υδρόλυση χρησιμοποιήθηκαν τα εμπορικά ενζυμικά σκευάσματα της εταιρείας Novozymes, Celluclast 1.5L (από τον μύκητα Trichoderma reesei) και Novozym 188 (από τον μύκητα Aspergillus niger). Αρχικά πραγματοποιήθηκε μια σειρά από ζύμωσεις στους 30 οC με προϋδρόλυση, με ποσοστό ξηρής ύλης (dry matter, DM) 35% και ενζυμικό φορτίο (13fpu/g DM). Κατά την προυδρόλυση τα ένζυμα αφέθηκαν να ενεργήσουν πάνω στο υπόστρωμα για συγκεκριμένο χρόνο (χρόνος προυδρόλυσης) υπό 200rpm ανάδευσης, στους 50οC και μετά το πέρας του χρόνου προϋδρόλυσης πραγματοποιήθηκε ο εμβολιασμός με το μικροοργανισμό. Οι χρόνοι προϋδρόλυσης που δοκιμάστηκαν ήταν 0, 2, 6, 10 και 12 ωρες. Πραγματοποιήθηκε επίσης ζύμωση χωρίς προϋδρόλυση. Στις 24 ώρες ζύμωσης η μέγιστη παραγωγή αιθανόλης παρατηρήθηκε στη ζύμωση με 12 ώρες προϋδρόλυση και ήταν 62,53g/L, ενώ στη ζύμωση χωρίς ενζυμική υδρόλυση η μέγιστη παραγωγή αιθανόλης ήταν 48,28g/L. Στη συνέχεια κατασκευάστηκε στατιστικό μοντέλο με τη μέθοδο του Σύνθετου Πειραματικού Σχεδιασμού με Πλαισίωση Αστέρα (Box-Wilson Central Composite Design) για την μελέτη της συνδιασμένης επίδρασης του χρόνου προϋδρόλυσης και του ενζυμικό φορτίου στην παραγωγικότητα της ζύμωσης. Τα εύρη τιμών για τις δύο μεταβλητές ήταν 1.8 – 10.2 ώρες και 2.8 – 11.2 fpu/ g DM αντίστοιχα. Σύμφωνα με το μοντέλο η μέγιστη παραγωγικότητα είναι 3.02g/ L h και επιτυγχάνεται με 8.6 ώρες προϋδρόλυσης και 8.32 fpu/ g DM ενζυμικό φορτίο. Το αποτέλεσμα αυτό επιβεβαιώθηκε επίσης πειραματικά. Τέλος, πραγματοποιήθηκε σειρά πειραμάτων με τις παραπάνω συνθήκες προϋδρόλυσης για διάφορες τιμές DM από 10% έως 50%. Παρατηρήθηκε μέγιστη παραγωγικότητα 2,98g/L για 35% DM και απότομη μείωση της απόδοσης για υψηλότερες τιμές DM.	el
heal.advisorName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Κέκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Κολίσης, Φραγκίσκος,	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	72 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true