Havuç posasından etanol üretimi

Abstract

Bu tez çalışmasında havuç posası kullanılarak bir biyoyakıt çeşidi olan etanol üretimi araştırılmıştır. Çalışmanın ilk adımında tarımsal bir yan ürün olan havuç posası asit çözeltisi ile hidrolize edilerek yapısındaki kompleks şekerler basit şekerlere indirgenmiştir. İkinci adımda, elde edilen basit şekerlerden altı karbonlu olanlar Saccharomyces cerevisiae mayası tarafından fermantasyon sonucu etanole dönüştürülmüştür.Tez çalışmasının ilk aşamasında, hidrolizi gerçekleştirecek asidin türüne ( hidroklorik asit ve sülfürik asit) ve asidin konsantrasyonuna ( % 0.76, %1.14, %1.51 v/v) bağlı olarak fermantasyon sonucu oluşan etanol konsantrasyonu araştırılmıştır. Hidroliz aşamasında % 0.76 (v/v) konsantre sülfürik asit ilave edildiğinde, fermantasyon sonucu oluşan etanol konsantrasyonu 2.16 g/l olmuştur.Tez çalışmasının ikinci aşamasında besi ortamının ilk pH değerinin, mayanın ürettiği etanol konsantrasyonu üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Besi ortamının ilk pH?ı 5 olarak ayarlandığında fermantasyon sonucu oluşan etanol kosantrasyonu en yüksek değere (1.81 g/l) ulaşmıştır. Çalışmanın üçüncü aşamasında, S. cerevisiae mayasının besi ortamına inokülasyon oranı incelenmiştir. Üç farklı inokülasyon oranında yapılan denemeler sonrasında en yüksek etanol üretimi % 20 (v/v) inokülasyon oranında elde edilmiştir. Tez çalışmasının son aşamasında ise karbon kaynağı oranının etanol konsantrasyonu üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Artan (% 22.90, % 34.35 ve % 45.80 w/v) havuç posası konsantrasyonunda etanol üretiminin arttığı, en yüksek üretime % 45.80 w/v havuç posası içeren besiyerinde ulaşıldığı (3.55 g/l) denemeler sonucunda gösterilmiştir.

In this thesis study, bioethanol a kind of biofuel was produced using carrot pomace. At the first step of the study, carrot pomace a agricultural by-product was hydrolyzed by liquid acid solution. Thus, complex sugars in the structure of carrot pomace were broken down to simple sugars. At the second step, the simple sugars consisting of six carbon atoms were fermented to ethanol by the yeast Saccharomyces cerevisiae.At the first part of the thesis study, the concentration of ethanol formed as a result of fermentation was investigated depending on the type of acid ( hydrochloric acid and sulfuric acid ) and the concentration of acid (0.76%, 1.14%, 1.51% v/v ). When 0.76% (v/v) concentrated sulfuric acid was used in the hydrolysis stage, the concentration of ethanol reached a value of 2.16 g/L as a result of fermentation.At the second part of the thesis study, the effect of culture medium?s initial pH on the concentration of ethanol was also investigated. When initial pH of the culture medium was adjusted to 5, the concentration of ethanol reached the highest value (1.81 g/L) as a result of fermantation. At the third part of the study, inoculation rate of the yeast S. cerevisiae to the culture medium was investigated. After the experiments conducted by three different inoculation rates, the maximum ethanol production was obtained by 20% (v/v) inoculation rate.At the last part of the thesis study, the effect of the ratio of the carbon source on the concentration of ethanol was investigated. By increasing the concentration of carrot pomace (% 22.90, % 34.35 ve % 45.80 w/v) increased the production of ethanol. When 45.80% (w/v) carrot pomace was used in the culture medium, the concentration of ethanol reached the highest value (3.55 g/L).