Bazı mayaların pentozca zengin asma çubuğu hidrolizatına adaptasyonu ve etanol üretimi

Abstract

Dünya nüfusunun artması ve tüketim alışkanlıklarının değişmesi nedeniyle enerjiye olan talep gün geçtikçe artmaya devam etmektedir. Ancak mevcut kaynaklar oldukça sınırlıdır ve bu kaynakların giderek tükenmesi yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyacı arttırmaktadır. Ana bileşenleri karbohidrat bileşikleri olan bitkisel ve hayvansal tüm maddeler 'Biyokütle Enerji Kaynağı' olarak tanımlanmaktadır ve bu enerji, tarımsal - organik atıklardan, mikrobiyal yolla elde edilebilir/sürdürülebilinir bir enerji türüdür.Çalışmanın birinci bölümünde, 13 adet suş ile, etanol üretiminde adaptasyona seçilecek türün belirlenebilmesi için ön süreç amaçlı olarak tanımlı ortamda fermantasyonlar gerçekleştirilmiştir. Bu aşamada aktivite açısından diğerlerine göre yüksek oldukları gözlenen beş suş ile, saf hidrolizat ortamında fermantasyon sürecine geçilerek, tanımlı ortam ile asma çubuğu bitkisi atıklarının seyreltik asit ile hidrolizi ile elde edilen hidrolizat ortamlarında mayaların üretim ve verimlilikleri karşılaştırılmıştır. Hidrolizat ortamında üretim değeri açısından en yüksek olduğu belirlenen P. kudriavzevii ile ardışık fermantasyon denemeleri ile adaptasyon aşamasına geçilmiştir. Bütün fermeantasyon süreçleri boyunca hücre sayımı yapılarak büyüme izlenmiş şeker ve alkol ölçümleri yapılmıştır.Tanımlı besiyeri ortamı ile saf hidrolizat ortamında P. kudriavzevii suşu ile yapılan çalışmanın sonucunda elde edilen üretim değerleri karşılaştırıldığında; Etanol konsantrasyonunda (g/L) % 63'lük ve Etanol veriminde (g/g) 1,6 katlık bir artış elde edilmiştir.Sonuç olarak, fermantasyon yoluyla biyoetanol üretimi için uygun tamamen organik atık temelli hidrolizat ortamının, adapte edilmiş mayalar ile sürdürülebilir/biyoekonomik bir yöntem olarak enerji eldesinde alternatif hammadde olarak kullanılabilirliği gösterilmeye çalışılmıştır.

Due to the increasing World population and changing consuming habits, the need for energy is rising sharply. However, repository sources of energy are limited and the demand for the renewable sources are continually increasing. All the plant or animal based matters which contains carbohydrates as their main components are termed as Biomass Energy Source. And this energy, is a kind of sustainable energy that is obtained from the agricultural –organic wastes.At the first part of this study according to their positiveness for pentose utilization, 13 strains were submitted to fermantation on defined media as pre process. At this stage, by the five strains that have higher than others in terms of activity, fermentation on hydrolysate medium that was prepared by the hydrolysation of the bunches with weak acid pretreatment were carried. Their productiveness and yields were compared on both fermantation conditions. The strain belong to P. kudriavzevii species was determined as superior than others. By using this strain, sequential fermentation studies for the adaptation were carried on hydrolysate medium. During the all fermentation processes, growth of the strains were monitored by counting the cells and measuring the reducing sugar and alcohol concentrations, daily. As the results of the fermentation by P. kudriavzevii on defined media and on hydrolysate media were compared; 63% increase in ethanol concentration (g/L) and 1.6 fold (g/g) increase in ethanol productiveness were obtained. As conclusion, the hydrolysate medium which was prepared totally from organic based waste could be used for the production of energy as an alternative/sustainable by the adapted yeasts due to fermantation is shown.