بهینه‌سازی تولید بیواتانول از باگاس نیشکر پیش تیمار اسیدی شده با به کارگیری پیکیا استیپیتیس

  مقدمه: به علت محدود بودن سوخت‌های فسیلی و مصرف روز افزون آن‏ها‏، ‏تولید سوخت‌های زیستی مایع از اهمیت بالایی برخوردار است. ‏استفاده از مواد اولیه­ای که مصرف غذایی نداشته باشند، ‏مانند مواد لیگنوسلولزی برای ‏تولید سوخت‏های زیستی نسل دوم مطرح‌اند. ‏با توجه به این‏که مقدار در خور توجهی از مواد لیگنوسلولزی را قند‏های پنتوز تشکیل می‌دهد، ‏استفاده از این قندها برای تولید سوخت‌های زیستی اهمیت ویژه­ای دارد. ‏بنابراین، در این پژوهش، از مخمر پیکیا استیپیتیس برای تولید بیواتانول از این قندهای پنج کربنه و بهینه‏سازی شرایط تخمیر استفاده شده است.   مواد و روش‏‏ها: باگاس نیشکر با روش اسید رقیق پیش تیمار شد. ‏از مخمر پیکیا استیپیتیس برای تخمیر قندهای حاصل از پیش تیمار باگاس استفاده شد. ‏برای بهینه‌سازی فرآیند تخمیر و افزایش مقدار اتانول منابع نیتروژن، ‏فسفر، ‏روی، ‏گوگرد، ‏منیزیم و ویتامین مورد نیاز مخمر با استفاده از روش طراحی آزمایش‌ها بررسی شد. در ‏طراحی تاگوچی، آرایه L27 با 8 عامل‏‏ و سه سطح در نظر گرفته شد.   نتایج: تحلیل نتایج حاصل از طراحی آزمایش‌ها به روش تاگوچی نشان می‌دهد که شربت ذرت خیسانده، ‏دی‏آمونیوم‏هیدروژن فسفات، ‏منیزیم سولفات و پتاسیم دی هیدروژن فسفات به ترتیب اثر در خور توجهی بر روی تولید اتانول داشته­اند. ‏آزمایش تاییدی نشان داد که مقدار اتانول نسبت به میانگین داده‏ها 97 درصد افزایش یافت. ‏اتانول طی 48 ساعت با بازده 26/0گرم اتانول بر گرم قند مصرفی و بهره دهی 125/0 گرم بر لیتر بر ساعت تولید شد.   بحث و نتیجه‏گیری: تولید اتانول از باگاس نیشکر از آبکافته باگاس در شرایط بهینه نسبت به پژوهش­های مشابه بازده بیشتری داشته است. ‏نتایج حاصل از تولید اتانول با استفاده از منابع ارزان قیمت، ‏پس از بهینه‌سازی، ‏نشان از اهمیت محیط کشت بهینه برای تولید اقتصادی اتانول دارد .  

Keywords:

هیدرولیز اسیدی , ‏باگاس , ‏بهینه‌سازی , ‏بیواتانول , ‏پیش تیمار , ‏پیکیا استیپیتیس