Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/20.500.14279/26792| Title: | Ανάπτυξη βιοδιεργασίας παραγωγής αιθέριων ελαίων, πολυφαινολικών ενώσεων, καροτενοειδών και βακτηριακής κυτταρίνης από απόβλητα μεταποίησης πορτοκαλιού | Authors: | Καρέτσου, Νατάσα | Keywords: | Aπόβλητα βιομηχανίας επεξεργασίας εσπεριδοειδών;Πολυφαινόλες;Ρητίνες;Καροτενοειδή;Βακτηριακή κυτταρίνη | Advisor: | Κουτίνας, Μιχάλης | Issue Date: | May-2022 | Department: | Department of Chemical Engineering | Faculty: | Faculty of Geotechnical Sciences and Environmental Management | Abstract: | Η βιομηχανία επεξεργασίας εσπεριδοειδών (BEE) για χυμούς και συμπυκνώματα αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους υποτομείς επεξεργασίας φρούτων που παράγει τεράστιες ποσότητες μη χρησιμοποιούμενων πλευρικών ρευμάτων αποβλήτων. Η παγκόσμια βιομηχανική παραγωγή αποβλήτων φλούδας εσπεριδοειδών υπερβαίνει τους 24x106 τόνους ετησίως. Μια επιπλέον επιβάρυνση των ΒΕΕ αφορά τις σημαντικές ποσότητες υγρών λυμάτων που απορρίπτονται, οι οποίες ανέρχονται έως και 17 m3 ανά τόνο επεξεργασμένου φρούτου. Τα βιομηχανικά λύματα που προκύπτουν αποτελούνται κυρίως από νερό που χρησιμοποιείται για καθαρισμό, θέρμανση και ψύξη εργοστασίων και νερό που παράγεται από την εξαγωγή αιθέριων ελαίων και τη συμπύκνωση χυμού. Τα υγρά απόβλητα επεξεργασίας εσπεριδοειδών (ΥΑΕΕ) χαρακτηρίζονται από μεγάλη μεταβλητότητα οργανικών φορτίων, αιωρούμενων και καθιζόντων στερεών καθώς και από διαλυτές ή αδιάλυτες ενώσεις, όπως σάκχαρα, βιοδραστικές ενώσεις και οργανικά οξέα. Συγκεκριμένα, το ΥΑΕΕ που προκύπτει από την ανάκτηση αιθέριων ελαίων με φυγοκέντρηση περιέχει έως και 50 g L-1 σάκχαρα, 1.1 g L-1 πολυφαινόλες (Ισοδύναμα Γαλλικού Οξέος), 196.4 mg L-1 αιθέρια έλαια και 6% ολικά στερεά, τα οποία είναι πλούσια σε βιοδραστικές ενώσεις όπως τα καροτενοειδή. Στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκε ένα βιοδιυλιστήριο για την παρασκευή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας και βακτηριακής κυτταρίνης με τη χρήση του υγρού αποβλήτου που παράγεται από τη βιομηχανική διαδικασία με στόχο την ανάκτηση αιθέριων ελαίων. Συγκεκριμένα, η εργασία αυτή επικεντρώθηκε στην ανάκτηση πολυφαινολών μέσω προσρόφησης αξιολογώντας διαφορετικούς τύπους ρητινών και βιοεξανθρακώματος, όγκους υγρού και ρυθμούς ροής. Η προσροφητική ρητίνη XAD16N εμφάνισε την υψηλότερη ικανότητα προσρόφησης, ενώ η XAD7HP έδειξε την υψηλότερη ικανότητα εκρόφησης. Επιπλέον, μια σειρά οργανικών διαλυτών εφαρμόστηκε για την ανάκτηση καροτενοειδών από το στερεό κλάσμα των λυμάτων που αποδίδει έως και 3.7 mg g-1 χρησιμοποιώντας Δ – λιμονένιο και οξικό οξύ, ενώ το πλούσιο σε σάκχαρα υγρό που παραμένει χρησιμοποιήθηκε σε μικροβιακές ζυμώσεις για παραγωγή βακτηριακής κυτταρίνης επιτυγχάνοντας παραγωγή έως και 5.3 g L-1 βιοπολυμερούς. | Description: | Citrus processing industry (CPI) for juice and concentrate constitutes one of the largest fruit processing sub-sectors generating increasing quantities of underutilized side-streams. The worldwide industrial generation of citrus peel waste exceeds 24x106 t per year. An additional burden of CPIs concerns the significant amounts of wastewater disposed, which constitute up to 17 m3 per t of processed fruit. The industrial effluents that occur mainly constitute water used for factory cleaning, heating and cooling and water produced by essential oils extraction and juice concentration. Citrus processing wastewater (CPWW) is characterized by large variability of organic loads, suspended and settling solids as well as soluble or insoluble compounds, such as sugars, bioactive compounds and organic acids. Specifically, CPWW resulting from the recovery of essential oils by citrus pomace and processing water centrifugation contains up to 50 g L-1 sugars, 1.1 g L-1 polyphenols (Gallic Acid Equivalents), 196.4 mg L-1 of essential oils and 6% of total solids, which are rich in bioactive compounds such as carotenoids. Herein, an integrated biorefinery approach was used for the manufacture of high-added value commodities and the production of bacterial cellulose using the CPWW emitted from the industrial process aimed for the recovery of essential oils. Specifically, the present work focused on polyphenols recovery through adsorption evaluating different types of resins and biochar, effluent volumes, and flowrates. The adsorption resin XAD16N exhibited the higher adsorption capacity while the XAD7HP showed the higher desorption capacity. Furthermore, a range of food-grade organic solvents was applied for carotenoids recovery from the solid fraction of the wastewater yielding up to 3.7 mg g-1 using limonene and acetic acid, while the remaining sugar-rich wastewater was employed in microbial fermentations for bacterial cellulose production achieving the manufacture of up to 5.3 g L-1 of biopolymer. | URI: | https://hdl.handle.net/20.500.14279/26792 | Rights: | Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International |
Type: | Bachelors Thesis | Affiliation: | Cyprus University of Technology |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Νατάσα Καρέτσου Περίληψη.pdf | Abstract | 155.89 kB | Adobe PDF | View/Open |
CORE Recommender
Page view(s)
108
Last Week
2
2
Last month
4
4
checked on Apr 30, 2024
Download(s)
66
checked on Apr 30, 2024
Google ScholarTM
Check
This item is licensed under a Creative Commons License
