Παραγωγή βιαιθανόλης από απόβλητα πορτοκαλιού με το στέλεχος pichia kudriavzevii
Date Issued
2014
Author(s)
Advisor
Abstract
Ο κύριος στόχος της παρούσας διατριβής είναι η χρήση απομονωθέντα μικροοργανισμού ο οποίος διασπά την φλούδα του πορτοκαλιού με ταυτόχρονη παραγωγή αιθανόλης. Παράλληλα, εξεταστήκαν διάφοροι περιοριστικοί παράγοντες για την παραγωγή του προϊόντος όπως η αντοχή στο έλαιο πορτοκαλιού, το pH και τα σάκχαρα που εμπεριέχονταν στο βιομέσο.
Η εργασία αποτελείται από τρία κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο, όπου είναι κυρίως το θεωρητικό μέρος της εργασίας, πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του πορτοκαλιού και περιγράφονται διάφοροι τρόποι επεξεργασίας αποβλήτων από βιομηχανίες παραγωγής χυμού πορτοκαλιού. Στη συνέχεια, γίνεται αναλυτική αναφορά του παραγόμενου προϊόντος, της αιθανόλης, καθώς και των αποτελεσμάτων από άλλους ερευνητές τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως μέτρο σύγκρισης για την απόδοση της βιοδιεργασίας.
Στο δεύτερο κεφάλαιο (πειραματικό μέρος) αναλύονται οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπόνηση των πειραμάτων. Τέλος, στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η ανάλυση και συζήτηση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν μέσα από τα πειράματα.
Από τη συνολική θεώρηση των αποτελεσμάτων της παρούσας μελέτης διαπιστώθηκε πως ο μικροοργανισμός P. kudriavzevii παράγει σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις αιθανόλης με μέγιστο τα 35 g/L, συγκριτικά με μελέτες άλλων ερευνητών με παραγωγή μέχρι 40-45 g/L χρησιμοποιώντας διαφορετικούς μικροοργανισμούς. Επιπρόσθετα, μέχρι σε 0,01% (v/v) συγκέντρωση ελαίου πορτοκαλιού παρατηρήθηκε αναστολή της λειτουργίας του μικροοργανισμού για 24 ώρες. Για μεγαλύτερες συγκεντρώσεις όπως 0,05% (v/v) και 0,1% (v/v) αυξάνεται και το ποσοστό αναστολής σε 48 και 54 ώρες, αντίστοιχα. Τα όρια αντοχής του συγκεκριμένου μικροοργανισμού στο Δ-λιμονένιο είναι πολύ κοντά στις τιμές που παρουσιάζουν άλλες έρευνες (0,05% (v/v)). Κλείνοντας, παρατηρήθηκε η ικανότητα του μικροοργανισμού να καταναλώνει τα σάκχαρα αλλά η παραγόμενη αιθανόλη δεν ξεπέρασε τα 35 g/L. Αυτό υποδηλώνει πως ο μόνος περιοριστικός παράγοντας ήταν το ίδιο το προϊόν της διεργασίας, αφού η δραστικότητα του μικροοργανισμού σταματά όταν το παραγόμενο προϊόν φτάσει τα 35 g/L.
Η εργασία αποτελείται από τρία κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο, όπου είναι κυρίως το θεωρητικό μέρος της εργασίας, πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του πορτοκαλιού και περιγράφονται διάφοροι τρόποι επεξεργασίας αποβλήτων από βιομηχανίες παραγωγής χυμού πορτοκαλιού. Στη συνέχεια, γίνεται αναλυτική αναφορά του παραγόμενου προϊόντος, της αιθανόλης, καθώς και των αποτελεσμάτων από άλλους ερευνητές τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως μέτρο σύγκρισης για την απόδοση της βιοδιεργασίας.
Στο δεύτερο κεφάλαιο (πειραματικό μέρος) αναλύονται οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπόνηση των πειραμάτων. Τέλος, στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η ανάλυση και συζήτηση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν μέσα από τα πειράματα.
Από τη συνολική θεώρηση των αποτελεσμάτων της παρούσας μελέτης διαπιστώθηκε πως ο μικροοργανισμός P. kudriavzevii παράγει σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις αιθανόλης με μέγιστο τα 35 g/L, συγκριτικά με μελέτες άλλων ερευνητών με παραγωγή μέχρι 40-45 g/L χρησιμοποιώντας διαφορετικούς μικροοργανισμούς. Επιπρόσθετα, μέχρι σε 0,01% (v/v) συγκέντρωση ελαίου πορτοκαλιού παρατηρήθηκε αναστολή της λειτουργίας του μικροοργανισμού για 24 ώρες. Για μεγαλύτερες συγκεντρώσεις όπως 0,05% (v/v) και 0,1% (v/v) αυξάνεται και το ποσοστό αναστολής σε 48 και 54 ώρες, αντίστοιχα. Τα όρια αντοχής του συγκεκριμένου μικροοργανισμού στο Δ-λιμονένιο είναι πολύ κοντά στις τιμές που παρουσιάζουν άλλες έρευνες (0,05% (v/v)). Κλείνοντας, παρατηρήθηκε η ικανότητα του μικροοργανισμού να καταναλώνει τα σάκχαρα αλλά η παραγόμενη αιθανόλη δεν ξεπέρασε τα 35 g/L. Αυτό υποδηλώνει πως ο μόνος περιοριστικός παράγοντας ήταν το ίδιο το προϊόν της διεργασίας, αφού η δραστικότητα του μικροοργανισμού σταματά όταν το παραγόμενο προϊόν φτάσει τα 35 g/L.
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
ΠερίληψηΣ.Σ..pdf
Size
209.96 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
110afcfb5225ce08870b35095c05036f