Βιοτεχνολογία ζυμών για ενίσχυση διεργασιών παραγωγής βιοαιθανόλης από ανανεώσιμες πρώτες ύλες - Αντωνίου, Λεώνη (My University, 2023)
Λαμβάνοντας υπόψη την τρέχουσα παγκόσμια ενεργειακή και περιβαλλοντική κρίση, τα βιοκαύσιμα τα οποία αποτελούν εναλλακτική λύση των ορυκτών καυσίμων, όπως η βιοαιθανόλη, έχουν κερδίσει μεγάλη προσοχή από βιομηχανικής και επιστημονικής άποψης. Η παρούσα πτυχιακή εργασία αναφέρεται στην ανάπτυξη ενός βιοκαταλύτη μέσω της ακινητοποίησης κυττάρων του μικροοργανισμού Saccharomyces cerevisiae χρησιμοποιώντας ως μέσο ακινητοποίησης άνθρακα από λάστιχα αυτοκινήτων, ο οποίος αποτελεί ένα φτηνό και επαναχρησιμοποιήσιμο υλικό. Αυτή η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε βιοαντιδραστήρα συνεχούς ροής στην υψηλή θερμοκρασία των 37 °C και pH=4.8 για την παραγωγή βιοαιθανόλης σε ρυθμούς διάλυσης 0.09, 0.13, 0.17 και 0.20 h-1. Η μέγιστη παραγωγή βιοαιθανόλης των ακινητοποιημένων και ελεύθερων κυττάρων παρατηρήθηκε σε ρυθμό διάλυσης D=0.09 h-1 παρουσιάζοντας μέγιστη συγκέντρωση βιοαιθανόλης 42 g L−1 και 40.16 g L−1 αντίστοιχα. Τα ακινητοποιημένα κύτταρα πάραξαν μέγιστη βιοαιθανόλη στις 8 h διεξαγωγής του πειράματος με παραγωγικότητα 5.25 g L−1 h−1, ενώ τα ελεύθερα κύτταρα στις 21 h διεξαγωγής του πειράματος με παραγωγικότητα 1.19 g L−1 h−1. Επιπρόσθετα, η σταθερή παραγωγή βιοαιθανόλης από τα ακινητοποιημένα κύτταρα διατηρείται μέχρι τις 100 h διεξαγωγής του πειράματος όπου η παραγωγικότητα μειώθηκε σημαντικά με την αύξηση του ρυθμού διάλυσης σε D=0.20 h-1, ενώ τα ελεύθερα κύτταρα του μικροοργανισμού έχουν αρχίσει να συμπαρασύρονται από το σύστημα σε μικρότερο ρυθμό διάλυσης (D=0.17 h-1). Επομένως, μέσω αυτής της μελέτης, επιδεικνύεται η καλύτερη απόδοση του συστήματος με τη χρήση του συγκεκριμένου βιοκαταλύτη και η βελτιστοποίηση παραγωγής βιοαιθανόλης με την προσκόλληση των κυττάρων στην επιφάνεια του υλικού.
Keywords: βιοαιθανόλη; ζυμώσεις; Saccharomyces cerevisiae; άνθρακας; ακινητοποίηση; ρυθμός διάλυσης; bioethanol; fermentations; Saccharomyces cerevisiae; carbon; immobilization; dilution rate