توليد سوكسينيك اسيد از هيدروليزيت باگاس نيشكر و در راكتور بستر سيالي با باكتري اكتينوباسيلوس سوكسينوژنز

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش از باگاس نيشكر جهت توليد سوكسينيك اسيد استفاده شد. توليد اسيد به روش زيستي هيچ ماده سمي و خطرناك توليد نمي¬كند. همچنين، بيوسوكسينيك اسيد محصولي ايده¬آل براي مصارف دارويي و غذايي است. از پيش¬فرآوري¬هاي مختلف سود در غلظت 4% و 2% در دماهاي 90 و 140 درجه سانتي گراد، حلال آلي در دماي 170 و 150 درجه سانتي گراد، حلال آلي در حضور كاتاليست سود و سولفوريك اسيد، آب داغ فشار بالا و پيش¬فرآوري¬هاي دو مرحله¬اي سود با حلال آلي و سود با آب داغ فشار بالا روي باگاس نيشكر جهت حذف ساختار ليگنين و افزايش دسترس پذيري اجزاي سلولز و همي¬سلولز استفاده شد. سپس از آنزيم HTec و CTec براي بدست آوردن قندهاي موجود در ساختار سلولز و همي¬سلولز استفاده شد. بالاترين بازده قند توليدي 74% وزني-وزني مربوط به پيش¬فرآوري با سود 2% در دماي 140 درجه سانتي گراد بود. بالاترين غلظت توليد اسيد g/L 5/56 مربوط به هيدروليزات پيش¬فرآوري با سود 4% دماي 90 درجه سانتي گراد در معرض هوا است. از اين روش پيش-فرآوري بيش¬ترين بازده توليد سوكسينسك اسيد 56/0 (گرم سوكسينيك اسيد/ گرم باگاس) حاصل شد. با وجودي كه قند استخراج شده از روش سود 2% دماي 140 درجه سانتي گراد بيش¬تر از سود4% دماي 90 درجه بود، حذف ليگنين و توليد اسيد در اين روش كم¬تر شد. در مجموع نتايج نشان داد همه پيش¬فرآوري¬ها در استخراج قند قابل مصرف براي باكتري موثر هستند. غلضت-هاي مختلف قند زايلوز 10%، 30% و 50% وزني-وزني جهت بررسي اثر اين قند بر توليد اسيد مطالعه شد. درصورت استفاده از 10% وزني زايلوز در محيط كشت بازده توليد اسيد 53% كاهش يافت. حضور زايلوز صرف نظر از غلظت آن به شدت متابوليسم سلولي و توليد اسيد را كاهش ¬داد. به منظور بررسي غلظت بهينه منبع نيتروژني غلظت¬هاي g/L 3، g/L 9 و g/L 15 عصاره مخمر انتخاب شد. بيش¬ترين بازده توليد اسيد مربوط به غلظت عصاره مخمر g/L 9 معادل 77/0 (g succinic acid/g glucose) شد. غلظت¬هاي مختلف گلوكز g/L 20، g/L40، g/L 70، g/L 90 و g/L 120 در اين پژوهش بررسي شد. نتايج نشان داد با افزايش غلظت گلوكز از g/L 20 تا g/L 90 توليد محصول با افزايش غلظت اوليه گلوكز افزايش يافت اما غلظت توليد محصول با رسيدن غلظت گلوكز به g/L 120 كاهش يافت. بيش¬ترين بازده توليد اسيد در منابع قندي مختلف مربوط به غلظت قند g/L 20 معادل 78/0 (g succinic acid/g glucose) بود. به دنبال شرايط بهينه بدست آمده از آناليز غلظت¬هاي مختلف منابع براي راه اندازي راكتور آكنه¬دار پيوسته استفاده شد. نرخ¬هاي رقيق سازي بينh-1 033/0و h-1 18/0 بررسي شدند. بيش¬ترين محصول¬دهي مربوط به غلظت گلوكز g/L 40 معادل g/L. h 2/1 در نرخ رقيق¬سازي h-1 18/0 بدست آمد. به طور كلي استفاده از راكتور آكنه¬دار محصول¬دهي و بازدهي بالاتري نسبت به فرايندهاي ناپيوسته داشت.

223478

بيوتكنولوژي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان