Biyoetanol üretiminde yer fıstığı ve fındık kabuklarının kullanım kapasitelerinin belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CİHAN BOSTANCI

Danışman: GÖNÜL DÖNMEZ

Özet:

Tarımsal atıklardan ikinci nesil biyoyakıt üretim çalışmalarında, farklı atıklarınbiyoetanol üretiminde kullanım kapasiteleri araştırılmaktadır. Tez çalışmasında, yenihammadde kaynakları olarak kuruyemiş endüstrisi atığı olan yer fıstığı ve fındıkkabuklarından biyoetanol üretilerek bu çalışmalara katkı sağlamak amaçlanmıştır.Saccharomyces cerevisiae kullanılarak yer fıstığı ve fındık kabuklarının biyoetanoleçevrim koşulları optimize edilmiştir. Bu amaçla, farklı kabuk konsantrasyonları,hidroliz koşulları, Accellerase 1500 enzim kullanımı, inkübasyon koşulları, inokülasyonoranı ve farklı azot kaynakları denenmiştir.Yer fıstığı kabuğu ile yapılan denemeler sonucunda, enzimatik hidrolizle %10 kabuk ve1 g/L soya unu ile hazırlanan besiyerlerinde, 12 saatte, aerobik koşullarda ve maya optikyoğunluğu 0.86 olduğunda etanol üretiminin 2.29 g/L olduğu belirlenmiştir.İnokülasyon oranı ve inkübasyon süresi arttığında maya gelişimi OD600: 6.0’a kadaryükselmiş ancak etanol üretimi düşmüştür. Fındık kabuğu ile hazırlanan besiyerlerindeeklenen azot kaynakları maya gelişimine olumlu katkılarda bulunmasına karşın etanolüretimini olumlu yönde etkilememiştir.Enzimatik hidrolizle %10 fındık kabuğu ile hazırlanan besiyerinde, 24 saatlikinkübasyon süresi sonunda, OD600: 2.1 olduğunda en yüksek etanol oranı 1.3 g/L olarakölçülmüştür. Tez çalışmasında yer fıstığı kabuğunun maya gelişiminde ve etanolüretiminde kullanım kapasitesine sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Abstract In bioethanol production from agricultural wastes as second generation biofuels, theusages of different wastes have being investigated. In this study it was aimed to offernew raw materials such as peanut shell and hazelnut shell, which are nut industrywastes, for second generation bioethanol industry. The optimization studies wereperformed for fermentation conditions of Saccharomyces cerevisiae in the media whichwas prepared with peanut shell and hazelnut shells. For this purpose, different shellloading concentrations, pretreatment conditions, the usage of Accellerase 1500 enzyme,incubation conditions, inoculation ratios and different nitrogen source were studied.In the media prepared with peanut shell sugar which was obtained after enzymatichydrolysis, the bioethanol concentration and yeast growth was obtained as 2.29 g/Land0.86 (OD600) in the presence of 10% shell loading and 1 g/L soy flour at the end of12 hours incubation time in aerobic conditions. Higher yeast growth such as 6.0(OD600), lower bioethanol production were obtained when the inoculation ratio andincubation times were increased. The nitrogen sources, which added to the growthmedium containing hazelnut shell sugar, had positive effects on yeast growth in contrastwith bioethanol production.In the media prepared with hazelnut shell, the highest bioethanol concentration andyeast growth was obtained as 1.3 g/L and 2.1 (OD600) in the presence of 10% shellloading at the end of 24 hours incubation time. The peanut and hazelnut shells that wereused as carbon sources showed that they are favourable feedstocks for bioethanolproduction and yeast growth.