تولید اتانول زیستی از ضایعات نان با هیدرولیز آنزیمی و تخمیر با مخمر ساکارومایسس سرویزیه

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد گروه مهندسی فنی کشاورزی؛ پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار گروه مهندسی فناوری صنایع غذایی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 استاد گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22092/erams.2020.126350.1311
چکیده

ضایعات نان از ضایعات مواد غذایی رایج در جهان است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر متغیرهای زمان قندسازی و نسبت ضایعات نان به آب (غلظت سوبسترا) بر میزان گلوگز ضایعات نان و تولید اتانول­زیستی از گلوگز حاصل از هیدرولیزشدن آن است. ضایعات نان ابتدا به قطعات کوچک تقسیم و پس از آن با نسبت 15-10 (w/v%) با آّب مخلوط­ شدند. از آنزیم­های آلفاآمیلاز برای مایع­سازی و گلوکوآمیلاز برای قندسازی استفاده شد. برای بررسی اثر متغیرهای زمان قندسازی و غلظت سوبسترا بر مقدار گلوگز، از روش سطح پاسخ (طرح مرکب مرکزی) با نرم‌افزار دیزاین­اکسپرت استفاده گردید. قند حاصل از هیدرولیز به روش کیت گلوکز اندازه­گیری شد. میزان آفلاتوکسین ضایعات نان (به عنوان شاهد) و نمونۀ بهینۀ حاصل از فرآیند هیدرولیز (نمونه با بیشترین میزان گلوگز) اندازه­گیری شد. از مخمر ساکارومایسیس سرویزیه برای فرآیند تخمیر استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که بیشترین غلظت گلوگز در هیدرولیز، مربوط به غلظت سوبسترای 150 گرم بر لیتر و زمان قندسازی 48 ساعت به میزان 21/100 گرم بر لیتر است. هیدرولیز در غلظت­های بیشتر و زمان­های طولانی­تر، به علت ایجاد ویسکوزیته و چسبندگی بالا، میزان غلظت گلوکز را کاهش می­دهد در نتیجه اثر مطلوبی روی هیدرولیز ندارد.معلوم شد فرآیند هیدرولیزشدن آفلاتوکسین B1 و B2 را به ترتیب به میزان 76 درصد و 16 درصد کاهش می­دهد. بیشترین مقدار اتانول­زیستی در فاز تخمیر، 35/45 گرم بر لیتر با بازده 7/88 درصد در زمان 36 ساعت به­ دست آمد که می­تواند به دلیل مصرف گلوکز تولید شده در مرحلۀ هیدرولیز شدن به واسطۀ رشد مناسب تودۀ سلولی در تخمیر در این مدت زمان باشد؛ زمان مناسب برای فرآیند تخمیر 36 ساعت است.