Şeker Pancarı Melasından Escherichia coli KO11 Suşu ile Biyoetanol Üretimi: Enzimatik Hidroliz ve Kesikli Fermantasyon

Abstract

Bu çalışmada, şeker pancarı melasından fermantasyonla biyoetanol üretimi incelenmiştir. Bu amaçla, iki aşamalı deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir: Melasın enzimatik hidrolizi ile basit şekerlerin üretilmesi ve hidrolizattan E.coli KO11 ile biyoetanol üretilmesi. Enzimatik hidroliz deney parametreleri (melas konsantrasyonu, enzim konsantrasyonu ve süre) cevap yüzey metodu (RSM) ile optimize edilmiştir. Cevap değişkeni olarak indirgen şeker konsantrasyonu seçilmiştir. Fermantasyon deneyleri aneorobik kesikli sistemde yürütülmüştür. RSM-ANOVA testleri ile enzimatik hidroliz için kuadratik modelin en uygun model olduğu belirlenmiştir. İncelenen tüm bağımsız değişkenlerin model üzerinde etkili olduğu, ikili etkileşimlerden sadece konsantrasyon-süre ikili etkileşiminin model üzerinde etkili olmadığı ve süre kuadratik etkisinin önemli olduğu sonuçlarına ulaşılmıştır. Enzimatik hidroliz için optimum deneysel parametre değerleri 87,7 g/L melas konsantrasyonu, %0,45 (v/v) enzim konsantrasyonu ve 15,93 saat olarak belirlenmiştir. Optimum şartlarda melastaki sakarozun yaklaşık %96’sı enzimatik hidrolizle basit şekerlere dönüştürülmüştür. Fermantasyon deneyleri sonucunda, 24. Saat sonunda maksimum biyoetanolün 0,489 g/g verimle üretildiği belirlenmiştir.