| Popis: |
ioetanol je alkohol dobiven fermentacijom ugljikohidrata. Danas se bioetanol najviše proizvodi iz sirovina na bazi šećera ili škroba pomoću kvasaca kao što je Saccharomyces cerevisiae. S. cerevisiae je najzastupljeniji kvasac u industrijskim procesima. Gotovo cjelokupna svjetska proizvodnja bioetanola se provodi pomoću S. cerevisiae zbog visokog prinosa koji iznosi 0, 45-0, 50 grama etanola po gramu glukoze, visoke produktivnosti od 2-5 g/(L·h) te mogućnosti rasta pri visokim koncentracijama šećera i bioetanola. U ovom radu provedena je fermentacija glukoze primjenom 7 komercijalno dostupnih kvasaca roda Saccharomyces. Preliminarna istraživanja pokazala su da su kvasci S. cerevisiae – suhi kvasac i S. cerevisiae var. bayanus – vinski kvasac najpogodniji za proizvodnju bioetanola. Suhi kvasac izabran je za provedbu daljnjih istraživanja zbog najveće prosječne brzine potrošnje glukoze (k = 0, 516±0, 030 g/(L·h)) za potpunu potrošnju) pritom dajući, s obzirom na početnu koncentraciju glukoze, relativno veliku koncentraciju bioetanola (γE = 0, 059±0, 001 g/L). Drugi kvasac odabran za daljnja istraživanja bio je vinski kvasac koji je najsporije trošio glukozu (k = 0, 086±0, 008 g/(L·h)), ali je provedbom fermentacije s ovim kvascem postignuta najveća koncentracija bioetanola (γE = 0, 060±0, 007 g/L). Kako bi se ispitao utjecaj koncentracije glukoze na učinkovitost i produktivnost procesa provedena je fermentacija hranjivih podloga u kojima je početna koncentracija glukoze bila 5, 10 i 50 g/L. Najveća produktivnost i učinkovitost bioprocesa (Pr = 0, 085±0, 001 g/(L·h) i E = 80, 668±0, 561 %) je postignuta u procesu provedenim sa suhim kvascem u kojemu je početna koncentracija glukoze bila 5 g/L te su ta koncentracija glukoze i kvasac odabrani za daljnju provedbu procesa. S ciljem intenzifikacije procesa provedena je fermentacija u šaržnom reaktoru s dotokom supstrata što nije rezultiralo povećanjem učinkovitosti i produktivnosti. Iz tog razloga, kao i zbog jednostavnosti i ekonomske opravdanosti procesa, provedena je fermentacija hidrolizata pivskog tropa u šaržnom reaktoru. Fermentacija je provedena s četiri različita kiselinska hidrolizata pivskog tropa kojemu je podešavanje pH provedeno s NaOH ili Ca(OH)2 te s dodatkom ili bez aktivnog ugljena). Najučinkovitijim hidrolizatom pokazao se onaj tretiran s aktivnim ugljenom i Ca(OH)2 fermentacijom kojeg su postignuti sljedeći pokazatelji uspješnosti procesa: YP = 8, 576±0, 247 g/L, YP/S = 0, 502±0, 014 g/g, E = 98, 148±2, 829 % i Pr = 0, 332±0, 010 g/(L·h). |
