20065

۲۰۰۶۵

بررسي شرايط عملياتي توليد زيستي اسيد لاكتيك از ضايعات ليگنوسلولزي

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي - بيوتكنولوژي

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۰۸/۲۸

دكتر پريسا حجازي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

توليد ميكروبي اسيد لاكتيك به دليل پتانسيل بالاي كاربرد آن در سال هاي اخير مورد توجه محققان قرار گرفته است. بيشترين هزينه توليد اسيد لاكتيك در روش تخميري مربوط به هزينه سوبسترا مي باشد. لذا، توليد بهينه اين اسيد با استفاده از سوبستراي ارزان قيمت ضروري به نظر مي¬رسد. در اين تحقيق، براي اولين بار توليد اسيد لاكتيك توسط باكتري لاكتوباسيلوس دلبروكي (PTCC 1333) به روش تخمير حالت نيمه جامد با تركيب تفاله مالت با 73% رطوبت و مايع حاصل از هيدروليز همان تفاله مالت به عنوان سوبسترا مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا با استفاده از چهار روش هيدروليزي اسيدي، قليايي، اسيدي- قليايي و قليايي- اسيدي بيشترين ميزان حصول قند كل مورد بررسي قرار گرفت. هيدروليز اسيدي با بيشترين ميزان استخراج قند كل،370 گرم به ازاي گرم تفاله مالت خشك اوليه، جهت هيدروليز اين سوبسترا انتخاب شد. تاثير چهار متغير، درصد تركيب عصاره مايع هيدروليز شده با سوبستراي جامد مرطوب هيدروليز شده، غلظت قند كل، غلظت عصاره مخمر به عنوان منبع نيتروژني در 3 سطح 4، 7 و 10 گرم بر ليتر و غلظت كلسيم كربنات به عنوان عامل خنثي كننده بر توليد اين اسيد در سطوح 5/0، 1، 5/1 و 2 گرم بر ليتر مورد مطالعه قرار گرفتند. تخمير در دماي 37 درجه سانتي گراد و 6 pH= اوليه سوبسترا طي 4 روز در فالكون هاي 50 ميلي¬ليتري انجام شد. بر اساس تجزيه و تحليل نتايج، بيشترين مقدار اسيد لاكتيك برابر با 22/31 گرم بر ليتر به ازاي 35/1 گرم تفاله مالت خشك اوليه در غلظت 40 گرم بر ليتر قند كل اوليه، 7 گرم بر ليتر عصاره مخمر، 5/1 گرم بر ليتر كلسيم كربنات در ساعت 96 تخمير به دست آمد.

1397/12/01

Evaluating operational conditions of lactic acid bioproduction from lignocellulosic waste material

11/19/2019 12:00:00 AM

Microbial production of lactic acid has attracted researchers due to its high potential in recent years. The highest cost of lactic acid production in fermentation method belongs to the cost of the substrate. Therefore, the optimal production condition for lactic acid is essential with the use of cheap substrate. In this study, for the first time, lactic acid production was investigated by Lactobacillus delbruckii bacteria (PTCC 1333) by semi-solid fermentation at 73% (w/w) of initial moisture content of the mixture of wet spent grain and the extract from the hydrolysis of the same spent grain as a substrate. First of all, four hydrolysis methods including acidic, alkaline, acidic-alkaline and alkaline-acidic methods were studied to obtain the highest total sugar extract. Acid hydrolysis method with 370 grams total sugar extraction per gram of initial dried spent grain was chosen to hydrolyze the substrate. Effect of four variables of the percentage of hydrolyzed liquid composition with a hydrolyzed wet solid substrate, total glucose concentration, yeast extract concentration as a nitrogen source in 3 levels (4, 7 and 10 g / l), and calcium carbonate concentration as a neutralizing agent at levels of 0.5, 1, 1.5 and 2 g /l were investigated. The acid production were carried out at 37 ° C and pH = 6 ± 0.2 of the substrate in 50 mL-falcons during four days. Based on the analysis results, the highest amount of lactic acid was obtained 31.22 g/l for 1.35 grams of initial dry malt at 40 g/l initial total sugar, 7 g/l yeast extract, 1.5 g/l calcium carbonate in 96 hours.