Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/10163
Title: Βιοδιύλιση αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων με βιοκαταλύτη διπλής στιβάδας για ταυτόχρονη παραγωγή αιθανόλης και οργανικών οξέων
Other Titles: Biorefining of agrindustrial wastes with double layer biocatalyst for simultaneous production of ethanol and organic acids
Authors: Σχίζα, Βασιλική
Keywords: Αγροτοβιομηχανικά απόβλητα
Τυρόγαλο
Μελάσα
Ακινητοποίηση
Keywords (translated): Food wastes
Whey
Molasses
Saccharomycces cerevisiae AXAZ-1
Kefir
Immobilization
Abstract: Το αυξανόμενο ενδιαφέρον για την παραγωγή βιοκαυσίμων και χημικών οδηγούμενο και από περιβαλλοντικούς και οικονομικούς παράγοντες εντείνει τις προσπάθειες για την ανάπτυξη βιώσιμων και καινοτόμων στρατηγών βιοδιύλισης αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα διπλωματική εργασία δίνει έμφαση σε δύο ζητήματα: α) την παραγωγή ενός καινοτόμου, διπλής στιβάδας βιοκαταλύτη με ξεχωριστή ακινητοποίηση στον ίδιο φορέα δύο διαφορετικών μικροοργανισμών και β) την αξιοποίηση μικτών αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων από τον διπλό βιοκαταλύτη με σκοπό την ταυτόχρονη παραγωγή οργανικών οξέων και αιθανόλης. Ο καινοτόμος βιοκαταλύτης βασίζεται στην σωληνωτή κυτταρίνη και στην γέλη αμύλου ως φορείς ξεχωριστής ακινητοποίησης μικτής καλλιέργειας Kefir στο εσωτερικό της σωληνωτής κυτταρίνης και ζυμομύκητα Saccharomycces cerevisiae AXAZ-1 εγκλωβισμένο στη γέλη αμύλου. Ο διπλός βιοκαταλύτης χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη ενός βιοδιυλιστηρίου μικτών αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων με μετατροπή μίγματος μελάσας-τυρογάλακτος σε προϊόντα προστιθέμενης αξίας. Πιο συγκεκριμένα οι αναλύσεις με HPLC (High-performance liquid chromatography) και GC (Gas chromatography) των προϊόντων βιοδιύλισης ανέδειξαν ότι ο διπλός βιοκαταλύτης μπορεί να βιομετατρέψει τα μικτά αγροτοβιομηχανικά απόβλητα σε ηλεκτρικό οξύ, γαλακτικό οξύ, κιτρικό οξύ με ταυτόχρονη παραγωγή αιθανόλης στους 30°C. Η μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στον σχηματισμό οργανικών οξέων, ανέδειξε την ευελιξία και την ικανότητα του καινοτόμου βιοκαταλύτη να παράγει διάφορα υψηλής αξίας χημικά σε μεγάλες ποσότητες. Έγινε εκτεταμένη μελέτη της παραγωγής των οργανικών οξέων και της αιθανόλης.
Abstract (translated): Increasing demand for biofuels and chemicals, driven by environmentally and economical factors, strains our resource system and necessitates the development of sustainable and innovate biorefinery strategies using food wastes as raw material. This work emphasizes to two topics: a) Production of novel two layers composite biocatalyst (TC/SG) for separate immobilization of cells in the same support b) Mixed Food Wastes (MFW) valorization by TC/SG composite biocatalyst for simultaneous production of organic acids and ethanol. This novel biocatalyst consists of tubular cellulose (TC) and starch gel (SG) as supported material is prepared by immobilizing separately, kefir grains in internal surface of cellulose tubes, are covered with the second layer of starch gel, containing entrapped Saccharomycces cerevisiae AXAZ-1. TC/SG biocatalyst used to develop a MFW biorefinery concept by bioconversion of whey-molasses mixture (initial sugar 48 g/L) to added value products. More specifically, HPLC and GC analysis of fermentation broths demonstrated that MFW bioconversion by TC/SG biocatalyst could lead to production of succinic acid (7.13 g/L), lactic acid (14.21 g/L), citric acid (1.38 g/L) and simultaneous ethanol production (17.36 g/L) at 30⁰C. The study of the temperature effect on the formation of organic acids revealed the flexibility and capability of TC/SG biocatalyst in various high value chemicals production such as succinic acid in high amounts. Kinetics for the formation of each organic acid and ethanol are also provided.
Appears in Collections:Τμήμα Χημείας (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Schiza(chem).pdf1.8 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.