بررسی لیگنین زدایی زیستی چلتوک برنج توسط قارچ تریکودرما ویریده تثبیت شده جهت بهبود تولید بوتانول زیستی در فرایند SSF

با توجه رشد جمعیت، افزایش گازهای گلخانهای و کاهش منابع سوختهای فسیلی در سالهای اخیر پژوهشهای بسیاری بر روی تولید سوختهای زیستی از مواد لیگنوسلولزی انجام شده است. بررسیهای به عمل آمده نشان میدهد، با استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه ارزان قیمت میتوان این فرایند را به مرز اقتصادی شدن رساند. فراوان ترین منابع تجدید پذیر در طبیعت مواد لیگنوسلولزی هستند. لیگنین وظیفه ی حفاظت از دیواره ی سلولی گیاه و محکم کردن آنها به همدیگر را دارد همچنین نقش سپر حفاظتی سلولز را ایفا میکند. لیگنین زدایی زیستی با استفاده از متابولیسم یک میکروارگانیسم عموما قارچها صورت میگیرد. موادی که در فرایند حذف لیگنین تولید میشوند به صورتی است که نه تنها این مواد قابل واکنش و مصرف توسط میکروارگانیسم ها نیستند، بلکه نقش بازدارندگی برای کل فرایند را دارند. از طرفی تولید بوتانول توسط گونه ی کلستریدیوم به شدت به مواد بازدارنده حساس است. از این رو استفاده از یک روش لیگنین زدایی که حداقل میزان بازدارنده را ایجاد کند بسیار پر اهمیت است. در این پژوهش از چلتوک برنج به عنوان ماده اولیه استفاده شده است. ابتدا طی یک مرحله لیگنین زدایی فیزیکی با استفاده از آسیاب تر مواد خرد شدند سپس در فرایند لیگنین زدایی زیستی توسط قارچ تریکودرما ویریده تثبیت شده به مدت 10 روز با دمای 37درجه ی سانتیگراد و دور همزن 110 rpm، %40 لیگنین حذف شد. جامد حاصل از فرایند توسط آنزیمهای C-Tec و H-Tec شرکت نووزایم آمریکا و باکتری کلستریدیوم استوبوتیلیکام در فرایند SSF در دمای 40 درجه ی سانتیگراد استفاده شد. بالاترین مقدار تولید بوتانول، استون، اتانول، استیک اسید و بوتیریک اسید به ترتیب برابر در 2/8 g/L، 1/66 g/L، 1/1g/L، 1/99 g/L و 2 g/L بوده است. که میزان تولید بوتانول زیستی نسبت به حالت لیگنین زدایی نشده 2/5 برابر بهبود داشته است.

کلیدواژه ها:

سوختهای زیستی ، مواد لیگنوسلولزی ، لیگنینزدایی زیستی ، تثبیت میکروارگانیسم ، بوتانول زیستی