Využití Kluyveromyces marxianus k produkci bioethanolu z odpadního papíru
Loading...
Date
Authors
Tomečková, Andrea
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Diplomová práce je zaměřena na možnosti produkce bioethanolu z odpadního papíru za použití kvasinky Kluyveromyces marxianus. Jako zdroj odpadního papíru byla využita lepenka upravená různými způsoby pro zvýšení účinnosti konverze celulózy obsažené v lepence na etanol při následných metodách fermentace. Byla provedena optimalizace srovnání dvou metod fermentace, kterými byly simultánní sacharifikace a fermentace (SSF) a separovaná hydrolýza a fermentace (SHF) Bylo optimalizované zejména pH fermnetací jejichž hodnoty byly v rozmezí pH 4,8-7. Simultánní sacharifikace a fermentace probíhala při 45°C. U separované hydrolýzy a fermentace byla hydrolýza provedena při 50°C a samotná fermentace při 25°C. Vyhodnocení produkce etanolu a spotřeby glukózy bylo stanoveno pomocí metody HPLC. Z výsledků analýz vyplývá, že nejvyšší koncentrace glukózy u hydrolýzy bylo dosaženo u lepenky předupravené mikrovlnami a 2% H2SO4 a 2% NaOH při pH 4,8. Nejvyšší produkce etanolu byla u metody SHF lepenky předupravené mikrovlnami, 2% H2SO4 a 2% NaOH při pH 5,4. Metoda SHF byla více efektivní pro produkci etanolu než metoda SSF.
The diploma thesis is focused on production possibilities of bioethanol from waste paper by yeast Kluyveromyces marxianus. Waste cardboard was used as a potential substrate for bioethanol production. Several methods for cardboard preparation were introduced and compared as well as methods of fermentation. Simultaneous sacharification and fermentation and separate hydrolysis and fermentation of preprepared cardboard paper were performed in different pH buffer (4,8-7). Simultaneous sacharification and fermentation was held at a temperature of 45°C. Hydrolysis in separate hydrolysis and fermentation was performed at 50°C and fermentation at 25°C. Procedures outputs were obtained by sampling in specific time intervals and samples were analyzed by HPLC for presence and concentration glucose and ethanol. The results of the analysis have shown that the highest concentration of glucose produced by enzymatic hydrolysis was achieved by using microwaves, 2% H2SO4 and 2% NaOH pretreated paperboard at pH 4,8. The highest yield of ethanol was obtained by separate hydrolysis and fermentation of pulp pretreated by microwaves, 2% H2SO4 and 2% NaOH in pH 5,4 buffer. The method SHF proved to be more effective for the production of ethanol than SSF.
The diploma thesis is focused on production possibilities of bioethanol from waste paper by yeast Kluyveromyces marxianus. Waste cardboard was used as a potential substrate for bioethanol production. Several methods for cardboard preparation were introduced and compared as well as methods of fermentation. Simultaneous sacharification and fermentation and separate hydrolysis and fermentation of preprepared cardboard paper were performed in different pH buffer (4,8-7). Simultaneous sacharification and fermentation was held at a temperature of 45°C. Hydrolysis in separate hydrolysis and fermentation was performed at 50°C and fermentation at 25°C. Procedures outputs were obtained by sampling in specific time intervals and samples were analyzed by HPLC for presence and concentration glucose and ethanol. The results of the analysis have shown that the highest concentration of glucose produced by enzymatic hydrolysis was achieved by using microwaves, 2% H2SO4 and 2% NaOH pretreated paperboard at pH 4,8. The highest yield of ethanol was obtained by separate hydrolysis and fermentation of pulp pretreated by microwaves, 2% H2SO4 and 2% NaOH in pH 5,4 buffer. The method SHF proved to be more effective for the production of ethanol than SSF.
Description
Keywords
Bioethanol, Kluyveromyces marxianus, lignocelulózový materiál, celulázy, hydrolýza, simultánní sacharifikace a fermentace, separovaná hydrolýza a fermentace., Bioethanol, Kluyveromyces marxianus, lignocellulosic material, cellulase, hydrolysis, simultaneous saccharification and fermentation, separate hydrolysis and fermentation
Citation
TOMEČKOVÁ, A. Využití Kluyveromyces marxianus k produkci bioethanolu z odpadního papíru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2014.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Potravinářská chemie a biotechnologie
Comittee
prof. Ing. Peter Šimko, DrSc. (předseda)
doc. Ing. Jiřina Omelková, CSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Alena Španová, CSc. (člen)
doc. Ing. Bohuslav Rittich, CSc. (člen)
Date of acceptance
2014-06-04
Defence
1. Diplomantka seznámila členy komise s náplní a cílem diplomové práce.
2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci.
3. Diplomantka akceptovala všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděla v plné šíři.
Diskuse:
prof. Márová: Stanovení celulosy ?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení