بهبود تولید بیواتانول توسط قارچ های زیگومایست با استفاده از عصاره بیومس تولیدی

در این تحقیق برای اولین بار، قابلیت و اثرات جایگزینی عصاره قارچ (مواد ریز مغذی قابل هضم و ضروری تولیدی از فرآیند اتولیز بیومس قارچ موکور) به جای مواد مغذی مورد نیاز (عصاره مخمر و مواد معدنی) برای رشد میکروارگانیسم و تولید بیواتانول مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که عصاره قارچ به تنهایی می تواند جایگزین عصاره مخمر و همه نمکهای معدنی (سولفات منیزیم، دی پتاسیم هیدروژن فسفات، سولفات آمونیوم و کلرید کلسیم) در محیط کشت شود و به عنوان یک ماده غذایی کامل برای میکروارگانیسم برای تولید اتانول با راندمان بالای 47/0 گرم به ازای هر گرم گلوکز در فرآیند تخمیر مورد استفاده قرار گیرد. انجام فرآیند اتولیز در دمای 50 درجه سانتیگراد، ph برابر 5 و غلظت اولیه بیومس 57 گرم بر لیتر منجر به تولید یک منبع غنی از انواع مواد غذایی با ارزش ومهم (عصاره قارچ) می شود. غلظت های آمینو نیتروژن و نیتروژن کل عصاره قارچ تولیدی در این شرایط به ترتیب معادل با غلظت های 1/39 و 4/43 گرم بر لیتر عصاره مخمر در محیط کشت می باشند. همچنین جزء کیتوزان در aim (جامدات غیر قابل حل در سود) مواد سلولی باقیمانده پس از فرآیند اتولیز نسبت به جزء کیتوزان اولیه موجود در aim بیومس قارچ افزایش داشته است که می تواند به عنوان یک محصول با ارزش موردتوجه قرار گیرد. در ادامه این تحقیق، تولید بیواتانول از دانه های گندم به عنوان یک ترکیب نشاسته دار (غلظت های بالای گلوکز) توسط قارچ موکور ایندیکوس با هدف استفاده از عصاره قارچ به عنوان ماده مغذی جایگزین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که قارچ موکور در غلظت های مختلف گلوکز (100، 150 و 200 گرم بر لیتر) از هیدرولیزیت آرد گندم در حضور عصاره قارچ نسبت به حضور عصاره مخمر، گلوکز را در مدت زمان کمتری (بیش از 4/1 تا 5/2 برابر بسته به غلظت اولیه گلوکز) مصرف می کند و اتانول را با ماکزیمم راندمان بالاتری تولید می کند. همچنین تولید بیواتانول از هیدرولیزیت کاه گندم به عنوان یک ترکیب لیگنوسلولزی توسط قارچ موکور ایندیکوس با هدف استفاده از عصاره قارچ به عنوان ماده مغذی جایگزین مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در اثر پیش فرآوری کاه گندم توسط حلال نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید (nmmo)، راندمان هیدرولیز به بیش از 6 برابر افزایش پیدا کرده و تقریباً در حدود 93 درصد سلولز موجود در کاه گندم به گلوکز تبدیل شد. راندمان تولید اتانول برای کاه گندم پیش فرآوری شده با افزودن عصاره قارچ نسبت به حضور محیط کشت کامل (عصاره مخمر و مواد معدنی) به 1/92 درصد افزایش یافته است که این مقدار در حدود 2/5 برابر از راندمان تولید اتانول فرآیند تخمیر کاه گندم پیش فرآوری نشده بیشتر است. همچنین راندمان تولید گلیسرول با افزودن عصاره قارچ در تمامی فرآیندهای تخمیر (گلوکز، دانه های گندم و کاه گندم) نسبت به راندمان نتیجه شده در حضور محیط کشت کامل و یا افزودن عصاره مخمر کاهش یافته است. این نتیجه دلیل بر کارآمد بودن عصاره قارچ به عنوان یک ماده غذایی مناسب در محیط تخمیر می باشد که علاوه بر جایگزینی به جای تمام مواد غذایی موردنیاز (عصاره مخمر و نمکهای معدنی) برای میکروارگانیسم، باعث افزایش راندمان تولید اتانول (محصول اصلی) و کاهش راندمان تولید گلیسرول (محصول فرعی) در فرآیند تخمیر می شود