مقايسه اثر پيش تيمار ازن دهي با پرتودهي ميكروويو بر هيدروليز آنزيمي باگاس نيشكر

Comparison of Microwave and Ozonolysis Effect as Pretreatment on Sugarcane Bagasse Enzymatic Hydrolysis

یكی از نوید بخش ترین روش های تولید بیواتانول استفاده از بقایای كشاورزی به‌عنوان ماده اولیه است. در این مطالعه پرتودهی میكروویو و ازن-دهی به‌عنوان دو نوع پیش تیمار هیدرولیز آنزیمی بر روی باگاس نیشكر اعمال شد. بعد از هیدرولیز، توانایی استحصال قند با توجه به دو فاكتور توان پرتودهی میكروویو، در سه سطح 170، 450 و 850 وات و زمان ماند در سه سطح 2، 6 و 10 دقیقه مورد مطالعه قرار گرفت. توانایی استحصال قند در باگاسی كه تحت پیش تیمار ازن دهی قرار گرفت با توجه به دو فاكتور در مدت زمان ماند در چهار سطح 5/1، 5/2، 5/3 و 5/4 ساعت و رطوبت باگاس در سه سطح 40% ،50% و 60% در حین ازن دهی، مورد بررسی قرار گرفت، بر این اساس نتایج حاكی از آن است كه در پیش تیمار میكروویو در سطح اطمینان 99% اثر توان میكروویو همچنین زمان ماند دارای اختلاف معنی دار است. در پیش تیمار ازن دهی در سطح اطمینان 99% اختلاف معنی داری میان چهار زمان ماند بود. اثر درصد رطوبت در سه سطح مورد بررسی با سطح اطمینان 99%، تفاوت معنی داری نشان داد. شرایط بهینه برای استحصال قند در پرتودهی میكروویو در توان 850 وات و زمان ماند 10 دقیقه حاصل شد و در ازن دهی در تیمار50% رطوبت و 5/3 ساعت صورت پذیرفت. درصد تبدیل باگاس به قند از 85/20% (بدون پیش فرآوری)، به 2/57 % بعد از پرتودهی میكروویو و به 06/67% بعد از ازن دهی در شرایط بهینه رسید و بنابراین می توان نتیجه گرفت ازن دهی به‌عنوان پیش تیمار مقدار معینی باگاس را به قند بیشتری تبدیل می كند.

Bioethanol production from agricultural residues is one of the promising methods. Pretreatment is the most important step in this type of bioethanol production. In this study, the saccharification percentage of sugarcane bagasse was investigated after two types of pretreatments including ozone steaming and microwave. Microwave pretreatment was studied with two factors of microwave radiation (170, 450, and 850 w) and microwave duration (2, 6, and 10 min). The ozonolysis (ozone steaming) pretreatment was surveyed with two factors of moisture content of bagasse (30, 40, and 50%) and ozonolysis time (1.5, 2.5, 3.5, and 4.5 hr). After hydrolysis, the Saccharification percentage of sugarcane bagasse increased to 57.2% and 67.06% with microwave and ozonolysis pretreatments, respectively; compare to 20.85% in non-ozonated bagasse. It can be concluded that the ozonolysis is the most effective pretreatment regarding to saccharification percentage of sugarcane bagasse.