Optimization of aeration rate and timing for ethanol production from date by-products by Saccharomyces cerevisiae using response surface methodology
Loading...
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Sétif 1 Unuversity Ferhat Abbas . Faculty of Natural Sciences and life
Abstract
Aeration is one of the significant factors affecting yeast physiology and impacts ethanol
production. The aim of this study was to optimize the aeration rate and aeration time of ethanol
production by Saccharomyces cerevisiae using a centered composite model based on response
surface methodology (RSM). The aeration rate (0.2, 0.5, 1.5, 2.5 and 2.9 vvm), the aeration
timing (1.2, 2, 4, 6 and 6.8 h) with a constant agitation rate (120 rpm) were applied. The ethanol
production medium was date juice containing 150 g/L of total sugar and 1 g/L of urea. The
fermentation was carried out at 30°C in a 2-L fermenter. Response surface methodology
analysis showed that the optimal aeration for ethanol production was an aeration rate and
aeration time of 1.5 vvm and 1.2 h, respectively. Under the optimal conditions, the ethanol
concentration (P), productivity (Qp) and ethanol yield (Yp/s) were 82.74 g/L, 3.14 g/L/h and 0.71
g/g, respectively. Under an unaerated condition (control treatment), the P, Qp and Yp/s values
were 68.30 g/L, 2.59 g/L/h and 0.61 respectively. The results clearly indicated that optimal
aeration can improve ethanol production.
Description
تعتبر التهوية هي واحدة من العوامل المهمة التي تؤثر على فسيولوجيا الخميرة وتؤثر على إنتاج الإيثانول .كان الهدف من
باستخدام Saccharomyces cerevisiae هذه الدراسة هو تحسين معدل التهوية ووقت التهوية لإنتاج الإيثانول بواسطة
2.5 و ،1.5 ،0.5 ، تم تطبيق معدل التهوية ( 0.2 (RSM). نموذج مركزي مركب يعتمد على منهجية سطح الاستجابة
6 و 6.8 ساعة) مع معدل تحريك ثابت ( 120 دورة في الدقيقة) .كان وسط ،4 ،2 ، وتوقيت التهوية ( 1.2 ، (vvm2.9
إنتاج الإيثانول هو عصير التمر الذي يحتوي على 150 جرام/لتر من السكر الكلي و 1 جرام/لتر من اليوريا .تمت عملية
التخمير عند درجة حرارة 30 درجة مئوية في مفاعل سعة 2 لتر .أظهر تحليل منهجية سطح الاستجابة أن التهوية المثلى
و 1.2 ساعة، على التوالي .تحت الظروف المثلى، vvm لإنتاج الإيثانول كانت بمعدل تهوية ووقت تهوية قدرهما 1.5
82.74 جرام/لتر، 3.14 جرام/لتر/ساعة و 0.71 (Yp/s) وعائد الإيثانول (Qp) والإنتاجية ، (P) كانت تركيز الإيثانول
هي 68.30 جرام/لتر، Yp/s و Qp و P جرام/جرام، على التوالي .في ظل ظروف عدم التهوية (معاملة التحكم)، كانت قيم
2.59 جرام/لتر/ساعة و 0.61 على التوالي .أظهرت النتائج بوضوح أن التهوية المثلى يمكن أن تحسن إنتاج الإيثانول
