Fındık kabuğuna uygulanan ön işlemlerin enzimatik hidroliz yöntemi ile şeker üretimine etkisi

Abstract

Bu çalışmada, fındık kabuklarından enzimatik hidroliz ile glikoz üretimi için, farklı ön işlemler (düşük ve yüksek sıcaklıklarda asit ve alkali, su buharı, alkali peroksit, organosolv, iyonik sıvı ve biyolojik) uygulanmıştır. Ön işlemler sonrasında en yüksek glikoz verimi (%18,23) iyonik sıvı ([EMIM]Ac, 1200C, 1/20 katı/sıvı, 60 dak) ön işlemi ile elde edilmiştir. Bu ön işlemi, %15,05 ile alkali peroksit (% 2(a/h) NaOH içerisinde %2(v/v) H2O2, 300C, 1/10 katı/sıvı, 360 dak) ve %14,38 ile yüksek sıcaklık NaOH (1800C, 1/5 katı/sıvı, %5,25 NaOH, 30 dak) ön işlemleri takip etmektedir. İyonik sıvılarla ([EMIM]Ac) yapılan ön işlemler sonucunda glikoz kazanımı %95,46 olarak bulunmuştur. Selülozca zengin ve lignin içeriği düşük hammadde, yüksek sıcaklık NaOH (1800C, 1/5 katı sıvı oranında %5,25 NaOH, 30 dak) ön işlemi ile elde edilmiştir. Bu koşullarda hammaddenin selüloz içeriği %16,67'den %48,49'a yükselirken, lignin içeriği %51,10 dan %27,28'e azalmıştır. Hemiselüloz (%17,17) ve lignin (%65,66) içeriği bakımından zengin biyokütleler sırasıyla organosolv (1200C, 1/10 katı/sıvı, 30 dak %50 EtOH içerisinde %4 NaOH koşullarında) ve su buharı (200 0C, 1/5 katı/sıvı, 60 dak ) ön işlemleri ile elde edilmiştir. Ön işlemler sırasında bir gram glikoz başına harcanan enerji (kj) miktarı 21 kJ/g glikoz (alkali peroksit ön işlemi)ile 3330 kJ/g glikoz (iyonik sıvı ön işlemi) arasında değişmiştir.