biosinteza ksantana na otpadnoj vodi industrije skroba
Post on 18-Apr-2015
93 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Biosinteza ksantana na otpadnoj vodi industrije skroba
Student:
Isić BiljanaMentor:
Dodić Jelena
Novi Sad, 2012
- Ksantan: osobine i primena
- Godišnja proizvodnja: 86 000 t u vrednosti od 270 miliona $; do 2015. god 400 miliona $
- Otpadne vode prehrambenih industrija:
zagađivači i supstrat
- Karakteristika biosinteze ksantana je nespecifičnost ugljenohidratnog supstrata
Uvod:
Cilj:
- Ispitivanje mogućnosti biosinteze ksantana na otpadnoj vodi industrije skroba i
- Opravdanost njenog obogaćivanja hidrolizovanim i nehidrolizovanim skrobom sa ciljem povećanja produktivnosti biosinteze
Kultivacija: priprema inokuluma
- Hranljiva podloga (YMA): glukoza, kvaščev ekstrakt, sladni ekstrakt, pepton i agar
- Proizvodni mikroorganizam:
Xanthomonas campestris
- Uslovi: 4°C; aerobni, 28°C, 48h, eksterno mešanje
- Umnožavanje u dva koraka: 30 ml (100 ml); 150 ml (500 ml)
Kultivacija: biosinteza ksantana - Hranljiva podloga (dodati: azot, mineralne soli):
Podloga 1: nehidrolizovan
skrobPodloga 2: enzimski
hidrolizovan skrobPodloga 3: glukoza
- Uslovi: 28°C, protok 0,01 lvazduh/lKT, 48 h; 30°C, protok 0,02 lvazduh/lKT, 72 h; eksterno mešanje
Rezultati : procesni parametri kultivacije
0 24 48 72 96 1205.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
vreme kultivacije [h]
pH [1
]- Određivanje pH
Rezultati: sadržaj nutrijenata tokom kultivacije
0 24 48 72 96 1200
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
vreme kultivacije [h]
sadr
žaj r
eduk
ujuć
ih še
ćera
[mg/
ml]
- Određivanje sadržaja redukujućih šećera
Rezultati: sadržaj nutrijenata tokom kultivacije
0 24 48 72 96 1200.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
vreme kultivacije [h]
ukup
an a
zot [
mg/
ml]
- Određivanje ukupnog azota
Rezultati: sadržaj nutrijenata tokom kultivacije
0 24 48 72 96 1200.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
vreme kultivacije [h]
asim
ilabi
lni a
zot [
mg/
ml]
- Određivanje asimilabilnog azota
Rezultati: sadržaj nutrijenata tokom kultivacije
0 24 48 72 96 1201.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
vreme kultivacije [h]
ukup
ne ra
stvo
rene
soli
[mg/
ml]
- Određivanje sadržaja ukupnih rastvorenih soli
Rezultati: sadržaj proizvoda tokom kultivacije
0 24 48 72 96 1200.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
vreme kultivacije [h]
apso
rban
cija
na 6
60nm
- Određivanje mutnoće
Rezultati: sadržaj proizvoda tokom kultivacije
0 24 48 72 96 1205
55
105
155
205
255
305
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
vreme kultivacije [h]
vrem
e isti
canj
a [s
]- Određivanje vremena isticanja
Rezultati: sadržaj proizvoda tokom kultivacije
Podloga Sadržaj glukoze [mg/ml] Stepen konverzije(3)
[%]
Prinos ksantana, P
[mg/ml]
Konverzija(4) [%]
S0(1) S(2)
Podloga 1 2,36 0,75 68,22 5,10 34,00*
Podloga 2 13,77 3,97 71,17 5,78 41,95
Podloga 3 15,27 2,58 83,10 7,52 49,23(1) sadržaj glukoze u zasejanoj podlozi(2) sadržaj glukoze nakon 120 h kultivacije(3) stepen konverzije % = (S0-S)/S0·100(4) konverzija % = P/S0·100* teorijska vrednost izračunata na osnovu dodate količine skroba na početku kultivacije
Rezultati: sadržaj proizvoda tokom kultivacije
0 200 400 600 800 1000 1200 14000
2
4
6
8
10
12
14
16
Podloga 3
D (1/s)
Nap
on sm
icanj
a - τ
(Pa)
- Krive proticanja
0 200 400 600 800 1000 1200 14000
2
4
6
8
10
12
14
Podloga 10hPower (0h)24hPower (24h)
D (1/s)
Nap
on sm
icanj
a - τ
(Pa)
0 200 400 600 800 1000 1200 14000
2
4
6
8
10
12
Podloga 2
D (1/s)
Nap
on sm
icanj
a - τ
(Pa)
Rezultati: sadržaj proizvoda tokom kultivacije
vreme kultivacije
Faktor konzistencije (K) Indeks toka (n) Koeficijent korelacije (R2)
Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3 Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3 Podloga 1 Podloga 2 Podloga 3
0 h 0.168 0.147 0.139 0.228 0.206 0.312 0.670 0.556 0.556
24 h 0.139 0.139 0.111 0.312 0.312 0.435 0.767 0.767 0.868
48 h 0.121 0.116 0.101 0.415 0.444 0.580 0.870 0.910 0.962
72 h 0.131 0.115 0.212 0.542 0.561 0.569 0.980 0.975 0.985
96 h 0.196 0.141 0.312 0.535 0.588 0.547 0.983 0.990 0.989
120 h 0.244 0.195 0.378 0.581 0.550 0.523 0.990 0.993 0.997
- Vrednosti reoloških parametara i koeficijenata korelacije
Zaključak:
- Otpadna voda industrije skroba, uz dodatak izvora azota, mineralnih materija i skroba, može se primeniti kao podloga za biosintezu ksantana.
- U podlozi sa skrobom i podlozi sa hidrolizovanim skrobom dobijene su bliske vrednosti prinosa i stepena konverzije šećera → upotreba amilolitičkih enzima, radi povećanja prinosa nije opravdana.
top related