جداسازس گلوتن و تولید اتانول از گندم توسط قارچ های فیلامنتوس

در سال های اخیر تولید اتانول از منابع تجدید پذیر به عنوان یک منبع سوختی و یا به عنوان یک ترکیب افزودنی اکسیژن دار به سوخت ها مورد بررسی قرار گرفته است. مواد خام مورد استفاده جهت تولید بیواتانول به سه دسته کلی؛ قندهای ساده، مواد نشاسته ای و مواد لیگنوسلولزی تقسیم می شوند. تعداد زیادی از مخمرها و قارچ ها در صنایع تخمیری کاربرد دارند. زیگومیست ها از جمله ی قارچ های فیلامنتوس هستند که قادر به تولید متابولیت های مختلف همچون اتانول و گلیسرول می باشند. همچنین بیومس این قارچ ها منبع مناسبی برای تولید کیتوزان می باشد. در این تحقیق از دو قارچ موکور همیلیس و رایزوپوس اورایزه برای تولید اتانول از آرد گندم استفاده شد. آرد گندم و نشاسته گندم (بعنوان شاهد) بروش آنزیمی با استفاده از دو آنزیم آلفا آمیلاز و گلوکو آمیلاز هیدرولیز شد. میزان گلوکز حاصل از هیدرولیز سوسپانسیون 20% آرد و نشاسته گندم بترتیب برابر با 145 و 190 گرم بر لیتر بود. سپس از هیدرولیزیت حاصل به عنوان منبع کربنی و با غلظت های متفاوت استفاده شد و توانایی قارچ های مذکور جهت تولید اتانول و گلیسرول تحت شرایط بی هوازی و با استفاده از دو غلظت 1و 10 گرم بر لیتر از هر دو قارچ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بازده تولید اتانول و گلیسرول برای هر دو قارچ و با هر دو غلظت از قارچ، در ابتدا با افزایش غلظت گلوکز تا 45 گرم بر لیتر، افزایش یافته و با افزایش بیشتر غلظت گلوکز تا 190 گرم بر لیتر، این میزان کاهش یافته است. همچنین میزان سرعت تولید اتانول برای هر دو قارچ و با هر دو غلظت از قارچ، در ابتدا با افزایش غلظت گلوکز تا 100 گرم بر لیتر، افزایش یافته و با افزایش بیشتر غلظت گلوکز تا 190 گرم بر لیتر، این میزان کاهش یافته است. همچنین بازده تولید بیومس تولیدی برای هر دو قارچ ، با افزایش غلظت گلوکز کاهش یافته است با این تفاوت که مقادیر بازده برای نمونه هایی که از قارچ موکور همیلیس استفاده شده بود بیشتر از مقادیر بازده برای نمونه هایی بود که از قارچ رایزوپوس اورایزه استفاده شد. همچنین نتایج نشان داد که غلظت قند بر روی میزان پروتئین موجود در بیومس ها برای هر دو قارچ اثر محسوسی ندارد و درصد پروتئین موجود در نمونه های با غلظت گلوکز متفاوت است. درصد پروتئین موجود در نمونه های استفاده شده از نشاسته ی گندم با غلظت 1 و 10 گرم بر لیتر قارچ موکور همیلیس بترتیب بطور متوسط 9/1 ± 35 و2/1 ± 33 و برای آرد گندم بترتیب برابر با 7/1 ±38 و 1/2 ± 36 است و درصد پروتئین موجود در نمونه-های استفاده شده از نشاسته ی گندم با غلظت 1 و 10 گرم بر لیتر بر مبنای خشک از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب تقریباً برابر با 2/2 ± 37 و 4/2 ± 34 و برای آرد گندم بترتیب برابر با8/141 ± و 1/2 ± 39 است. متوسط بازده aim (مواد غیر قابل حل در سود بر حسب گرم بازاء هر گرم بیومس) برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آردگندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 1 گرم بر لیتر از قارچ اورایزه بترتیب برابر با00/204 ± 0/02 و0/019 ±0/182 و متوسط بازده aim تولیدیبرای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آرد گندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 10 گرم بر لیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب برابر با0/023 ± 0/211 و0/015 ± 0/194 بدست آمد. همچنین متوسط بازده aim تولیدی (گرم بیومس/گرم) برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آرد گندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 1 گرم بر لیتر از قارچ موکور همیلیس بترتیب برابر با 0/022± 0/163 و0/021 ± 0/155 و متوسط بازده aim تولیدی برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آردگندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 10 گرم بر لیتر از قارچ موکور همیلیس بترتیب برابر با 0/014±0/183 و0/018 ± 0/171بدست آمده است. مجموع بازده n - استیل گلوکزآمین و گلوکز آمین (بازیابی کل) برای نمونه های استفاده شده از هیدرولیزیت آرد گندم و نشاسته ی گندم و با غلظت 1 گرم بر لیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب برابر با0/010 ±0/637 و0/021 ± 0/621 و این مقدار برای قارچ موکورهمیلیس در شرایط مشابه بترتیب برابر با 0/021 ± 0/622 و 0/013±0/604 بدست آمده است. با مصرف 1 کیلوگرم آردگندم و مصرف غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه بترتیب 8/286 و 5/294 گرم اتانول تولید می شود این اعداد برای غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از قارچ رایزوپوس اورایزه و استفاده از 1 کیلو نشاسته گندم بترتیب 6/399 و 6/429 گرم اتانول تولید شده است همچنین با مصرف 1 کیلوگرم گندم با مصرف غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از موکورهمیلیس بترتیب 9/301و 6/324 گرم اتانول تولید شد این اعداد برای غلظت های 1 و 10 گرم برلیتر از موکورهمیلیس اورایزه و استفاده از 1 کیلو نشاسته گندم بترتیب 6/419 و 6/439 گرم اتانول تولید شده است.