طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه آزمایشگاهی تولید قند از ضایعات سیب‎زمینی به منظور تولید بیواتانول

یکی منابع تولید بیواتانول، مواد نشاسته‎ای هستند که در ایران سیب‎زمینی مهمترین محصول نشاسته‎ای‎ می‎باشد که از لحاظ عملکرد و سطح زیر کشت، پتانسیل استفاده به عنوان ماده اولیه تولید بیواتانول را دارد. از طرفی سالانه هزاران تن ضایعات و زائدات این محصول به صورت دورریز دفع می‎شود که می‎توان از آن در تولید بیواتانول استفاده نمود. اولین مرحله‎ تبدیل مواد نشاسته‎ای به بیواتانول، هیدرولیز می‎باشد که طی آن، ماکرو ملکول‎های نشاسته به قندهای گلوکز و فرکتوز تجزیه می‎شوند تا قند حاصل طی فرایند تخمیر به بیواتانول تبدیل شود. هیدرولیز اسیدی روش سنتی تولید گلوکز از نشاسته است در حالی‎که هیدرولیز آنزیمی به عنوان روشی نو، با مزایایی که نسبت به نوع اسیدی دارد به سرعت در حال جایگزین شدن روش هیدرولیز اسیدی است. بنابراین در این تحقیق این نوع هیدرولیز مورد توجه قرار گرفت و به دلیل صنعتی بودن استفاده از مخمر ساکارومایسس سریویزیه، از آن در تخمیر قند حاصل از نشاسته استفاده شد. دستگاه آزمایشگاهی تولید بیواتانول از ضایعات سیب‎زمینی متشکل از راکتور هیدرولیز و فرمانتور با ظرفیت 5/3 لیتر و از نوع غیر مداوم (batch) طراحی و ساخته شد. هنگام ارزیابی دستگاه به جای استفاده از آنزیم‎های آلفا آمیلاز و بتا آمیلاز، از آنزیم آکوستون برای هیدرولیز نشاسته استفاده شد که در صنایع نساجی کاربرد دارد. نتایج اندازه گیری قند نشان داد که میزان فرکتوز تولیدی با این آنزیم بسیار کم می‎باشد. با استفاده از این آنزیم علاوه بر گلوکز قند ساکاروز نیز تولید شد. غلظت گلوکز تولیدی در بهترین حالت g/l 53/17 و ساکاروز تولیدی در بهترین حالت g/l 91/2 بودند. نتایج سایر آزمایش‎ها نشان دادند که مالت سیب‎زمینی رفتاری مشابه رفتار سیالات کاسون دارد و جرم مخصوص سیب‎زمینی رقم آگریا، kg/m3 65/925 می‎باشد.