در این پروژه از بیومس ماکروجلبک نیزیمودنیا زاناردینی، گونه ای ماکروجلبک دریایی قهوه ای برداشت شده از خلیج فارس، برای تولید اتانول، گاز زیستی و آلجینات سدیم استفاده شد. بیومس این جلبک حاوی 5/49 درصد وزنی بر مبنای وزن خشک مواد قابل استخراج با آب و 6/3 درصد وزنی مواد قابل استخراج با اتانول بود. طبق نتایج به دست آمده 5/15 درصد بیومس مانیتول غیر ساختاری بود که به وسیله آب از آن استخراج شد. کربوهیدرات های مورد توجه در این نمونه جلبک، به ترتیب گلوکان با 90 و مانیتول با 21/171 گرم بر کیلوگرم سوبسترای خشک بود. بیومس خشک این ماکروجلبک به ترتیب حاوی 150، 100 و 2/115 گرم بر کیلوگرم اسید آلجنیک ، پروتئین و پتاسیم بود و لازم به ذکر است که نمونه مذکور فاقد نشاسته بود. در ادامه، پیشفرآوری نمونه بروش اسیدی رقیق توسط محلول اسید سولفوریک برای آماده سازی آن جهت تولید اتانول انجام شد. به این منظور تأثیر غلظت سوبسترا، غلظت محلول اسید سولفوریک و زمان پیشفرآوری در مرحله پیشفرآوری در دمای 121 درجه سانتیگراد بررسی شد. کمترین میزان تخریب مونومرهای قندی در مرحله پیشفرآوری در غلظت 5 درصد(وزنی-حجمی) سوبسترا اتفاق افتاد و لذا از این غلظت در ادامه آزمایش-ها استفاده شد. فرآوری توسط اسید 7 درصد(جرمی) و زمان 45 دقیقه به حذف کامل استات موجود در سوبسترا منجر شد. در این شرایط، بازیابی مانیتول7/71 درصد بود و 3/73 درصد آلجنیک اسید و 9/88 درصد گلوکان به صورت پلیمر در جامد حاصل از پیشفرآوری باقی ماند. از سوی دیگر پیشفرآوری منجر به انحلال کامل پروتئین و پتاسیم موجود در نمونه در محلول اسیدی شد. در پیشفرآوری با آب گرم در دمای 121 درجه سانتیگراد بیشترین بازیابی مانیتول(1/74 درصد) در مدت زمان 60 دقیقه بدست آمد. علاوه بر این در این شرایط پیشفرآوری، 100 درصد اسید آلجنیک و 99 درصد گلوکان در جامد حاصل از پیشفرآوری باقی ماند. همانند پیشفرآوری اسیدی، پروتئین موجود در نمونه به طور کامل وارد محلول پیشفرآوری شد. پتاسیم استخراج شده از نمونه در این شرایط برابر 4/98 درصد پتاسیم موجود در نمونه بود. در ادامه از آنزیم های سلولاز و بتاگلوکسیداز برای تولید گلوکز استفاده شد. نتایج نشان دهنده افزایش بازده گلوکز حاصل از هیدرولیز آنزیمی از 8/29 تا 7/72 و 5/82 گرم گلوکز بر کیلوگرم سوبسترای خشک به ترتیب در اثر پیشفرآوری اسیدی و آب گرم بود. محلول قندی به دست آمده از هیدرولیز آنزیمی به وسیله مخمر ساکارومایسیس سرویسیه تخمیر شد. بر اساس نتایج به دست آمده از هر کیلوگرم نیزیمودنیا زاناردینی خشک بعد از پیشفرآوری اسیدی انتخاب شده، 5/30 گرم اتانول و بعد از 60 دقیقه پیشفرآوری با آب گرم، 6/34 گرم اتانول تولید شد. بازده اتانول تولیدی برابر 42/0 گرم اتانول بر گرم گلوکز بدست آمد. از پیشفرآوری با آب گرم به مدت 5 دقیقه در دمای 121 درجه سانتیگراد برای افزایش بازده تولید گاز زیستی استفاده شد و جامد و مایع حاصل از این پیشفرآوری به طور همزمان برای تولید گاز زیستی مورد استفاده قرار گرفتند. بازده متان تولیدی برای نمونه ماکروجلبک دریایی و نمونه پیشفرآوری شده 7/121 و 7/131 میلی لیتر به ازاء هر گرم جامد فرار محاسبه شد و گاز متان به ترتیب 52 و 5/53 درصد از گاز زیستی تولید شده را تشکیل می داد. نتایج نشان دهنده افزایش بازده گاز زیستی و متان تولیدی در اثر این پیشفرآوری به میزان 7 و 2/8 درصد بود.

همراه با رشد جمعیت در جهان و صنعتی تر شدن کشورها، مصرف انرژی روز به روز در حال افزایش است. از آنجایی که منابع فسیلی موجود در حال کاهش و آلودگی هوای کره زمین، به علت استفاده از این منابع، رو به افزایش می باشد، اهمیت تولید اتانول به عنوان سوختی جایگزین، تجدیدپذیر و پاک در سالهای اخیر افزایش یافته است. مواد لیگنوسلولزی از منابع تجدیدپذیر و ارزان برای تولید اتانول به شمار می آیندکه به مقدار زیاد در دسترس می باشند. در این تحقیق به منظور بهبود بازده ی هیدرولیز و تولید اتانول، پس از پیش فرآوری فیزیکی (خرد کردن)، پیش فرآوری قلیایی با سود 8% (وزنی - حجمی) در سه دمای مختلف (صفر، 25 و 80 درجه سانتیگراد) و به مدت 2 ساعت بر روی چوب های کاج و نارون انجام شد. پیش فرآوری قلیایی با افزایش سطح تماس، کاهش درجه بلورینگی سلولز و نیز استیلی همی سلولز و لیگنین زدایی، ساختار مواد لیگنوسلولزی را اصلاح می کند. برای بررسی تأثیر پیش فرآوری، هیدرولیز آنزیمی نمونه های چوب پیش فرآوری شده و چوب اولیه در دمای 45 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت برای تولید قند و نیز فرآیند هیدرولیز و تخمیر همزمان در دمای 36 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت برای تولید اتانول انجام شد. در مرحله ی هیدرولیز آنزیمی از 30 fpu آنزیم سلولاز و60 iuآنزیم بتاگلوکوسیداز به ازای هر گرم سوبسترا استفاده شد. این مقادیر در فرآیند هیدرولیز و تخمیر همزمان به ترتیب برابر با 15 fpu و30 iu به ازای هر گرم سوبسترا بود. عکس های گرفته شده از نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی حاکی از تغییر مورفولوژی و آنالیز ftir آن ها نشان دهنده ی کاهش نظم ساختاری و میزان بلورینگی چوب بر اثر پیش فرآوری قلیایی است. برای هر دو نوع چوب، بیشترین میزان آب جذب شده در آزمایش قابلیت جذب آب، در نمونه های پیش فرآوری شده در دمای صفر درجه سانتیگرادحاصل شد و همچنین پیش فرآوری قلیایی تأثیر به سزایی در افزایش مقاومت نمونه های چوب کاج و نارون پیش فرآوری شده در برابر کاهش ph داشت. در این پژوهش از طریق تست جذب و دفع آنزیمی بطور دقیق تأثیر غیرفعال شدن آنزیم در اثر جذب برگشت ناپذیر بر روی لیگنین و ارتباط آن با راندمان هیدرولیز آنزیمی مورد بررسی قرار گرفت. با این حال روند منطقی میان آنزیم جذب و دفع شده و نتایج حاصل از هیدرولیز آنزیمی مشاهده نشد. برای رفع این مشکل و به منظور کاهش جذب بازگشت ناپذیر آنزیم بر روی لیگنین، ترکیب فعال سطحی غیرقطبی با نام توئین-20 اضافه شد و اثر آن بر افزایش راندمان هیدرولیز آنزیمی و تخمیر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از هیدرولیز نشان داد بیشترین بازده ی هیدرولیز چوب های کاج و نارون به ترتیب با مقادیر 7/18 و 5/71% مربوط به نمونه های پیش فرآوری شده در دمای صفر درجه سانتیگراد می باشد. با استفاده از توئین-20 بازده هیدرولیز آنزیمی در نمونه های پیش فرآوری شده در دمای صفر درجه سانتیگرادبرای چوب کاج و 80 درجه سانتیگراد برای چوب نارون، به ترتیب تا 6/19 و 1/80% افزایش یافت. بازده ی تولید اتانول در مرحله ی هیدرولیز و تخمیر همزمان در مورد چوب نارون پیش فرآوری نشده 4/8% بود ولی در نمونه ی پیش فرآوری شده در دمای صفر درجه سانتیگراد این درصد تا 8/45% افزایش یافت. برای چوب کاج پیش فرآوری شده در شرایط مشابه با نارون این افزایش درصد در بازده تولیداتانول از 8 تا 4/16% مشاهده شد. استفاده از توئین-20 بازده تولید اتانول را، تا 9/23 و 3/57% به ترتیب برای چوب های کاج و نارون در هیدرولیز و تخمیر همزمان افزایش داد. بیشترین میزان جذب و دفع آنزیم چوب کاج در حضور توئین-20 به ترتیب 59/49 میلی گرم بر گرم سوبسترا و 1/44% بدست آمد.

کاربرد فیلم های خوراکی بر پایه بیوپلیمرهای مختلف با خواص مکانیکی و ممانعت در برابر نفوذ در صنایع بسته بندی در سالهای اخیر به طور ویژه مورد توجه قرار گرفته است. فیلم های خوراکی از طریق جلوگیری از نفوذ رطوبت، اکسیژن، دی اکسید کربن، عطر و چربی ها به افزایش ماندگاری مواد غذایی و حفظ کیفیت آنها کمک می کنند .یکی از مهم ترین پلی ساکارید های مورد استفاده در تولید فیلم های خوراکی زیست تخریب پذیر کیتوزان است. این بیوپلیمر از طریق واکنش داستیلاسیون کیتین موجود در بدن سخت پوستان و یا به طور مستقیم از دیواره سلولی قارچهای خانواده زیگومایست بدست می آید. در این پروژه کیتوزان میگویی، مشتق کربوکسی متیله شده آن و نیز دیواره سلولی قارچ رشته ای موکور ایندیکوس به عنوان منبع کیتوزان قارچی، به منظور تولید فیلم بسته بندی مورد استفاده قرار گرفتند. برای ساخت فیلم کیتوزان قارچی ابتدا دیواره سلولی با استفاده از اسید لاکتیک 1/0 مولار پیش فرآوری شد تا خاصیت ژل مانند پیدا کند. در ادامه این مشتق دیواره سلولی به طور مستقیم در ساخت فیلم بروش قالبگیری و در دردمای °c 35 مورد استفاده قرار گرفت. ساخت فیلم های کیتوزانی (میگو) نیز بروش قالبگیری و با حلال اسید استیک 1/0 مولار در دمای مشابه انجام شد. همچنین برای فیلم از کربوکسی متیل کیتوزان (میگویی) علاوه بر اسید استیک از آب نیز به عنوان حلال استفاده شد تا مقایسه ای بین خواص فیلم های تولید شده با استفاده از دو حلال انجام گیرد. در کنار فیلم های کیتوزان و کربوکسی متیل کیتوزان از ترکیبی از این دو بیوپلیمر نیز در ساخت فیلم بروش قالبگیری و با حلال اسید استیک استفاده شد (فیلم های ترکیبی). در ساخت کلیه فیلم ها از گلیسرول به عنوان نرم کننده در غلظت های مختلف استفاده شد. نتایج نشان داد فیلم کیتوزانی دارای استحکام بیشتری نسبت به فیلمهای کربوکسی متیل کیتوزانی با حلال اسید(49%) و آب (60%) است. در همه فیلم های تولیدی در اثر افزایش نرم کننده میزان استحکام و افزایش طول کاهش پیدا کرد. از میان فیلم های ترکیبی تولید شده از کیتوزان و کربوکسی متیل کیتوزان فیلمی که دارای 75% کربوکسی متیل کیتوزان بود، بیشترین استحکام (mpa120) و افزایش طول تا پارگی (50% ) را نسبت به فیلم های خالص تولید شده از این دو ماده نشان داد. فیلم تولیدی از کربوکسی متیل کیتوزان با اسید از استحکام بالاتری در مقایسه با حلال آب برخوردار بود (23%). همچنین مشخص شد که فیلم کیتوزانی دارای پایین ترین میزان نفوذ در برابر بخار آب در مقایسه با فیلم کربوکسی متیل کیتوزان با حلالهای اسید وآب (به ترتیب 37% و 3%) بود. در فیلم کیتوزانی اضافه کردن نرم کننده به کاهش نفوذ پذیری در برا بر بخار آب منجر شد، به طوریکه با افزایش 20% نرم کننده میزان نفوذ پذیری در این فیلم 23% کاهش یافت. در میان فیلم های ترکیبی، فیلم حاوی 50% کربوکسی متیل کیتوزان دارای پایین ترین نفوذ پذیری بخار آب نسبت به فیلم های خالص تولید شده از این دو ماده بود ( ×10-3g/cm2.h9019/4). فیلم کربوکسی متیل کیتوزانی تولید شده با حلال با اسید دارای 79% نفوذپذیری بالاتری نسبت به فیلم تولید شده با حلال آب بود. بر خلاف میزان نفوذ پذیری در برابر بخار آب، فیلم کیتوزانی بیش ترین میزان نفوذ را در برابر اکسیژن در مقایسه با فیلمهای کربوکسی متیل کیتوزان از خود نشان داد. در فیلم کیتوزانی در اثر افزایش نرم کننده (از صفر به 20%) میزان نفوذ پذیری اکسیژن 64% افزایش یافت. در فیلم های ترکیبی با افزایش غلظت کربوکسی متیل کیتوزان میزان نفوذ پذیری اکسیژن کاهش یافت به طوریکه فیلم حاوی 75% کربوکسی متیل کیتوزان دارای پایین ترین نفوذ پذیری نسبت به فیلم-های خالص تولید شده از این دو ماده بود. ( 10-3 cco2/m.day.atm×0719/3). فیلم تولید شده از دیواره سلولی قارچ موکور (حاوی کیتوزان قارچی) دارای استحکامmpa 63/3 و 6% افزایش طول تا نقطه پارگی بود. میزان نفوذ پذیری این فیلم در برابر اکسیژن 10-3cco2/m.day.atm×4867/20 و در برابر بخار آب 10-3g/cm2.h × 0445/9 محاسبه شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که فیلم های کیتوزان و کربوکسی متیل کیتوزانی دارای سطوح صاف نسبتا مشابهی هستند. با این حال تصویر برداری از سطح مقطع این فیلم ها تفاوت های قابل ملاحظه ای را در این فیلم ها نشان داد که از مهمترین آنها می توان به وجود تخلخل بیشتر در فیلم های کیتوزان و کربوکسی متیل کیتوزانی با حلال اسید در مقایسه با فیلم کربوکسی متیل کیتوزانی با حلال آب و همچنین وجود تخلخل بسیار کم در فیلم ترکیبی دارای 75 درصدکربوکسی متیل کیتوزان اشاره کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح دیواره سلولی و فیلم حاصل از پیش فرآوری دیواره سلولی با لاکتیک اسید نشان داد که این پیش فرآوری اثر قابل توجهی را در ایجاد یک فیلم با سطح صاف و تخلخل پایین دارد.

کیتوزان، پلیمری تشکیل شده از مونومرهای گلوکوزآمین است که تولید صنعتی آن به روش استیل زدایی شیمیایی کیتین استخراج شده از پوست بدن سخت پوستان می باشد. به تازگی دیواره سلولی قارچ های زیگومایست نیز به عنوان منبع دیگری برای تولید کیتوزان ارائه شده است. در دیواره سلولی قارچ، کیتوزان از طریق استیل زدایی آنزیمی کیتین تولید می شود. کیتوزان یک پلیمر پلی کاتیونی و به همین دلیل دارای خواص با ارزش بسیاری است. در این پژوهش روش جدیدی برای استخراج بهینه کیتوزان از دیواره سلولی قارچ ارائه شد و اثر اسید سولفوریک، هیدروکلریدریک، نیتریک، استیک و لاکتیک در فسفات زدایی از دیواره سلولی و نیز حفظ کیتین و کیتوزان موجود در دیواره سلولی بررسی شده است. همچنین اسیدهای مناسب برای رسیدن به استخراج بهینه مشخص شد که شامل بکارگیری اسید سولفوریک به عنوان بهترین اسید در فسفات زدایی دیواره سلولی و اسید لاکتیک برای انحلال سازی و استخراج کیتوزان می باشد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که محلول اسید سولفوریک در دمای محیط باعث نامحلول شدن کیتوزان در ادامه آزمایش ها می شود که این مشکل با شست و شوی قلیایی محلول قابل رفع است. بازده دیواره سلولی برابر 16/0 گرم به ازای هر گرم زیست توده اندازه گیری شد. در نهایت کیتوزان از باقی مانده دیواره سلولی در دمای محیط توسط اسید لاکتیک استخراج شد. با استفاده از روش ارائه شده، میزان بازده کیتوزان در دیواره سلولی یک ریزسازواره از خانواده قارچ های زیگومایست به نام رایزوپوس اورایزه برابر3/12 درصد در دمای محیط بدست آمد. لازم به ذکر است که فرآیند استخراج به طور مشابه بر روی کیتوزان تجاری انجام و بازده نسبتاً مطلوب 9/86 درصد بدست آمد. ویسکوزیته کیتوزان تجاری قبل و بعد از فرآوری اندازه گیری شد. نتایج حاصل از اندازه گیری ویسکوزیته نشان داد که در استخراج به روش ارائه شده، ویسکوزیته و وزن مولکولی کیتوزان تجاری تقریباً بی تغییر می ماند. به جز کیتوزان، میزان فسفات، پروتئین، گلوکوزآمین و نرمال استیل گلوکوزآمین موجود در دیواره سلولی قارچ نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که میزان ناخالصی قارچ رایزوپوس اورایزه در دیواره سلولی بعد از فرآوری با اسید سولفوریک به میزان یک درصد کاهش یافته و این میزان در کیتوزان استخراج شده 1/0 درصد اندازه گیری شد. همچنین مقدار پروتئین اندازه گیری شده در دیواره سلولی ریزسازواره بعد از استخراج قلیایی کمتر از پنج درصد از وزن زیست توده آن اندازه گیری شد. همچنین مورفولوژی دیواره سلولی در فرآوری با پنج اسید مختلف توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد.

کیتوزان کوپلیمری حاوی دو مونومر گلوکزآمین و ان استیل گلوکزآمین است که به صورت رندم توزیع شده اند. گلوکزآمین مونومر غالب در کیتوزان است وبیش از 60 درصد آن را تشکیل می دهد. این بیوپلیمر با ارزش در دیواره سلولی قارچ های زیگومایست از جمله موکورایندیکوس به مقدار قابل توجهی وجود دارد. کیتوزان در دیواره سلولی این قارچ ها شدیدا به شرایط کشت بستگی دارد. برای مقایسه تولید کیتوزان تحت شرایط مختلف، استفاده از یک روش دقیق، آسان و تکرار پذیر ضروری است. تاکنون روش های مختلفی برای اندازه گیری کیتوزان در دیواره سلولی قارچ ها ارائه شده است. در این تحقیق ابتدا عملکرد بهترین روش در دسترس بررسی شد. در این روش کیتین و کیتوزان طی واکنش های متوالی با سولفوریک و نیتروز اسید به هیدرومانوز تبدیل شدند. سپس هیدرومانوز با دو معرف 3- متیل-2- بنزوتیوزولن- هیدرازن-هیدروکلراید(mbth) و کلریدآهن (fecl3) واکنش داده و به یک کمپلکس آبی رنگ تبدیل شد. مقدار این کمپلکس توسط روش رنگ سنجی تعیین گردید. اما کمپلکس رنگی پایدار نبود و جذب آن با گذشت زمان به طور قابل توجهی کاهش یافت. در مقابل هیدرومانوز قبل از تبدیل به کمپلکس رنگی پایدار بود و غلظت این ماده با به کار گیری کروماتوگرافی مایع با راندمان بالا (hplc) به طور دقیق اندازه گیری شد. بنابراین در این پروژه یک روش جدید برای تجزیه و تحلیل دقیق و مستقل از زمان دیواره سلولی ارائه شد. گام بعدی این پروژه تغییر شرایط کشت قارچ در جهت بهبود تولید کیتوزان در دیواره سلولی قارچ موکورایندیکوس بود. برای بررسی تاثیر مورفولوژی های مختلف قارچ موکورایندیکوس بر تولید کیتوزان در دیواره سلولی از روش جدید اندازه گیری استفاده شد. نتایج نشان داد که سلول ها با مورفولوژی رشته ای شکل بیش ترین مقدار گلوکزآمین را دارند (46/0 گرم به گرم دیواره سلولی). در مقابل تنها نیمی از این مقدار در دیواره سلول های مخمری شکل وجود دارد. علاوه بر این نتایج به طور مشابه نشان داد که مورفولوژی رشته ای شکل بیش ترین مقدار ان استیل گلوکزآمین را هم در خود جای داده است (18/0 گرم به گرم دیواره سلولی). در مقابل با تغییر مورفولوژی به بیش تر مخمری شکل و مخمری شکل خالص مقدار این متغیرکاهش می یابد. بعلاوه مورفولوژی رشته ای شکل کمترین میزان فسفات را دارد ( 06/0 گرم به گرم دیواره سلولی) در حالی که با تغییر مورفولوژی به بیش تر مخمری شکل و مخمری شکل خالص مقدار این متغیر افزایش می یابد. جالب توجه است که مجموع مقادیر فسفات و ان استیل گلوکزآمین در هر سه مورفولوژی تقریبا ثابت و برابر 24 درصد می باشد. بنابراین آزمایش های بعدی با استفاده از فرم رشته ای شکل سلول ها انجام شد. در گام بعدی تاثیر میزان فسفات برتولید کیتوزان توسط این مورفولوژی بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت تا 5/0 گرم بر لیتر پتاسیم دی هیدروژن فسفات در محیط کشت، تقریبا تمامی فسفات توسط قارچ مصرف می شود در حالی که در غلظت های بالاتر بخش قابل توجهی از فسفات دست نخورده باقی می ماند. به عبارت دیگر با وجود افزایش قابل توجه در مقدار فسفات موجود در محیط کشت تغییرات اندکی در میزان فسفات مصرفی توسط قارچ دیده می شود. علاوه بر این بخش عمده فسفات مصرفی در خود سلول قرار دارد در حالی که تنها مقدار بسیار کمی در دیواره سلولی نهفته است ( حدود 01/0 گرم بر لیتر). نتایج نشان داد که در محیط کشت فاقد پتاسیم دی هیدروژن فسفات بیش ترین تولید کیتوزان قابل دستیابی است.

حضور فلزات سنگین در آبهای سطحی و زیرزمینی در غلظتهایی بیشتر از مقدار تعیین شده در استانداردها، مشکلات و مسائل زیست محیطی فراوانی ایجاد کرده است. با توجه به افزایش کاربرد فلزات در صنایع و تخریب ناپذیری آنها در محیط، میزان تجمع فلزات سنگین در محیط زیست بسیار فراتر از مقداری است که از طریق فرآیندهای طبیعی برداشت میشود. در مقایسه با سایر روشهای حذف فلزات، جذب زیستی به عنوان روشی موثرتر، مقرون به صرفهتر و نیز دوستدار محیط زیست به شمار میرود. در بین جاذبهای زیستی، قارچها و به ویژه قارچهای خانواده زیگومیست به علت وجود پلیمرهایی چون کیتوزان وکیتین در دیواره سلولی خود، توانایی بالایی در جذب فلزات سنگین دارند. در این تحقیق، از زیست توده قارچ موکوایندیکوس و رایزوموکورپاسیلوس به عنوان جاذب برای جذب زیستی فلز نیکل استفاده شد. 64 % بود. به منظور بهبود ظرفیت جذب این فلز بر روی زیست توده رایزوموکورپاسیلوس / درصدجذب نیکل توسط زیست توده خشک شده 7 خشک شده، فرآیندهای پیشفرآوری قلیایی و آنزیمی انجام شد. پیشفرآوری با استفاده ازمحلول سود و آنزیم پروتئاز، ظرفیت جذب را به 93 تا 100 % افزایش داد. در غلظتهای / 17 گرم بر لیتر درصد جذب نیکل را از 2 / 0 تا 5 / میزان زیادی افزایش داد. افزایش غلظت سود از 002 99 % نیکل موجود در محلول آبی جذب شد. نتایج حاصل از آنالیز ترکیب درصد اجزای زیست توده نشان / بالای 5 گرم بر لیتر سود بیش از 99 داد که با افزایش غلظت سود میزان پروتئین موجود در دیواره سلولی زیست توده کاهش یافته و همچنین میزان گلوکزآمین و نرمال استیل گلوکز آمین که به ترتیب معیاری از میزان کیتوزان و کیتین هستند، افزایش یافته است. مقایسه عکسهای گرفته شده توسط میکروسکوپ 0 گرم بر لیتر سود با زیست توده خشک شده ، نشان میدهد که پیشفرآوری با غلظت پایین / الکترونی از زیست توده پیشفرآوری شده با 002 سود باعث افزایش تخلخل و سطح تماس جاذب شده است. درحالیکه در شرایط پیشفرآوری شده با 10 گرم بر لیتر سود، ساختار زیست توده 0 میکرولیتر آنزیم به ازای 1 گرم زیست / به طور کامل تغییر کرده و به فرم صفحهای تبدیل شده است. پیشفرآوری زیست توده تنها با مقدار 1 91 % افزایش داد. عکسهای گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی حاکی از افزایش تخلخل و متورم شدن / توده، درصد جذب را تا 8 جاذب در اثر پیشفرآوری آنزیمی است. هر دو روش پیشفرآوری با حذف پروتئین و ناخالصیهای موجود بر سایتهای جذب، تعداد سایتهای در دسترس برای پیوند با یونهای فلزی را افزایش دادهاند. در این تحقیق همچنین کیتوزان موجود در دیواره سلولی قارچ موکورایندیکوس (رشد یافته بر محیط کشت حاوی شیره خرما به عنوان منبع غذایی اصلی) استخراج شده و به همراه کیتوزان تجاری برای جذب نیکل مورد استفاده قرار گرفتند. مطالعه دادههای تعادلی نشان داد که معادله لانگمویر برای هر دو نوع کیتوزان قارچی و تجاری بیشترین تطبیق را با دادههای آزمایشگاهی دارد. از مقایسه دادههای آزمایشگاهی با مدلهای شبه درجه اول، شبه درجه دوم و نفوذ درون ذرهای مشخص شد که سینتیک جذب از مدل شبه درجه دوم پیروی کرده و مرحله جذب سطحی کنترل کننده سرعت جذب میباشد.

چکیده: تحقیق حاضر با هدف تعیین روایی آزمون دوی 540 متر در سنجش آمادگی قلبی –تنفسی دختران دانش آموز 15-17 ساله غیر ورزشکارزنجانی ،انجام شد .برای این کار، تعداد90 نفر از دانش آموزان غیر ورزشکار15-17 ساله منطقه سلطانیه (به صورت 30 نفر 15 ساله، 30 نفر16 ساله و30 نفر 17 ساله)، با میانگین سنی 1 ± 16سال و میانگین وزن 41/9 ± 05/52 کیلو گرم و میانگین قد 065/0 ± 60/1 متر و میانگین شاخص توده بدن(bmi ) 235/3 ± 256/20 کیلوگرم برمتر مربع ،همچنین میانگین نسبت دور کمر به دور باسن( whr) 053/0 ± 728/0سانتی متر و میانگین درصد چربی 205/6 ± 634/21 درصدو میانگین وزن بدون چربی بدن(lbm) 019/5 ± 354/40کیلو گرم، به صورت تصادفی ساده ،انتخاب شدند . سپس قابلیت قلبی –تنفسی آنها با دو آزمون پله کوئین و آزمون دوی 540 متر ،اندازه گیری شد. در این بررسی رکورد و ضربان نهایی آزمون 540 متر و همچنین حداکثر اکسیژن مصرفی و ضربان نهایی آزمون پله کوئین ، اندازه گیری و ثبت گردید. سپس برای تعیین روایی، از روش آماری همبستگی پیرسون ،استفاده شد.تجزیه و تحلیل ها نشان داد که بین رکود آزمون 540 متر و vo2max آزمون پله کوئین ،همبستگی معنی داری در هیچ یک از گروه های سنی ، وجود ندارد. بین ضربان قلب نهایی ازمون540 متر و vo2max آزمون پله کوئین نیز، تنهادر گروه سنی 17 سال ، ضریب همبستگی منفی معنی دار 672/0-=r (05/0>p) وجود داشت .نتایج نشان داد که بین ضربان قلب نهایی آزمون 540 متر و آزمون پله کوئین در دو گروه سنی 15 و 17 سال به ترتیب ضریب همبستگی معنی دار442/0 =r و672/0 =r (05/0>p) بدست آمد.بنابراین با توجه به نتیجه حاضر ،می توان گفت که آزمون دوی 540 متر برای سنجش آمادگی قلبی –تنفسی ، در دختران 17-15 ساله ،روایی لازم را ندارد.پس باید آزمون دیگری که دارای روایی بالا در اندازه گیری این فاکتور است،در مدارس مورد استفاده قرار گیرد.

افزایش روز افزون مصرف انرژی، آلاینده ها و نگرانی های زیست محیطی به ویژه گرم شدن کره زمین، ضرورت استفاده از منابع تجدید پذیر انرژی را افزایش می دهد. در سال های اخیر تولید اتانول به عنوان یک منبع سوختی تجدید پذیر توجه بسیاری را به خود جلب نموده است. مواد اولیه مورد استفاده برای تولید بیواتانول به سه دسته کلی قندهای ساده، مواد نشاسته ای و مواد لیگنوسلولزی تقسیم می شوند. هر کشور بر مبنای میزان در دسترس بودن این مواد نوع سوبسترای خود را انتخاب می کند. در ایران سالیانه حجم زیادی از گندم به دلیل مشکلات متعدد دورریز می شود. بهترین روش برای بهره برداری از این ضایعات استفاده از آن ها در فرآیندهای تولید اتانول است. تعداد زیادی از مخمرها و قارچ ها در صنایع تخمیری به کار می روند. در سالهای اخیر سویه های مختلف از قارچ های زایگومایست مانند گونه های موکور، به عنوان میکروارگانیسم های مناسب برای تولید بیواتانول معرفی شده اند، زیرا این میکروارگانیسم ها قابلیت رشد در دماهای بالا را دارند ودارای بایومس باارزش هستند. یکی از مشخصه های میکروارگانیسم های مورد استفاده در صنعت قابلیت تحمل بالای آن ها در برابر غلظت بالای گلوکز و اتانول است. همچنین برای کنترل هر چه بیشتر بیوراکتورها نیاز به بررسی مقدار بایومس تولید شده است. از این رو در این تحقیق به بررسی سینیتیک رشد زیست توده قارچ موکورهمیلیس و مطالعه ی اثر بازدارندگی گلوکز و اتانول بر روی تولید اتانول توسط آن پرداخته شد. به این منظور در ابتدا با استفاده از هیدرولیز آنزیمی، سوسپانسیون 25% وزنی آرد گندم در طی دو مرحله ی محلول سازی و قندسازی توسط دو آنزیم آلفاآمیلاز و گلوکو آمیلاز به گلوکز تبدیل شد و محلولی با غلظت قند 3/203 گرم بر لیتر گلوکز بدست آمد. سپس هیدرولیزیت حاصل رقیق سازی شده و تخمیر بی هوازی به وسیله قارچ موکورهمیلیس بر روی آن انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد با افزایش غلظت قند از 30 به 70 گرم بر لیتر بازده تولید اتانول (گرم اتانول تولید شده بر گرم سوبسترای مصرف شده) از 35/0 به 44/0 گرم بر گرم افزایش و با افزایش بیشتر غلظت گلوکز تا 120 گرم بر لیتر، این میزان کاهش می یابد. همچنین از میزان بایومس تولید شده برای قارچ مذکور، با افزایش غلظت گلوکز کاسته می شود. برای برازش میزان بایومس حاصل از تخمیر از سه مدل خطی، امرسون و ویلیام اصلاح شده استفاده شد. با توجه به r2 های بدست آمده از مدلسازی، مدل ویلیام اصلاح شده به عنوان بهترین مدل شناخته شد. با افزایش قند مقدار r2 کاهش می یابد. سپس با استفاده از این مدل رابطه ای برای سرعت تولید اتانول با توجه به اثر بازدارندگی گلوکز بدست آمد. بدیهی است که با افزایش قند اثر بازدارندگی آن افزایش و ثابت بازدارندگی آن کاهش می یابد. مقدار ks حاصل از برازش برای قارچ موکورهمیلیس برای سوبسترای گلوکز برابر 61/0 گرم بر لیتر بدست آمد. در انتها اثر بازدارندگی اتانول بر روی بازده تولیدآن (گرم اتانول تولید شده بر گرم بایومس تولید شده) مورد بررسی قرار گرفت. توان بدست آمده از این رابطه نزدیک یک بود.

هدف از انجام این پژوهش بررسی مفاهیم تشکیل دهنده ی مبحث ساختار اتم و کشف روابط بین این مفاهیم در قالب یک مدل ساختاری است. پژوهش حاضر از نوع پژوهش های بنیادی است و روش تحقیق همبستگی می باشد. جامعه آماری این تحقیق را دانش آموزان سال دوم دبیرستان در استان های مازندران، تهران و البرز که در سال تحصیلی 91-90 دررشته های علوم تجربی و ریاضی- فیزیک مشغول به تحصیل هستند، تشکیل می دهد.. ابزار گردآوری داده ها یک آزمون محقق ساخته است سوالات این آزمون با توجه به جدول هدف- محتوای مربوط به این مبحث که بر اساس سطوح یادگیری بلوم، طبقه بندی شده بود، طراحی گردیدو روایی صوری و محتوایی آن توسط چند نفر از کارشناسان شیمی تایید شد. تحلیل سوالات آزمون از طریق ضریب تمیز، ضریب دشواری و پایایی آن با روش لوپ مورد بررسی قرار گرفت و سوالات نامناسب حذف شدند و مقدار آلفای کرونباخ برای سوالات انتخابی868/. بدست آمد. با استفاده از نمونه گیری خوشه ای426 نفر از دانش آموزان سال دوم دبیرستان، که در رشته های علوم تجربی و ریاضی- فیزیک تحصیل می کردند، انتخاب شدند تا به یک آزمون 49 سوالی پاسخ دهند. مدل ساختاری به دست آمده در این پژوهش نشان دهنده ی مفاهیم تشکیل دهنده ی این بحث و روابط بین آن ها می باشد. این مفاهیم شامل ذرات زیر اتمی، طیف نشری، انرژی ترازهای الکترونی، مدل کوانتومی، آرایش الکترونی، و کاربرد آرایش الکترونی است. تجزیه وتحلیل این روابط با استفاده از مدل یابی روابط ساختاری نشان داد که دانش ذرات زیر اتمی رابطه ی مستقیمی با دانش انرژی ترازهای الکترونی دارد. دانش انرژی ترازهای الکترونی با دانش مدل کوانتومی رابطه ی مستقیم دارد. همچنین دانش مدل کوانتومی با دانش آرایش الکترونی و دانش آرایش الکترونی با دانش کاربرد آرایش الکترونی رابطه ی مستقیم دارد

پلی اتیلن ترفتالات (pet) از جمله پلیمرهایی است که در تولید پوشش های ضدمیکروبی کاربرد دارد. این پلیمر خطی بوده و در برابر حلال ها مقاوم می باشد. یکی از روش های ایجاد خاصیت ضد باکتری در محصولات پلی اتیلن ترفتالات تثبیت کیتوزان بر سطح این پلیمر می باشد. تثبیت عامل ضد باکتری با استفاده از پیوندهای کووالانسی بر سطح پلیمر هنگامی ممکن است که هم پلیمر و هم عامل ضد باکتری گروه های عاملی واکنش دهنده با یکدیگر را دارا باشند. ساختار شیمیایی pet با تعداد گروه های واکنش دهنده کم روی سطح، تثبیت کیتوزان را دشوار می نماید بنابراین اصلاح سطح این پلیمر به منظور ایجاد گروه های فعال شیمیایی در سطح لازم می باشد. پس از انجام اصلاح، گروه های عاملی ویژه ای تولید می شود که می تواند با مولکول های دیگر که دارای فعالیت ضد میکروبی هستند پیوند برقرار نماید. در این پروژه از دو روش کربوکسیل دار کردگی و هیدرولیز بازی سطح به منظور اصلاح فیلم های pet برای تولید گروه های کربوکسیل که دارای بار منفی هستند استفاده شده است. پس از این کیتوزان به وسیله واکنش بین گروه های آمینی موجود در آن و گروه های کربوکسیل ایجاد شده بر روی سطح فیلم های pet تثبیت گردید. به کمک آزمون ftir ایجاد گروه های کربوکسیل در اثر اصلاح نمودن سطح و نیز پیوند خوردن کیتوزان بررسی شد. غلظت گروه های ایجاد شده در سطح فیلم های pet با روش tbo، اندازه گیری گردید. با استفاده از اندازه گیری زاویه تماس آب، تغییر میزان قطبیت سطوح تعیین شد. به منظور تخمین میزان تخریب احتمالی به وجود آمده بر روی سطوح پس از اصلاح شدن، آزمون های کشش و اندازه گیری میزان نفوذ بخار آب از فیلم ها انجام گرفت. در ادامه خاصیت ضد باکتریایی فیلم ها در برابر دو نوع باکتری اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس توسط آزمون کشت باکتری بررسی گردید. آزمون ftir نشان داد که گروه های کربوکسیل بر روی سطح ایجاد شده و کیتوزان با آنها پیوند خورده است. اندازه گیری غلظت گروه های کربوکسیل نشان داد که مقدار این گروه ها پس از انجام هیدرولیز بیشتر از زمانی است که سطح توسط روش کربوکسیل دار کردن اصلاح گردد. بنابر نتایج آزمون کشش، تغییر خواص کششی در نمونه هیدرولیز شده کمتر از نمونه کربوکسیل دار شده بود. همچنین، نمونه فیلم های پیوند خورده با کیتوزان که با روش هیدرولیز فعال شدند در برابر هر دو نوع باکتری اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس خاصیت ضد باکتریایی قوی تری نشان دادند. علاوه بر این، نتایج نشان داد که در برابر باکتری اشرشیا کلی هرچه جرم مولکولی کیتوزان به کار رفته در نمونه ها کمتر باشد درصد کاهش باکتری ها بیشتر است در حالی که در مورد باکتری استافیلوکوکوس اورئوس، هرچه جرم مولکولی کیتوزان بیشتر باشد اثر ضد باکتریایی فیلم افزایش می یابد و نیز به طور کلی اثر ضد باکتریایی کیتوزان در برابر باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر از اشرشیاکلی است. به طور کلی می توان بیان نمود که اصلاح شیمیایی سطح فیلم pet با استفاده از روش هیدرولیز، در عین حال که تخریب کمتری در فیلم تولید می کند، باعث ایجاد گروه های کربوکسیل بیشتری بر سطح آن شده و در نتیجه کیتوزان بیشتری روی سطح پیوند می خورد و خاصیت ضد باکتریایی قوی تر می گردد، بنابر این روش مذکور موثرتر از روش کربوکسیل دار کردن است.

در تولید فرآورده های زیستی با ارزش افزوده پایین، انتخاب یک سوبسترای ارزان قیمت که دارای بازده بالایی از محصول باشد، می تواند قیمت تمام شده محصول را تا حد زیادی کاهش دهد. در این تحقیق فرآیند تولید صمغ زانتان توسط دو سویه زانتوموناس پلارگونی ptcc1474 و زانتوموناس کمپستریس ptcc1473 با استفاده از سوبستراهای مختلف بررسی شده است. به این منظور با انجام آزمایش های رگرسیون، تاثیر متغیرهای نوع سوبسترا (نشاسته هیدرولیز شده و گلوکز)، نوع سویه (زانتوموناس پلارگونی و زانتوموناس کمپستریس)، غلظت سوبسترا ( g/l 20، 30 و 40) و زمان محصول گیری (24، 48 و 72 ساعت) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد نوع سویه، غلظت سوبسترا و زمان محصول گیری عوامل بسیار موثر بر تولید بوده ولی نوع سوبسترا تاثیر چندانی بر میزان تولید زانتان ندارد. همچنین با انجام آزمایش های بهینه سازی برای هر دو سویه، مقدار منابع کربن (نشاسته هیدرولیز شده، نشاسته میوه بلوط)، منبع نیترژن و فسفر با استفاده از روش پاسخ سطح باکس-بنکن بهینه شد. برای منبع کربن آب پنیر نیز منبع فسفر و منیزیم با استفاده از روش پاسخ سطح باکس-بنکن بهینه شد. برای سویه زانتوموناس کمپستریس سطوح بهینه g/l21/53 منبع کربن (نشاسته هیدرولیز شده)، g/l50/8 منبع نیتروژن و g/l10 منبع فسفر، برای تولید g/l 88/9 صمغ زانتان و همچنین برای سویه زانتوموناس پلارگونی سطوح بهینه g/l70 منبع کربن (نشاسته هیدرولیز شده)، g/l17/8 منبع نیتروژن و g/l10 منبع فسفر برای تولید g/l 98/9 صمغ زانتان توسط نرم افزار به دست آمد. در یک فرمانتور 5 لیتری با دور همزن rpm400 و %60 هوادهی، غلظت های g/l40 منبع کربن (نشاسته هیدرولیز شده)، g/l4 منبع نیتروژن و g/l10 منبع فسفر، g/l 3/16 از صمغ زانتان تولید شد. برای سویه زانتوموناس کمپستریس سطوح بهینه g/l100 منبع کربن (نشاسته میوه بلوط)، g/l3 منبع نیتروژن و g/l5 منبع فسفر جهت تولید g/l 93/19 صمغ زانتان و برای سویه زانتوموناس پلارگونی سطوح بهینه g/l100 منبع کربن (نشاسته میوه بلوط)، g/l12 منبع نیتروژن و g/l5 منبع فسفر جهت تولید g/l 07/19 صمغ زانتان بدست آمدند. برای سویه زانتوموناس کمپستریس سه سطح بهینه g/l03/68 منبع کربن (آب پنیر)، g/l09/13 منبع فسفر و g/l25/1منبع منیزیم جهت تولید g/l 67/16 صمغ زانتان و همچنین برای سویه زانتوموناس پلارگونی سه سطح بهینه g/l75/79 منبع کربن (آب پنیر)، g/l33/5 منبع فسفر و g/l62/0 منبع منیزیم جهت تولید g/l 80/12 صمغ زانتان به دست آمد. به منظور استفاده مجدد از سلول ها، ابتدا تثبیت سلولی برای هر دو سویه با استفاده از کلسیم آلژینات بررسی شد. سپس برای بهبود تثبیت سلولی از روش تثبیت تلفیقی از دو ماده کلسیم آلژینات و پلی وینیل الکل استفاده شد. تولید صمغ زانتان توسط سلول های تثبیت شده و با استفاده از دو سوبسترای گلوکز و نشاسته هیدرولیز شده بررسی شد. دانه های به دست آمده از روش تثبیت تلفیقی از استحکام مکانیکی بسیار بالاتری برخوردار بوده و در تعداد چرخه بیشتری قابل استفاده بودند. همچنین سلول های تثبیت شده به روش تلفیقی دارای بازده تولید زانتان بسیار بالاتری نسبت به سلول های تثبیت شده در کلسیم آلژینات بودند.

اهمیت تولید اتانول به عنوان سوختی مناسب، تجدیدپذیر و پاک به علت محدود بودن منابع سوخت های فسیلی و تولید گازهای گلخانه ای حاصل از آن ها، در سال های اخیر افزایش یافته است. مواد لیگنوسلولزی، قندی ونشاسته ای از منابع تجدیدپذیر برای تولید اتانول محسوب می شوند که به وفور در دسترس می باشند. سبوس برنج از جمله مواد لیگنوسلولزی فراوان و ارزان قیمتی است که می توان از آن برای تولید اتانول استفاده نمود. در این تحقیق سبوس برنج به عنوان ماده اولیه برای تولید اتانول مورد استفاده قرار گرفت. ترکیبات اصلی موجود در سبوس برنج به کار برده شده در این پژوهش شامل: 2/36 درصد گلوکان، 15 درصد زایلان، 8/19 درصد لیگنین و 6/18 درصد خاکستر بود. به منظور بهبود بازده ی هیدرولیز آنزیمی و اتانول از پیش فرآوری قلیایی برای اصلاح ساختار این ماده استفاده شد. در ابتدا، پیش فرآوری قلیایی با هیدروکسید سدیم و کربنات سدیم در غلظت های 1 و 2 مولار، زمان های 30 و105 دقیقه و دماهای 50 و100 درجه سانتیگراد انجام شد. سپس برای بررسی تأثیر پیش فرآوری های انجام شده، فرآیند هیدرولیز آنزیمی بر روی نمونه های پیش فرآوری شده و پیش فرآوری نشده، در دمای 45 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت با استفاده از 30 fpu آنزیم سلولاز و60 iu آنزیم بتاگلوکوسیدازانجام شد. بهترین نتیجه حاصل از عملیات پیش فرآوری مربوط به پیش فرآوری با هیدروکسید سدیم با بازده هیدرولیز 9/49 درصد بود. همچنین فرآیند تولید اتانول بر روی این نمونه ها به روش قندسازی و تخمیر همزمان توسط قارچ موکور همالیس در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت انجام و اتانول تولیدی در این شرایط از 1/15 درصد برای سبوس برنج پیش فرآوری نشده به 72 درصد افزایش یافت. در مرحله بعد برای بهینه سازی شرایط پیش فرآوری جهت دستیابی به میزان اتانول بیشتر، از طراحی آزمایش به روش طراحی سطح پاسخ استفاده شدو تأثیر متقابل زمان (30 تا 180 دقیقه)، دما (0 تا 100درجه سانتیگراد) و غلظت محلول پیش فرآوری (1تا3 مولار) مورد بررسی قرارگرفت. بعد از انجام آزمایش ها شرایط بهینه جهت پیش فرآوری ودستیابی به میزان اتانول بالا بدست آمد که عبارت بود از: زمان 150دقیقه، دمای 67درجه سانتیگراد و غلظت 6/2 مولار هیدروکسید سدیم. با انجام عملیات هیدرولیز آنزیمی و تخمیر بر روی نمونه پیش فرآوری شده در شرایط بهینه راندمان اتانول تولیدی برابر با 7/86 درصد بدست آمد. جهت بررسی عملکرد قارچ موکور همالیس در فرآیند تخمیر و هیدرولیز همزمان، مقایسه ای بین این قارچ و مخمر ساکارومایسیس سرویسیه نیز انجام گرفت. نتایج حاصل نشان دهنده عملکرد بهترقارچ موکور همالیس و تولید میزان اتانول بیشتری نسبت به مخمر مذکور بود. همچنین میزان فسفات، گلوکزآمین، نرمال استیل گلوکزآمین، پروتئین و اسید چرب موجود در زیست توده اندازه گیری شد. میزان پروتئین موجود در زیست توده قارچ در این تحقیق برابر با 37/0 گرم بر گرم زیست توده خشک گزارش شد، همچنین دیواره سلولی آن شامل 21/0 گرم فسفات، 41/0 گرم گلوکزآمین و 05/0 گرم نرمال استیل گلوکز آمین به ازای هر گرم از aim خشک بود. میزان اسید چرب موجود در زیست توده تولیدی، با استفاده از استخراج توسط حلال های آلی متانول، هگزان و تولوئن اندازه گیری شد. بیشترین میزان استخراج اسید چرب با استفاده از نسبت حجمی 1 به 1 متانول و تولوئن برابر با 2/16 درصد بود.

در این تحقیق دو گیاه کرچک و منداب به عنوان خوراک پالایشگاه زیستی جهت تولید بیودیزل، بیوگاز و اتانول مورد استفاده قرار گرفت. روغن دانه های کرچک و منداب استخراج و میزان اسیدهای چرب روغن آزاد موجود در آن ها اندازه گیری و برای تولید بیودیزل به کار برده شد. عوامل موثر بر بازده فرآیند ترانس استریفیکاسیون هر یک از روغن ها جهت دستیابی به حالت بهینه در تولید بیودیزل بررسی و خواص فیزیکی نمونه های بیودیزل تولید شده در حالت بهینه اندازه گیری شد. بیشترین بازده تولید بیودیزل از روغن کرچک برابر با 2/88% بود که توسط واکنش در دمای 40 درجه سانتیگراد، نسبت وزنی الکل به روغن 4/0 به مدت 90 دقیقه بدست آمد. بازده فرآیند تولید بیودیزل از روغن منداب پیش فرآوری شده در دمای 60 درجه سانتیگراد، با استفاده از نسبت وزنی الکل به روغن 3/0 برای مدت زمان مشابه به بیشترین میزان خود رسید که این میزان برابر با 7/92% بود. از سوی دیگر، ضایعات گیاه کرچک (ساقه، برگ و کنجاله ها) و گیاه منداب (کاه و کلش و کنجاله ها) جهت تولید بیوگاز و اتانول استفاده شد. اثر پیش فرآوری قلیایی با سود 8% (وزنی - -حجمی) در دو دمای مختلف (صفر و 100درجه سانتیگراد) و دو مدت زمان مختلف (30 و 60 دقیقه) بر بازده تولید بیوگاز و اتانول، مورد ارزیابی قرار گرفت. در مورد تولید متان از ضایعات گیاه کرچک، پیش فرآوری در دمای صفر درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه منجر به افزایش میزان تولید متان از ساقه کرچک شد و مقدار متان تولیدی را از 9/80 به 5/145 میلی لیتر به ازای هر گرم جامد فرار رسانید. در مقابل، پیش فرآوری بر میزان تولید متان از نمونه های کنجاله و برگ کرچک اثر منفی داشت. پیش فرآوری در دمای 100 درجه به مدت 60 دقیقه بهترین نتایج برای هیدرولیز آنزیمی و هیدرولیز و تخمیر همزمان کلیه ی اجزای زیست توده کرچک را در پی داشت. بیشترین بازده برای فرآیند هیدرولیز آنزیمی نمونه های ساقه، کنجاله و برگ کرچک به ترتیب برابر با 8/82، 4/35 و 1/61% و برای فرآیند هیدرولیز و تخمیر همزمان آن ها به ترتیب برابر با 2/82، 7/33 و 6/77% بود. در مورد تولید متان از ضایعات گیاه منداب، استفاده از پیش-فرآوری قلیایی در دمای صفر درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه توانست باعث بهبود میزان متان تولیدی از کاه و کلش منداب شود در حالیکه برای کنجاله ی منداب، پیش فرآوری در دمای 100 درجه با مدت زمان مشابه بهترین نتیجه را به دنبال داشت. بیشترین میزان تولید متان برای کاه و کلش و کنجاله منداب به ترتیب برابر با 7/251 و 4/498 میلی لیتر به ازای هر گرم جامدات فرار بدست آمد. استفاده از پیش فرآوری در دمای بالا به مدت 60 دقیقه موجب دستیابی به بهترین بازده های فرآیند هیدرولیز آنزیمی و هیدرولیز و تخمیر همزمان نمونه های کاه و کلش و همچنین کنجاله منداب شد. بازده هیدرولیز نمونه های پیش فرآوری شده به ترتیب 7/81 و 2/77% و بازده تولید اتانول آن ها به ترتیب 5/75 و 2/68% بود.

بیواتانول به عنوان سوختی پاک و تجدیدپذیر، جایگزین بسیار خوبی برای سوخت های فسیلی به شمار می آید. بیواتانول را می توان از سه دسته ماده ی خام اولیه شامل مواد قندی، مواد نشاسته ای و مواد لیگنوسلولزی تولید نمود. کاه برنج یکی از مواد زائد لیگنوسلولزی فراوان در دنیا محسوب می شود. در پژوهش حاضر، تولید بیواتانول از کاه برنج توسط مورفولوژی های مختلف قارچ موکور هیمالیس مورد بررسی قرار گرفت. کاه برنج با هیدروکسید سدیم و اسید فسفریک، به همراه اولتراسونیک یا بدون آن، قبل از فرآیند هیدرولیز آنزیمی، مورد پیش فرآوری قرار گرفت. پیش فرآوری قلیایی با محلول هیدروکسید سدیم 12 درصدی در دمای صفر درجه ی سانتیگراد و به مدت 3 ساعت انجام شد؛ در حالی که پیش فرآوری با اسید فسفریک 85 درصد در دمای 50 درجه ی سانتیگراد و به مدت 30 دقیقه صورت گرفت. پیش فرآوری ها منجر به بهبود فرآیند هیدرولیز آنزیمی گردید و بازده ی تئوری تولید گلوکز 93-76 درصد به دست آمد. بهترین عملکرد فرآیند هیدرولیز آنزیمی برای پیش فرآوری با هیدروکسید سدیم به همراه اولتراسونیک (93 درصد بازده ی تئوری تولید گلوکز) حاصل شد. قارچ موکور هیمالیس از جمله قارچ های فیلامنتوس و متعلق به رده زیگومایست ها می باشد و قادر به رشد با مورفولوژی های مختلف است. بر اساس نتایج این پژوهش، قارچ موکور هیمالیس توانایی مناسبی در تولید اتانول از سوبسترای کاه برنج از خود نشان داد. بیومس قارچ موکور هیمالیس مقادیر زیادی کیتوزان دارد و منبع مناسبی برای تولید این بیوپلیمر پرکاربرد به شمار می رود. در این تحقیق در ابتدا نحوه ی ایجاد مورفولوژی های مختلف قارچ موکور هیمالیس بررسی و مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که تلقیح غلظت های کم اسپور برابر با 105×4-1 اسپور بر میلی لیتر و دسترسی به اکسیژن، منجر به رشد قارچ با مورفولوژی فیلامنتوسی خالص می شود؛ در صورتی که تلقیح اسپور با غلظت بیشتر، 105×20-10 و 106×8 اسپور بر میلی لیتر و اعمال شرایط هوازی، به ترتیب رشد قارچ با مورفولوژی فیلامنتوسی غالب و مخمری شکل غالب را به همراه دارد. همچنین، با تلقیح اسپور با غلظت زیاد (106×8 اسپور بر میلی لیتر) و به کارگیری شرایط بی هوازی، مورفولوژی مخمری شکل خالص حاصل می شود. در ادامه ی تحقیقات، تولید اتانول از هیدرولیزیت های کاه برنج مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، توانایی تولید اتانول کلیه ی مورفولوژی های قارچ موکور هیمالیس از کاه برنج را نشان داد. ماکزیمم بازده ی تولید اتانول برای هیدرولیزیت کاه برنج پیش فرآوری شده با هیدروکسید سدیم همراه با اولتراسونیک 44/0 گرم بر گرم گلوکز توسط مورفولوژی مخمری شکل خالص قارچ موکور هیمالیس، حاصل شد. همچنین نتایج نشان داد که بازده ی تولید اتانول از هیدرولیزیت کاه برنج برای مورفولوژی مخمری شکل خالص نسبت به سایر مورفولوژی ها اندکی بیشتر است (44/0-35/0 گرم بر گرم گلوکز بسته به نوع پیش فرآوری). علاوه بر ماکزیمم بازده ی تولید اتانول و گلیسرول از هیدرولیزیت کاه برنج توسط مورفولوژی های مختلف قارچ موکور هیمالیس، بازده ی بیومس و میزان پروتئین، فسفات و کیتوزان دیواره ی سلولی نیز مورد بررسی قرار گرفت. بازده ی تولید بیومس مورفولوژی مخمری شکل در حالت هوازی بیش از مورفولوژی فیلامنتوسی است و بیومس این مورفولوژی پروتئین بیشتری نیز دارد؛ در حالی که سهم فسفات و کیتوزان موجود در بیومس این مورفولوژی، کمتر از مورفولوژی فیلامنتوسی است.

سورگوم شیرین یک گیاه انرژی زاست و یک منبع بسیار مناسب برای تولید اتانول و بیوگاز محسوب می شود. سورگوم شیرین غالبا از مواد قندی، نشاسته، سلولز ، همی سلولز و لیگنین تشکیل شده است. پیش فرآوری مستقیم ساقه سورگوم شیرین به دلیل حضور همزمان قندهای آزاد و لیگنین معمولا پیچیده است .این پیچیدگی به این علت است که پیش فرآوری های معمول هر چند ساختار لیگنوسلولزی سورگوم را تخریب می کند و دسترسی به سلولز را افزایش می دهد اما باعث استخراج قندهای آزاد از ساقه سورگوم شده و میزان بازده تولید متان و اتانول را به شدت کاهش می دهد. در این پژوهش تاثیر پیش فرآوری با حلال آلی اتانول (organosolv)، برای بهبود تولید بیوگاز و اتانول بررسی شد. در مرحله اول تاثیر دما (oc100،120،140،160) وغلظت اتانول (50 ،70 % ) و حضورکاتالیست اسیدسولفوریک در بهبود تولید بیوگاز از جامد حاصل از پیش فرآوری بررسی شد. پیش فرآوری در یک مخزن فشار بالا از جنس فولاد ضد زنگ که دارای دماسنج و فشارسنج است به عنوان راکتور ناپیوسته انجام شد. آزمایشات بیوگاز در راکتورهای 118 میلی-لیتری در حالت ناپیوسته در شرایط معتدل دوست (37 درجه سانتیگراد) انجام شد. گاز حاصل به کمک دستگاه gc آنالیز شد. تولید بیوگاز با افزایش دمای پیش فرآوری در حالت بدون کاتالیست افزایش یافت. نمونه ی فرآوری شده در دمای oc160 و غلظت اتانول 50 % و در غیاب اسید سولفوریک با تولیدml/g vs)) 4/ 155 متان بیشترین میزان تولید را در بین جامدهای فرآوری شده نسبت به نمونه ی پیش فرآوری نشده داشت ( 100 % بیشتر از نمونه ی پیش فرآوری نشده)متان تولیدی در این حالت 51 % میزان تئوری بود. نمونه-های دارای کاتالیست(1 % اسیدسولفوریک)در دماهای پایین (oc100،120) بازدهی بیوگاز بهتری را نسبت به نمونه های بدون کاتالیست داشتند؛ اما در دماهای بالا وجود اسید تاثیر منفی داشته تا آنجا که در نمونه یoc160 تولید متان کمتر از نمونه پیش فرآوری شده بود و دلیل این امر احتمالا حذف همی سلولز و قندهای آزاد از ساختار سورگوم و تخریب بیش از حد آنهاست که موجب کاهش تولید متان می شود. در مرحله دوم از مخلوط مایع (پس از تقطیر) و جامد پیش فرآوری شده برای تولید بیوگاز استفاده شد. افزایش مایع پیش-فرآوری به جامد فرآوری شده بدلیل داشتن قندهای گلوکز، فروکتوز و ساکاروز موجب بهبود قابل توجه در تولید بیوگاز شد و نمونه-یoc160، غلظت 50 % اتانول و بدون کاتالیست بیشترین تولید متان را داشت((ml/g vs ) 7/278 ). این مقدار 270 % بیشتر از نمونه ی پیش فرآوری نشده و 92 % میزان متان تئوری است. دلیل افزایش تولید متان کاهش لیگنین در ساختار سورگوم و نیز جلوگیری از هدر رفتن قندهای آزاد و همی سلولز با اضافه نمودن مایع پیش فرآوری بود. در مرحله سوم از مایع پیش فرآوری و جامد فرآوری شده به صورت جداگانه برای تولید اتانول استفاده شد. مایع پیش فرآوری پس از تقطیر در خلا بدلیل داشتن قندهای آزاد گلوکز، فروکتوز و ساکاروز به صورت مستقیم بوسیله ی مخمر ساکارومایسیس سرویسیه تخمیر شد، اما جامد فرآوری شده در ابتدا تحت هیدرولیز آنزیمی در دمایoc45 به مدت 96 ساعت با استفاده از fpu/g 20 آنزیم سلولاز و/g iu50 آنزیم بتاگلوکوسیداز قرار گرفت و سپس محلول قند حاصل تخمیر شده و اتانول تولید شد. در تخمیر مستقیم مایعات پیش فرآوری، نمونه ی حاصل از پیش فرآوری در oc100، غلظت 50 % اتانول و بدون کاتالیست با بازده 4/65 % بیشترین بازده را در تولید اتانول داشت و در بین جامدهای فراوری شده نمونه یoc140، غلظت 50 % و 1 % اسید با بازده 5/72% دارای بیشترین بازده در تولید اتانول بود. آنالیز داده ها نشان می دهدکه افزایش تولید بازده اتانول در پیش فرآوری با 1% کاتالیست اسید سولفوریک احتمالا به این دلیل است که وجود اسید با حذف بیشتر لیگنین و همی سلولز سطح دسترسی آنزیم ها را به سلولز افزایش بیشتری می دهد.

کیتوزان، بیوپلیمری متشکل از مونومرهای گلوکزآمین و n-استیل گلوکزآمین است. پژوهش های گذشته نشان می دهد که نوع و غلظت مواد موجود در محیط کشت قارچ ها می توانند تأثیر قابل ملاحظه ای بر چگونگی رشد قارچ های زیگومایست و میزان تولید کیتوزان در دیواره سلولی آن ها داشته باشند. یکی از معروف ترین سویه های قارچی تولیدکننده کیتوزان، قارچ موکور ایندیکوس است. در این راستا در این پژوهش اثر حضور و غلظت فسفر، پتاسیم، عصاره مخمر، هورمون های رشد گیاهی و فلزات کم مقدار بر میزان تولید کیتوزان توسط این قارچ مورد بررسی قرار گرفت. در شروع آزمایش ها از یک محیط کشت پایه به عنوان مرجع استفاده شد. این محیط کشت شبه سنتزی معمولاً برای کشت قارچ و تولید اتانول استفاده می شود. میزان گلوکزآمین موجود در دیواره سلولی قارچ موکورایندیکوس، در محیط کشت پایه 14 درصد بود. ابتدا تأثیر حضور دو نوع هورمون رشد گیاهی در غلظت های مختلف بررسی شد. بیشینه ی بازده گلوکزآمین در غلظت 1 میلی گرم بر لیتر هورمون ایندول-3-استیک اسید و نیز همین مقدار از هورمون کینتین به دست آمد که به ترتیب بازده گلوکزآمین را از 14 درصد به 45 و 34 درصد در دیواره سلولی افزایش دادند. مرحله بعدی این پژوهش بررسی اثر حضور فسفات در غلظت های مختلف بر تولید کیتوزان بود. ترکیب پتاسیم دی هیدروژن فسفات از محیط کشت پایه حذف شد و غلظت های مختلف فسفات با افزودن مقادیر مختلفی از اسید فسفریک مورد آزمایش قرار گرفت. لازم به ذکر است که در این سری از آزمایش ها غلظت یون پتاسیم از طریق اضافه کردن 1.44 گرم بر لیتر هیدروکسید پتاسیم در مقدار معادل آن در محیط کشت پایه، ثابت نگه داشته شد. از سوی دیگر از مقادیر بهینه دو هورمون مطالعه شده نیز در این سری از آزمایش ها استفاده شد. بیش ترین بازده گلوکزآمین 32 درصد بود که در محیط فاقد فسفات به دست آمد. گام بعدی بررسی تأثیر پتاسیم در غلظت های بهینه فسفات و هورمون ها بود. در این مورد بیشینه بازده گلوکزآمین 42 درصد دیواره سلولی بود که در محیط حاوی 5/2 گرم بر لیتر هیدروکسید پتاسیم به دست آمد. در همین مرحله تأثیر افزودن محلول فلزات کم مقدار به محیط کشت نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که در محیط کشت هایی با ترکیب درصد مشابه حضور محلول فلزات کم مقدار به بهبود قابل توجه در غلظت کیتوزان منجر می شود. مرحله پایانی این پژوهش به بررسی تأثیر عصاره مخمر در غلظت های بهینه فسفات، پتاسیم و هورمون ها در حضور فلزات کم مقدار بر میزان کیتوزان موجود در دیواره سلولی اختصاص یافت. نتایج حاکی از این بود که در غیاب عصاره مخمر و یا در غلظت های پایین آن (کمتر از 2 گرم بر لیتر) تولید کیتین در دیواره سلولی قارچ موکورایندیکوس بر تولید کیتوزان پیشی می گیرد. این در حالی است که در غلظت های بالاتر، تولید کیتوزان بهبود قابل توجهی یافته و در مقدار 5 گرم بر لیتر از عصاره مخمر به مقدار بهینه خود می رسد (51 درصد گلوکزآمین). غلظت های بالاتر عصاره مخمر اثر منفی بر بازده کیتوزان دارند و مجدداً گلوکزآمین را به محدوده 17-20 درصد می رسانند.

مشکلات ناشی از منابع سوخت¬های فسیلی سبب مطرح¬شدن سوخت¬های جایگزینی از قبیل بیو¬اتانول و بیودیزل شده¬است. یکی از مناسب-ترین روش¬های تولید بیو¬اتانول استفاده از منابع لیگنوسلولزی به¬وسیله میکرو¬ارگانیسم¬ها می¬باشد. قارچ موکور¬ایندیکوس یکی از مناسب-ترین گزینه¬ها برای تولید بیو¬اتانول می¬باشد. این قارچ علاوه بر اتانول قادر به تولید مقادیر قابل ملاحظه¬ای کیتوزان و اسید¬های چرب است. در این تحقیق با تغییر شرایط استخراج، میزان بازده استخراج روغن از قارچ موکور¬ایندیکوس از 2/5% به 14% افزایش یافت. در¬ادامه تاثیرمورفولوژی¬های مختلف قارچ موکور¬ایندیکوس، مدت زمان و دمای تخمیر، حضور و غیاب اکسیژن، منابع قندی مختلف و تغییر غلظت منبع نیتروژنی بر¬روی تولید اتانول، گلیسرول، پروتئین،کیتوزان، کیتین، فسفات و روغن مورد بررسی قرار¬گرفت. بالاترین بازده اتانول و گلیسرول در مورفولوژی مخمری شکل ( به¬ترتیب برابر 0/43 و 0/046(گرم به گرم قند)) حاصل¬شد. اما محتویات کیتین و کیتوزان در مورفولوژی رشته¬ای بیش¬ترین مقدار را به خود اختصاص داد (به¬ترتیب 0/215 و 0/165(گرم به گرم aim)). بعلاوه میزان روغن در مورفولوژی مخمری ( 8% (گرم به گرم توده زیستی)) به مراتب کمتر از مورفولوژی رشته¬ای (14% (گرم به گرم توده زیستی)) بود. در زمان 24 ساعت میزان اتانول و روغن (به ترتیب معادل 0/41 (گرم به گرم قند) و 17/5% (گرم به گرم توده¬زیستی)) نسبت به زمان¬های 48 و 72 ساعت، بیش¬تر بود. ترکیب درصد دیواره سلولی قارچ با تغییر زمان کشت تغییر محسوسی نداشت. در دمای c?28 نسبت به دماهای c?32 و c?37 بیش¬ترین میزان تولید اتانول، گلیسرول و روغن به¬دست¬آمد (به¬ترتیب 0/327(گرم به گرم قند)، 0/035 (گرم به گرم قند) و 14/5% (گرم به گرم توده¬زیستی)). در این دما میزان کیتوزان موجود در دیواره سلولی به مقدار جزئی کاهش یافته ولی درصد سایر اجزای دیواره¬سلولی با تغییر دما، تغییر محسوسی نداشته¬است. در کشت بی¬هوازی نیز میزان تولید اتانول، گلیسرول، کیتین و روغن بیش¬تر از شرایط هوازی به¬دست¬آمد اما میزان کیتوزان به¬دست¬آمده ( به¬میزان 0/039 (گرم به گرم aim) ) کاهش یافت. تولید اتانول، گلیسرول، پروتئین، کیتین و روغن، زمانی که قند زایلوز به جای گلوکز در محیط کشت استفاده شد (به¬ترتیب برابر 0/185(گرم به گرم قند)، 0/02(گرم به گرم قند)، 0/037(گرم به گرم توده¬زیستی)، 0/046 (گرم به گرم aim) و 1% (گرم به گرم توده¬زیستی))کاهش یافت، در حالی که بازده تولید کیتوزان0/056(گرم به گرم aim) افزایش داشت. هم¬چنین بیش¬ترین میزان اتانول، گلیسرول و پروتئین برای غلظت 7/5 (گرم بر لیتر) آمونیوم سولفات (معادل غلظت منبع نیتروژنی درکشت پایه) به¬ترتیب برابر 0/315، 0/032 (گرم به گرم قند) و 0/509(گرم به گرم aim)) به¬دست¬آمد. میزان روغن در غلظت¬های 0، 1 و 10 (گرم بر لیتر) آمونیوم¬سولفات، بیشترین مقدار را داشت. هم¬چنین، میزان کیتین و کیتوزان در 1 (گرم بر لیتر) آمونیوم¬سولفات به بیشترین مقدار خود ( به¬ترتیب 0/339 و0/37 (گرم به گرم توده¬زیستی)) رسید.

گردشگری الکترونیک که شامل کلیه اجزا کسب و کار گردشگری به صورت الکترونیکی می باشد، حاصل تعامل صنعت گردشگری و فناوری اطلاعات و ارتباطات است و به گردشگر کمک می کند در کوتاه ترین زمان و با حداقل امکانات و هزینه، ظرفیت های گردشگری یک کشور را شناسایی کند. در این تحقیق از طریق برآورد به روش داده های تابلویی، در دو آزمون به بررسی اثر گردشگری الکترونیک بر درآمدهای بخش گردشگری کشورهای منتخب آسیا و اقیانوسیه شامل: استرالیا، نیوزلند، اندونزی، سنگاپور، چین، ژاپن، مالزی، هند، کره جنوبی، فیلیپین، سریلانکا، تایلند، هنگ کنگ، پاکستان، ویتنام و ایران در بازه زمانی 2002 تا 2010 پرداخته شده است. این کشورها بر اساس شاخص آمادگی الکترونیک که آمادگی یک اقتصاد برای استفاده از رایانه های مبتنی بر اینترنت و فناوری اطلاعات به منظور تغییر روش های سنتی کسب وکار به اقتصاد جدید می باشد، به دو گروه، کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه تقسیم شده اند. در این تحقیق برای برآورد مدل ها، درآمد گردشگری به عنوان متغیر وابسته و متغیرهای آمادگی الکترونیک، تولید ناخالص داخلی، تعداد گردشگر ورودی، نرخ ارز و آزادی اقتصادی به عنوان متغیرهای توضیحی در نظر گرفته شده و بحران سال های 2008 و 2009 نیز جزء متغیر های با ماهیت کیفی در مدل اعمال شده است. آزمون فرضیه ها بیان می‍ کند: فرضیه " آمادگی الکترونیک بر درآمدهای بخش گردشگری اثر مثبت دارد." در کشورهای توسعه یافته رد و در کشورهای در حال توسعه پذیرفته می شود؛ فرضیه " افزایش نرخ ارز بر درآمدهای بخش گردشگری اثر مثبت دارد." در هر دو مدل رد می شود و فرضیه " شاخص آزادی اقتصادی بر درآمدهای بخش گردشگری اثر مثبت دارد." در کشورهای در حال توسعه رد می شود.

آلودگی با فلزات سنگین و رنگ در آبهای زیر زمینی و پسابهای صنعتی، از مهمترین مسایل زیست محیطی هستند. جذب، یک روش شناخته شده‏ی موثر و مقرون به صرفه برای حذف آلاینده ها از پسابها به شمار می رود. بیوجاذب کیتوزان، ماده کارآمدی برای حذف بسیاری از انواع رنگ وفلزات سنگین است. در حال حاضر، کیتوزان از پوسته سخت پوستان تهیه می شود. دیواره سلولی قارچهای زیگومایست، منبع دیگری برای تهیه این بیوپلیمر می‏باشد. با اینکه کیتوزان ظرفیت جذب بالایی دارد ولی خواص مکانیکی آن ضعیف می‏باشد لذا ضرورت بهبود شیمیایی یا فیزیکی آن برای ممانعت از حل شدن آن در اسیدهای قوی، قابل توجه است. در این پژوهش کیتوزان قارچی، وکیتوزان میگویی ودانه های کیتوزان بهبود یافته برای حذف دو نوع رنگ رنگرزی (رنگهای اسیدی رنگهای رنگرزی (acidic reddish violet 7 و direct yellow 12 ) و چهار نوع از رنگهای آندایز رنگی فلزات شاملsanodal deep black mlw (sdb) ،sanodal red b3lw (sr) ، sanodal green 3lw (sg) ، sanodye blue g (sb) و دو فلز سرب و نیکل از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. کیتوزان قارچی، از دیواره قارچ میوکور ایندیکوس که در محیط کشت مایع حاوی شیره خرما رشد کرده بود، طی دو مرحله، شامل تیمار در قلیا وسپس تیمار در اسید استخراج شد. دانه های کیتوزان - سود و دانه‏های بهبود یافته با گلوتاردی‏آلدهید و دانه‏های کیتوزان- پلی تری فسفات تهیه شدند و برای جذب سرب ونیکل و رنگهای اسیدی مورد استفاده قرار گرفت. تطابق نتایج بر مدلهای ایزوترم لانگمویر و فرندلیچ بررسی شد. در دمای 32 درجه سانتی گراد و5/5ph= ماکزیمم ظرفیت جذب سرب (ii) بر کیتوزان قارچی،کیتوزان میگویی، دانه های کیتوزان تهیه شده در سود ودانه های تهیه شده در سدیم پلی تری فسفات، بر اساس مدل لانگمویر به ترتیب 100، 142 ،142 و111 میلی گرم بر گرم جاذب خشک به دست آمد. حداکثر ظرفیت جذب نیکل(ii) بر کیتوزان قارچی استخراج شده 16 میلی گرم بر گرم بود. طبق مدل لانگمویر حداکثر ظرفیت جذب رنگ sg بر کیتوزان میگویی، دانه های کیتوزان تهیه شده در سود ، دانه های کیتوزان تهیه شده در محلول سدیم پلی تری فسفات و دانه هایی که با گلوتاردی آلدهید دارای اتصالات عرضی شدند به ترتیب، 62، 500، 333، 343 و در مورد sr برابر 71، 167، 125 و111 و برای acidic reddish violet 7 برابر 16، 10، 4 و125 میلی گرم بر گرم جاذب خشک بود. داده های سینتیکی برای جذب رنگهای اسیدی برch ، بر اساس مدلهای شبه درجه اول، شبه درجه دوم و نفوذ درون ذره‏ای ارزیابی شد و مشخص گردید مدل نفوذ درون ذره‏ای بهترین مدل منطبق برای فرایند جذب این رنگها می باشد.

آخرین روش ارائه شده برای استخراج کیتوزان فرآیندی دومرحله ای با به کارگیری اسید سولفوریک و اسید لاکتیک است که به ترتیب وظیفه حذف فسفات از دیواره سلولی و جداسازی کیتوزان را بر عهده دارند. در این تحقیق ابتدا اثر غلظت های 0/025، 0/05، 0/1 و 0/2مولار اسید سولفوریک در فسفات زدایی از دیواره سلولی مورد بررسی قرار گرفت. به طور همزمان تأثیر پیش فرآوری با اولتراسونیک بر میزان حذف فسفات نیز بررسی شد. دیواره سلولی قارچ 14/5درصد وزن خشک قارچ را تشکیل می داد. میزان فسفات دیواره سلولی 0/0456 گرم بر گرم دیواره سلولی بود. بیشترین بازده حذف فسفات 81 درصد و طی پیش فرآوری با اسید سولفوریک 0/2 مولار و 2/5 دقیقه اولتراسونیک بدست آمد. در این شرایط مقدار گلوکزآمین و ان استیل گلوکزآمین موجود در دیواره سلولی باقیمانده به ترتیب 0/488 و 0/104گرم بر گرم دیواره سلولی بود. بیشترین مقدار گلوکزآمین پس از پیش فرآوری با اسید سولفوریک 05/0 مولار 561/0 گرم بر گرم دیواره سلولی بود که نشان می دهد اسید سولفوریک 0/05 مولار تواناترین اسید در حفظ گلوکزآمین دیواره سلولی است. در ادامه تأثیر دما بر میزان کیتوزان استخراج شده و ویسکوزیته آن نیز بررسی شد. به دلیل پایین بودن بازده استخراج کیتوزان قارچی و از طرفی نیاز به مقادیر زیاد کیتوزان برای بررسی اثر پارامترها، از کیتوزان میگویی به عنوان مرجع استفاده شد. استخراج کیتوزان با اسید لاکتیک در دماهای صفر درجه سانتی گراد، محیط و 40 درجه سانتی گراد برای کیتوزان میگویی به کار گرفته شد و ویسکوزیته محصول اندازه گیری شد. نتایج بیانگر این بودند که کمترین مقدار کاهش ویسکوزیته 10 درصد است و طی فرآیند استخراج در دمای صفر درجه سانتی گراد رخ می دهد. در این دما حدود 93 درصد کیتوزان حل شده بازیابی شد. مقدار کاهش ویسکوزیته در دمای محیط و 40 درجه سانتی گراد به ترتیب 21 درصد و 53 درصد برای کیتوزان میگویی با وزن مولکولی کم و 12 درصد و 37 درصد برای کیتوزان با وزن مولکولی متوسط بود. با توجه به کاهش ناچیز جرم مولکولی در دمای صفر درجه سانتی گراد برای کیتوزان مرجع، فرآیند مشابه بر روی کیتوزان قارچی انجام شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که در دمای صفر درجه سانتی گراد کیتوزان قابل توجهی از دیواره سلولی قارچ استخراج نمی شود. این مشکل با افزودن یک مرحله اولتراسونیک حین استخراج با اسید لاکتیک قابل رفع است. در ادامه مراحل پیش فرآوری با اسید سولفوریک رقیق و استخراج با اسید لاکتیک همزمان با فرآیند اولتراسونیک روی دیواره سلولی انجام شد. در این مرحله اثر زمان اولتراسونیک بر مقدار کیتوزان استخراج شده از قارچ نیز مورد بررسی قرار گرفت. دیواره سلولی عاری از فسفات برای زمانهای 3، 5، 15، 30 و 60 دقیقه در حمام اولتراسونیک با دمای صفر درجه سانتی گراد قرار داده شد. بیشترین بازده استخراج کیتوزان از دیواره سلولی قارچ موکور ایندیکوس 8/7 درصد در دمای صفر درجه سانتی گراد و پس از اولتراسونیک به مدت 15 دقیقه به دست آمد.

آلودگی با فلزات سنگین یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی است که زندگی انسان و سایر موجودات را تهدید می کند. برای حذف آلودگی های فلزی، استفاده از جاذب های با پایه بیولوژیکی در مقایسه با سایر روش ها به دلیل بازده و سرعت جذب بالا و نیز اقتصادی بودن بسیار مورد توجه است. قارچ ها به ویژه قارچ های زیگومایست قادرند فلزات سنگین را از محلول های آبی جدا کنند.موکور ایندیکوس یکی از بهترین میکروارگانیسم ها برای تخمیر قندهای تولید شده از هیدرولیز مواد لیگنوسلولزی و تولید اتانول می باشد که مورفولوژی های مختلفی دارد و دیواره سلولی آن حاوی مقدار زیادی کیتوزان است که باعث می شود جاذبی مناسب برای حذف یون های فلزات سنگین باشد. در این رساله، از بیومس موکور ایندیکوس برای تولید جاذب های مختلف قارچی استفاده شد و عملکرد آن ها با یکدیگر مقایسه گردید. نخست، بیوجذب یون های مس توسط کیتوزان به دست آمده از داستیله شدن کیتین موجود در میگو و کیتوزان استخراج شده از قارچ موکور ایندیکوس با یکدیگر مقایسه شد. هر دو نوع کیتوزان توانستند در حذف یون های مس از محلول های آبی با عملکرد مشابه مورد استفاده قرار گیرند. فرآیند جذب برای کیتوزان قارچی سریع تر بود و حالت تعادل سه ساعتپس از شروع فرآیند حاصل شد.با افزایش ph، ظرفیت جذب یون های مس افزایش یافت، در حالی که دما به طور قابل توجهی فرآیند را تحت تأثیر قرار نداد. با مقایسه عملکرد بیومس موکور ایندیکوس و مشتقات آن شامل باقیمانده دیواره سلولی و اجزای دیواره سلولی (اجزای غنی از کیتوزان و کیتین) در حذف یون های مس از محلول های آبی مشاهده شد که بیومس قارچی، بیومس پیش فرآوری شده با سدیم هیدروکسید (aim) و کیتوزان استخراج شده از دیواره سلولی قادر بودند به طور موثری یون های مس را حذف نمایند. نوع اسید استفاده شده برای استخراج کیتوزان به طور قابل ملاحظه ای ظرفیت بیوجذب کیتوزان (یا کیتین) را تحت تأثیر قرار نداد ولی فرآیند بیوجذب توسط جاذب های تولیدی از کاربرد استیک اسید نسبت به کلریدریک اسید سریع تر بود. ظرفیت جذب کیتوزان قارچی و aim مشابه یکدیگر بود و بیومس پیش فرآوری نشده از نوع پیش فرآوری شده آن کارایی کمتری در جذب یون های مس داشت. ظرفیت بیوجذب کیتین قارچی با شستشوی ساده با سدیم هیدروکسید در دمای اتاق افزایش یافت. مقادیر بالای ph عملکرد جاذب ها در حذف یون های مس را بهبود بخشید. فرم های ریسه ای و مخمری موکور ایندیکوس در حذف یون های مس از محلول های آبی به کار رفتند. برای هر دو مورفولوژی، آنالیز ftir و تیتراسیون پتانسیومتری حضور گروه های کربوکسیلیک، فسفات و آمینی را بر روی سطح سلولی بیومس نشان داد. چربی ها تأثیر قابل ملاحظه ای بر بیوجذب نشان ندادند. فرآوری بازی ظرفیت جذب بیومس را افزایش داد. فرآیند جذب از طریق تبادل یون های مختلف، تشکیل کمپلکس و جذب فیزیکی صورت گرفت. مدل لانگمایر ظرفیت جذب بالاتری برای فرم ریسه ای نسبت به فرم مخمری شکل پیش بینی نمود. فرم پیش فرآوری شده با باز هر دو نوع مورفولوژی عملکرد مشابهی در حذف یون های مس از خود نشان دادند. مدل شبه مرتبه دوم هو داده های سینتیکی همه جاذب های تولیدی را به خوبی توصیف نمود. ترتیب جاذب های قارچی در میزان جذب یون های مس از پساب یک واحد آب کاری فلزی به صورتکیتوزان<aim<بیومس ریسه ای< کیتین شسته شده با سدیم هیدروکسید? بیومس مخمری< کیتین به دست آمد.

گلوکزآمین هیدروکلرید منوساکاریدی آمین دار است که در بدن انسان نقش مهمی در ساخت مایع مفصلی و سلامت غضروف ها دارد. با افزایش سن، سنتز این ماده در بدن کاهش می یابد و برای جلوگیری از سایش غضروف ها و ورم مفاصل، این ماده باید از خارج از بدن تأمین شود. این ماده در حال حاضر از کیتین موجود در پوست سخت پوستان دریایی به مانند میگو تولید می شود. این منبع تولید معایبی ازجمله آلرژی داشتن برخی افراد به فرآورده های دریایی، سمیت محصول با فلزات سنگین، یکدست نبودن ترکیب ماده ی اولیه و تهدید منابع آبزی دارد؛ از طرفی دیواره سلولی قارچ های زایگومایست حاوی مقادیر قابل توجهی از کیتین و کیتوزان است که می تواند به گلوکزآمین تبدیل شود، ولی تاکنون تولید و خالص سازی گلوکزآمین از قارچ های زایگومایست انجام نشده است. در این پژوهش، گلوکزآمین با استفاده از زیست توده پیش فرآوری شده قارچ رایزوپوس اورایزه تولید شد. در پیش فرآوری انجام گرفته ابتدا پروتئین و پلی فسفات های دیواره سلولی جدا شد. بازده پروتئین زدایی 15% و بازده فسفات زدایی 79% بود. سهم کیتین و کیتوزان زیست توده پیش فرآوری شده به ترتیب 33 و 8/24 درصد اندازه گیری شد. برای تولید گلوکزآمین از زیست توده پیش فرآوری شده، از اسید هیدروکلرید استفاده شد. در این پژوهش برای بازیابی گلوکزآمین پس از اتمام واکنش، ابتدا محلول اسیدی فیلتر شد و محلول اسیدی شفاف عاری از ترکیبات واکنش نداده و ناخالصی ها به مدت 1 روز زیر هود با جریان ملایم هوا قرار داده شد. پس از تبخیر اسید، رسوب تشکیل شده با استفاده از اتانول از سطح ظرف، و با استفاده از کاغذ صافی از اتانول جدا شد. رسوب به دست آمده پس از خشک شدن در آون، با آب مقطر مخلوط و با کربن فعال با نسبت 1:1 در آون 55 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت تماس داده شد؛ سپس دوباره آمیزه فیلتر شد و آب محلول گلوکزآمین تبخیر و گلوکزآمین به دست آمده توزین شد. کیفیت گلوکزآمین تولیدی با آنالیزهای ftir و dta بررسی شد و نتیجه گیری شد که پیک های گروه عاملی در نمونه به دست آمده با پیک های به دست آمده برای گلوکزآمین استاندارد همخوانی دارند و همچنین نقطه ذوب گلوکزآمین تولیدی 187 درجه سانتی گراد است که با میزان 190-192 درجه سانتی گراد برای گلوکزآمین خالص هم خوانی دارد. مدلی سه متغیره با متغیر بودن غلظت اسید هیدروکلرید در 6 تا 12 مولار، دما در 70 تا 110 درجه سانتی گراد و زمان بین 1 تا 5 ساعت با نسبت ثابت 150 میلی لیتر بر گرم زیست توده عاری از پروتئین و فسفات طراحی شد و نتیجه گیری شد که علاوه بر زمان و دما، غلظت و دما نیز بر بازده تولید گلوکزآمین برهم کنش دارند و غلظت و دما به ترتیب از مهم ترین عوامل در هیدرولیز اسیدی هستند. همچنین نتایج نشان داد که برای کاهش تخریب گلوکزآمین تولیدی، متغیرهای دما و غلظت نباید همزمان در حداکثر مقدار خود باشند.

امروزه با افزایش مصرف سوخت و با توجه به محدود بودن سوخت های فسیلی و تجدید ناپذیر و ایجاد مشکلات زیست محیطی ناشی از آن ها، تقاضا برای سوخت های تجدید پذیر و پاک مانند بیوگاز و اتانول افزایش یافته است. با توجه به در دسترس بودن و فراوانی مواد خام لیگنوسلولزی و قیمت پایین آن ها، استفاده از این مواد می تواند مشکلات تولید بیوگاز و اتانول را تا حدودی برطرف و آن را اقتصادی کند و همچنین به کاهش آلودگی های محیط زیست کمک نماید. در این پژوهش از چوب درخت کاج به عنوان یک ماده لیگنوسلولزی برای تولید اتانول و بیوگاز استفاده شد. برای بهبود راندمان، پیش فرآوری قلیایی و اسیدی توسط هیدروکسید سدیم و اسیدسولفوریک به کار گرفته شد. بعد از پیش فرآوری، قسمت جامد آن برای تولید اتانول، تحت هیدرولیز آنزیمی و تخمیر جداگانه قرار گرفت. همچنین محلول قندی به دست آمده از پیش فرآوری ها برای تولید بیوگاز استفاده شد. پیش¬فرآوری ها در دماهای 140،100 و 180 درجه سانتی گراد و با غلظت¬های صفر، 1 و 2 درصد وزنی-حجمی هیدروکسید سدیم و همچنین صفر، 25/0، 5/0 درصد وزنی-وزنی اسید سولفوریک انجام شد. زمان پیش فرآوری قلیایی 1، 2 و 5 ساعت و مدت زمان پیش فرآوری اسیدی 5، 10 و 30 دقیقه بود. پیش فرآوری ها در رآکتور تحت فشار انجام گرفت. محلول قندی حاصل از پیش فرآوری بعد از سم زدایی و خنثی سازی برای تجزیه بی هوازی و تولید بیوگاز مورداستفاده قرار گرفت. نمونه های پیش فرآوری شده و نشده جامد به منظور تعیین میزان گلوکز تولیدی به مدت 72 ساعت در دمای 45 درجه سانتی گراد توسط آنزیم های سلولاز و بتا گلوکسیداز هیدرولیز شدند. بهترین نمونه¬ها ازنظر میزان تولید قند و تولید بیوگاز در آزمایش های جداگانه ای مورد هیدرولیز آنزیمی و تخمیر جداگانه توسط مخمر ساکارومایسیس سرویسیه در دمای 32 درجه سانتی گراد به منظور تولید اتانول قرار گرفتند. بهترین نمونه در تولید قند نمونه¬ی پیش¬فرآوری شده توسط هیدروکسید سدیم با غلظت 2 درصد در دمای 180 درجه سانتی گراد بود. بیشترین میزان بازده هیدرولیز آنزیمی برای این حالت 78 درصد به دست آمد، درحالی که برای چوب پیش فرآوری نشده این مقدار برابر با 9/7 درصد بود. بهترین نتایج حاصل از تخمیر مربوط به همین پیش-فرآوری بود که تولید اتانول حدود 17 گرم در لیتر و بازده آن 5/86 درصد به دست آمد. بیشترین میزان بیوگاز تولیدی 275 میلی لیتر به ازای هر گرم جامد فرار مربوط به پیش¬فرآوری شده توسط اسیدسولفوریک با غلظت 5/0 درصد در دمای 140 درجه سانتی گراد و به مدت زمان 5 دقیقه بود. با انجام آنالیز کربوهیدرات ها و لیگنین به روش nrel و تعیین اجزای تشکیل دهنده مواد لیگنوسلولزی، مشخص شد که در هردوی پیش فرآوری ها، حذف 100 درصدی همی سلولز به وقوع پیوسته، درحالی که لیگنین قابل توجهی از نمونه ها جدا نشده است.

تبدیل مقادیر زیادی از زیست توده های لیگنوسلولزی به سوخت زیستی و جایگزین کردن آن ها با سوخت های فسیلی روشی مناسب برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است. اتانول سلولزی و اتانولی که از سایر منابع زیستی تولید می شود، می تواند میزان نشر گازهای گلخانه ای را تا 86 درصد کاهش دهد. نمونه هایی از مواد لیگنوسلولزی تجدید پذیر بقایای محصولات کشاورزی (کاه گندم و برنج، تفاله نیشکر، علوفه ذرت)، مواد زائد جنگلی (چوب های سخت و نرم) و پسماندهای ناشی از هرس کردن درختان (شاخه های نازک و سر شاخه ها) است. سالیانه در جهان تقریباً 9/73 میلیون تن از این مواد تولید می شود که منبع مناسبی برای تولید اتانول است. این پسماندها غالباً در محیط رها می شوند و مشکلات فراوانی را برای صنایع محلی کشاورزی ایجاد می کنند. درحالی که پتانسیل بالایی برای تولید محصول های مختلف نظیر زایلیتول، زایلوز، گلوکز، فورفورال، انواع سوخت ها، الیاف زیستی، خوراک دام، خمیر زیستی و نیز آنزیم ها دارند. در این تحقیق از چوب کاج، چوب چنار و کاه برنج به عنوان سوبسترا برای تولید بیوگاز و اتانول استفاده شد. برای مهیاکردن شرایط و افزایش سطح در دسترس در مرحله آبکافت آنزیمی از هضم بی هوازی در مرحله پیش فرآوری استفاده شد. پس از پیش فرآوری سوبسترا در شرایط مختلف، آبکافت آنزیمی و سپس تخمیر انجام شد. تغییرات ایجادشده در ساختار سوبسترا در اثر پیش فرآوری، با آزمون های ftir و تعیین کربوهیدرات ها و لیگنین بررسی شد. بر اساس آنالیز انجام شده توسط روش nrel ترکیب درصد کاه برنج استفاده شده عبارت بود از: گلوکان 7/39%، زایلان 7/21%، لیگنین 0/18% و مابقی جامد که شامل سایر کربوهیدرات ها، پروتئین، مواد استخراجی و خاکستر می شود. مقادیر گلوکان، زایلان و لیگنین چوب چنار و چوب کاج نیز به ترتیب برابر با 7/45، 4/18، 8/20 و 1/44، 4/8، 2/23 بود. پیش فرآوری زیستی انجام شده به روش هضم بی هوازی باعث کاهش چشمگیر محتوای همی سلولز موجود در نمونه ها و کاهش اندکی در میزان سلولز شد. میزان اتلاف کربوهیدرات ها در مورد نمونه کاه برنج بیش تر از نمونه های چوب چنار و کاج بود. نتایج حاصل از آبکافت آنزیمی نشان داد که بازده نهایی آبکافت بر اثر پیش فرآوری زیستی به خصوص برای کاه برنج به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. البته بازده پایین آبکافت مربوط به چوب کاج پیش فرآوری شده نشان دهنده میزان تبدیل پایین گلوکان موجود در چوب نرم به گلوکز بود. نتایج حاصل از آبکافت آنزیمی همچنین بیان گر حذف بخش زیادی از همی سلولز موجود در کاه برنج و چوب چنار بود. نتایج مربوط به فرآیند تخمیر نشان داد که پیش فرآوری زیستی انجام شده توانسته است تولید اتانول از نمونه ها را بهبود بخشد. بازده تولید اتانول برای کاه پیش فرآوری نشده 9/43% بود درحالی که برای کاه پیش فرآوری شده بازده اتانول تا حدود 70% افزایش یافت. برای چوب چنار و کاج پیش فرآوری شده بازده اتانول به ترتیب برابر با 7/38% و 6/30% بوده است که هر یک نسبت به نمونه پیش فرآوری نشده خود 34% و 50% افزایش در میزان بازده را داشتند. با بررسی عکس های sem تهیه شده از نمونه ها مشخص شد بر اثر پیش فرآوری زیستی با مخلوط میکروبی بافت همی سلولزی ماده لیگنوسلولزی به نحو مؤثری تخریب می شود و سطح در دسترس سلولز برای آبکافت آنزیمی و در نهایت بازده آبکافت و تخمیر افزایش می یابد. از میان سه نوع ماده لیگنوسلولزی بیش ترین میزان تخریب بر اثر پیش فرآوری در نمونه کاه برنج مشاهده شد. آنالیز ftir نمونه ها نشان دهنده افزایش شاخص بلورینگی نمونه ها بر اثر پیش فرآوری بود. علت این پدیده حذف همی سلولز و بخش های نامنظم سلولزی از ساختار سوبسترا بود.

رشد سریع صنایع شیمیایی در جهان باعث آلودگی شدید محیط زیست به¬ویژه آب¬های موجود در زمین شده است. در این میان فلزهای سنگین جایگاه ویژه ای دارند. از طرفی با توجه به بحران انرژی جهان و کمبود منابع سوخت¬های فسیلی، سوخت¬های زیستی به¬ویژه بیواتانول به عنوان یک سوخت گیاهی و یک افزودنی مناسب در دنیا بسیار مورد توجه است. در این تحقیق قارچ موکورایندیکوس در یک محیط آلوده به فلز¬های سنگین سرب ونیکل رشد داده شد و میزان جذب فلزات سنگین در حین فرآیند رشد قارچ موکورایندیکوس و هم¬چنین میزان اتانول تولیدی آن اندازه¬گیری و بررسی شد. حضور فلز سرب در محیط کشت قارچ در سه مورفولوژی رشته¬ای هوازی، رشته¬ای بی هوازی و مخمری شکل بی هوازی باعث افزایش میزان توده¬زیستی شد و بیشترین مقدار توده¬زیستی مربوط به مورفولوژی رشته¬ای هوازی بود، هم¬چنین حضور سرب در غلظت¬های بالا باعث تغییر مورفولوژی قارچ موکورایندیکوس از حالت رشته¬ای غالب به حالت مخمری غالب گردید و به ازای غلظت¬های بالاتر تغییری مشاهده نشد. فلز نیکل در غلظت¬های پایین تری نسبت به فلز سرب باعث تغییر مورفولوژی قارچ موکور گردید با این تفاوت که از حالت رشته¬ای غالب به مخمری تغییر یافت و به ازای غلظت¬های بالاتر هم به این حالت باقی ماند تا اینکه به مرور رشد آن کمتر و در نهایت در 150 میلی گرم در لیتر رشد آن کاملا متوقف شد. هم¬چنین، قارچ موکور ایندیکوس در طی 5 مرحله در حضور فلز سرب کشت داده شد و مشاهده شد که در مرحله اول توانایی خوبی در جذب فلز سرب دارد و با افزایش میزان فلز سرب میزان جذب فلز افزایش می¬یابد ولی قارچ موکور در جذب فلز نیکل بسیار ضعیف بود و به مرور با توجه به افزایش غلظت نیکل رشد قارچ کمتر شده و در نهایت میزان جذب نیز به صفر رسید و رشد قارچ کاملا متوقف شد. با توجه به توانایی جذب بالای فلز سرب توسط قارچ موکور ایندیکوس، هر سه مورفولوژی رشته¬ای هوازی، رشته¬ای بی¬هوازی و مخمری بی¬هوازی مورد استفاده قرار گرفت و طی 5 مرحله میزان نهایی فلز آن اندازه¬گیری شد و مشاهده شد که در هر سه مورفولوژی به مرور میزان غلظت نهایی فلز سرب در محلول به میزان اندکی افزایش می¬یابد و میزان جذب نهایی کاهش پیدا می¬کند. بهترین حالت جذب در مرحله پنجم مربوط به حالت مخمری خالص با 45 میلی گرم به ازای هر گرم توده¬زیستی و در مرحله اول مربوط به رشته¬ای بی¬هوازی با 124میلی گرم به ازای هر گرم توده¬زیستی بود. حضور فلز سرب تا 300 میلی گرم در لیتر به مقدار ناچیزی باعث کاهش میزان اتانول تولیدی نسبت به شاهد بدون فلز شد اما فلز نیکل نسبت به شاهد بدون فلز به مقدار بسیار کمتری قادر به تولید اتانول بود و افزایش غلظت نیکل، با نرخ شدیدتری باعث کاهش میزان اتانول تولیدی شد و در 100 میلی گرم در لیتر هیچ مقدار اتانول تولید نشد. مورفولوژی رشته¬ای بی¬هوازی قارچ موکور ایندیکوس در حضور 300 میلی گرم در لیتر فلز سرب در مرحله اول به ازای هر گرم قند مصرفی به میزان 0/46گرم تولید اتانول داشت که در حالت پایه به میزان 0/48ود. مورفولوژی¬های گوناگون قارچ موکور طی 5 مرحله برای تولید اتانول در حضور سرب مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که هر سه مورفولوژی توانایی خوبی در تولید اتانول دارند و بهترین بازده در مراحل اول و پنجم در حضور فلز سرب مربوط به مورفولوژی رشته¬ای بی¬هوازی و به¬ترتیب به میزان 0/46و 0/35 گرم به ازای هر گرم قند مصرفی می¬باشد.

تخمیر استون، بوتانول و اتانول توسط باکتری های کلستریدیا در طی قرن بیستم فراز و نشیب های متعددی داشته است. این فرایند که با نام فرایند تولید حلال های زیستی شناخته می شود، در میانه قرن بیستم یکی از بزرگ ترین صنایع تخمیر در سرتاسر جهان بوده است. با این وجود با ورود صنایع پتروشیمی به عرصه تولید مواد مختلف شیمیایی از جمله بوتانول، صنعت تخمیر استون، بوتانول و اتانول از عرصه رقابت اقتصادی کنار رفت. در سال های اخیر با بروز نگرانی ها از منابع رو به اتمام تجدید ناپذیر نفتی و آثار زیان بار مصرف بیش از اندازه آن ها و هم چنین شناخت بوتانول زیستی به عنوان یکی از گزینه های اصلی برای جایگزینی با سوخت های فسیلی کنونی، بهبود فرایند تخمیر استون، بوتانول و اتانول موردتوجه قرار گرفته است. با این وجود پیش از آن که بتوان بوتانول زیستی را به عنوان سوخت جایگزین در لیست سوخت های مصرفی کنونی قرار دارد، باید بتوان آن را به صورت اقتصادی تولید کرد. استفاده از منابع زیستی ارزان قیمت غیرخوراکی به عنوان منبع کربنی جهت تولید بوتانول در چند سال اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. یکی از نکات قابل توجه باکتری های کلستریدیا قابلیت تخمیر مستقیم منابع نشاسته ای با بازده بالا می باشد. از این رو در این مطالعه از گیاهی با نام سورگوم شیرین استفاده شده است که مشخصات ویژه ای جهت به کارگیری در تولید حلال های استون، بوتانول و اتانول دارد. گیاه سورگوم شیرین گیاهی است که در چهار فصل سال کشت و برداشت می شود و با آب و هوای گرم و نسبتاً خشک سازگاری مناسبی دارد. علاوه بر دانه سورگوم که یک منبع نشاسته ای مناسب برای تخمیر است، ساقه ی سورگوم شیرین نیز شامل کربوهیدرات های قابل حل (گلوکز و ساکاروز) و غیرقابل حل (سلولز و همی سلولز) می باشد که پس از انجام فرآوری قابل تبدیل به استون، بوتانول و اتانول می باشد. در این مطالعه تولید زیستی حلال های آلی شامل استون، بوتانول و اتانول از گیاه سورگوم شیرین با استفاده از باکتری کلستریدیوم استوبوتیلیکم بررسی شده است. اجزاء گیاه سورگوم شیرین شامل دانه، شیره، مواد لیگنوسلولزی ساقه است که به صورت جداگانه جهت تولید حلال ها مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش استخراج یک مرحله ای شیره ای حاوی 35/12 گرم بر لیتر قند به دست آمد و برای تولید مخلوط حلال ها استفاده شد. بیشترین بازده تولید حلال از شیره سورگوم برابر با 24/4 درصد به دست آمد. بخش لیگنوسلولزی باقیمانده از استخراج (باگاس) که بسیار مقاوم است برای تبدیل مناسب به قند ابتدا نیاز به پیش فراوری دارد لذا باگاس سورگوم ابتدا تحت پیش فراوری آلی محلول 50 درصد استون حاوی 0/1 درصد وزنی اسید سولفوریک در دما و زمان ماندهای متفاوت و آبکافت آنزیمی قرار گرفت. مواد فراوری شده تحت آبکافت آنزیمی و سپس توسط تخمیر به استون، بوتانول و اتانول تبدیل شدند. آبکافت آنزیمی مواد فراوری شده در دمای 150 درجه سانتی گراد و 90 دقیقه منجر به تولید 26/2 گرم بر لیتر قند شد که پس از تخمیر به 5/88 گرم بر لیتر تبدیل شد. دانه سورگوم که حاوی 70 درصد نشاسته می باشد نیز مستقیماً تحت تخمیر قرار گرفت. تخمیر مستقیم 20 گرم بر لیتر دانه سورگوم بازده تولید حلال برابر با 37/1 درصد، به دست آمد. بر اساس کلیه نتایج به دست آمده در بهترین حالت به ازای هر کیلوگرم گیاه سورگوم با تخمیر جداگانه قسمت های مختلف سورگوم، در مجموع 144/6 گرم حلال تولید شد. این میزان 2/4 برابر بیش تر از میزان حلال تولیدشده از تخمیر گیاه سورگوم خام می باشد.

امروزه بیشترین تحقیقات در زمینه مواد زیست سازگار و زیست تخریب پذیر، جایگزین مواد سنتزی و فسیلی مخرب محیط زیست، انجام می شود. دومین پلیمر طبیعی از نظر فراوانی کیتین است. در این پژوهش سعی شده است که با افزودن نانو الیاف سلولزی خواص این پلیمر تقویت شود و خواص کامپوزیت های حاصله برای کاربردهای پزشکی و بهداشتی بررسی و مطالعه گردد. بدین منظور نانو الیاف سلولزی از تفاله (باگاس) نیشکر که ارزش اقتصادی چندانی ندارد، استخراج شده است. استخراج الیاف سلولزی شامل مراحلی به منظور حذف مواد غیرسلولزی همچون لیگنین، همی سلولز و استخراجی ها از الیاف خام می باشد. پس از جدا سازی الیاف سلولزی یک مرحله مکانیکی برای تولید نانو الیاف سلولزی به کار گرفته شد. در طول فرآیند استخراج ابتدا الیاف بوسیله آب دیونیزه، و بدون هیچ ماده شیمیایی هیدرولیز می شود که این مرحله سبب حذف همی سلولز و استخراجی ها می شود. مرحله خمیرسازی نیز با کمترین سطح انرژی و مواد شیمیایی با 17/5% سدیم هیدروکسید و آنتراکینون انجام شده است. به منظور کاهش مصرف مواد شیمیایی مرحله سفیدگری سبز، با ازن طراحی و شرایط آن بهینه سازی شد. با به کار گیری امواج مافوق صوت نانو الیاف سلولزی تهیه شد. در انتها ماده حاصل حاوی 93% سلولز و حدودا عاری از لیگنین می باشد که این امر باعث صرفه جویی انرژی در تولید نانو الیاف سلولزی و همچنین کاهش قطر نانو الیاف می شود. از نتایج طیف سنجی الیاف مشخص گردید که میزان بلورینگی الیاف از 0/89% به 1/26%رسیده است. قطر نانو الیاف با بررسی تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی 120-40 نانومتر محاسبه شد. بدلیل استفاده نکردن از هیچ اسیدی در مراحل استخراج طول الیاف نیز نسبتا بلندتر است که باعث انعطاف پذیری و تورم بیشتر در هیدروژل می گردد. یکی ازمهمترین مشتقات کیتوزان، کربوکسی متیل کیتوزان است که قابلیت انحلال در آب را داراست. در این پژوهش از کربوکسی متیل کیتوزان به عنوان زمینه نانوکامپوزیت استفاده شد. به منظور تهیه نانوکامپوزیت محلول 1% وزنی کربوکسی متیل کیتوزان تهیه شد و این محلول بخوبی با درصدهای 5، 7، 10% نانوالیاف سلولزی مخلوط شد. از گلوتارآلدهید به عنوان عامل شبکه ای کننده کربوکسی متیل کیتوزان استفاده شد. ژل تهیه شده با نیتروژن مایع منجمد گردید و سپس به روش خشک کردن در حالت انجماد، سوپرجاذب پلیمری تهیه و مشخصه یابی شد. چون نانو الیاف سلولزی حاوی گروه های هیدروکسیل است باعث بهبود عکس العمل هیدروژل نسبت به ph شده است وحدود 53% بهبود تورم مشاهده شد. حداکثر جذب آب این هیدروژل در دمای محیط با 5% نانوالیاف سلولزی 256 گرم به ازای یک گرم هیدروژل خشک بود. میزان تورم نیز در نمک های مختلف با افزودن 10% نانوالیاف باگاس حدود46 % بهبود یافته است. این امر باعث مناسب تر شدن کاربرد ،کربوکسی متیل کیتوزان به جای پلی (اکریلیک اسید) در کاربرد های بهداشتی می شود واز این ماده به عنوان جایگزین می توان استفاده نمود. بوسیله تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز مورفولوژی کامپوزیت بررسی شد و تغییر مورفولوژی با افزودن نانوالیاف مشاهده شد. افزودن نانو الیاف سلولزی بدلیل گروه های آبدوست و سطح مقطع بالای نانو الیاف سرعت و مقدار نفوذ مایعات را افزایش داده است. با افزایش توان نفوذ و تخلخل ژل به ترتیب از 0/41و 0/191 به 0/54 و 0/218 سرعت نفوذ افزایش یافته است و مقدار جذب آب از 165 به 265 گرم به ازای هر گرم سوپرجاذب خشک رسده است. این مشخصه یابی نشان داد که این ماده هوشمند برای کاربردهای تخصصی و تکنولوژیکی مناسب است.

چکیده ندارد.