نـانو قطرات مایسل معکوس بصورت استخراج مایع- مایع برای جداسازی و خالص سازی آنزیم گلوکوآمیلاز استفاده شد. گلوکوآمیلاز پرمصرف ترین آنزیم صنعتی هیدرولیز کننده ی پلی ساکاریدها در صنایع غذایی بوده و لذا خالص سازی مناسب آن اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، آنزیم گلوکوآمیلاز تولید شده به روش تخمیر حالت جامد توسط کشت قارچ آسپرجیلوس نایجر بر روی سبوس گندم، توسط نانوقطرات حاصل از فعال سطحی کاتیونی سی تب (ctab) جداسازی و خالص شد. یک چرخه ی کامل استخراج مایع- مایع با استفاده از نانوقطرات از دو مرحله ی اساسیِ انحلال (انتقال پروتئین ها به درون نانوقطرات) و بازیابی (آزادسازی پروتئین به درون فاز آبی عریان ساز) تشکیل شده است. تأثیر عواملی از قبیل نوع بار فعال سطحی، ph و قدرت یونی فاز آبی، نسبت حجمی فاز ها، غلظت فعال سطحی و کمک حلال بر هر دو فرآیند انحلال و بازیابی آنزیم بررسی شد. علاوه بر روش تک پارامتری از روش آماری رویه پاسخ با استفاده از طرح مرکب مرکزی چرخشی(ccrd) برای تحلیل و بهینه نمودن پارامتر های فوق به کار گرفته شد. با استفاده از تجزیه و تحلیل داده ها، بیشینه بازدهی فرآیند انحلال به صورت تابعی از متغیر های ph، غلظت nacl، غلظت فعال سطحی و کمک حلال به ترتیب در 8، mm 50، mm100 و 10 درصد حجمی به دست آمده است. همچنین مقادیر ph و غلظت nacl برای داشتن حداکثر بازیابی به ترتیب 2/4 و mm 417 بوده است. در ادامه با بهینه سازی نسبت حجمی فاز ها برای هر دو فرآیند، ضریب خالص سازی و بازدهی بازیابی آنزیم که برای شرایط بهینه شده ی حاصل از طراحی آزمایشگاهی به ترتیب 15/2 و % 73 بوده، به 7/2 و % 76 ارتقاء یافت. این پژوهش نشان می دهد که استخراج مایع- مایع توسط نانوقطرات حاصل از فعال سطحی سی تب، فرآیندی موثر و کارآمد در جداسازی آنزیم گلوکوآمیلاز است.

استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس جزو باکتریهای استارتر ماست هستند که در صنایع لبنی کاربرد فراوان دارند. آب پنیر از ضایعات کارخانه های لبنی به شمار می رود که شامل مقادیر زیادی قند و پروتین های شیر می باشد. از این رو می توان از این ماده به عنوان محیط کشت مناسبی برای تولید این باکتری ها بهره جست. از طرفی تولید این میکروارگانیسم ها در کشت های خالص صورت می گیرد و سپس برای تهیه ماست با نسبت مورد نظر با یکدیگر مخلوط می شوند. تحقیقات نشان می دهد که استفاده از کشت مخلوط نیز امکان پذیر است. در کشت مخلوط بیشینه شدن جمعیت نهایی و به دست آمدن نسبت بهینه 5 به 1 اس.ترموفیلوس به ال.بولگاریکوس مد نظر است. محیط کشت، دما و ph فاکتورهای هستند که در فرایند تخمیر تاثیر دارند. دو فاکتور آخر فاکتورهای دینامیکی هستند که تغییر آنها در حین تخمیر امکان پذیر است. در کار حاضر اثر دما وph بر روی کشت خالص و مخلوط این دو باکتری بررسی گردید. بدین منظور از روش سطح پاسخ در نرم افزار sas استفاده شد. دما و ph به صورت درجه اول و یا درجه دوم بر روی جمعیت نهایی، نرخ رشد ماکزیمم و اسیدلاکتیک تولید شده اثر داشت. دما و ph بهینه برای ال.بولگاریکوس به ترتیب 44 درجه سانتی گراد و ph برابر 7/5 و برای اس.ترموفیلوس دمای 43 درجه سانتی گراد و ph برابر 6/6 به دست آمد. در کشت مخلوط بسته به پاسخ مورد نظر شرایط بهینه متفاوت بودند. در دمای 42 درجه سانتی گراد و ph بین 1/6 تا 38/6 جمعیت نهایی اس.ترموفیلوس و جمعیت کل در کشت مخلوط بیشینه خواهد بود. اما برای به دست اوردن نسبت مورد نظر 5 به 1 اس.ترموفیلوس به ال.بولگاریکوس الزاما جمعیت زیادی به دست نمی آید. بنابراین در دمای 46 درجه سانتیگراد و ph برابر 6 نسبت مورد نظر و با جمعیت نسبتا زیاد به دست آمد. پس از مقایسه کشت خالص و مخلوط دیده شد که جمعیت نهایی به دست آمده در کشت مخلوط نسبت به مجموع کشت های خالص 2 برابر شده بود. همچنین میزان محصول اسید تولید شده در کشت مخلوط در مقایسه با مجموع کشتهای خالص 4/1 برابر شده بود. در ادامه مدل سینتیکی با فاکتورهای دما، ph، سوبسترا کربن و نیتروژن و اسید لاکتیک تولید شده برای کشت های خالص و مخلوط دو باکتری اس.ترموفیلوس و ال.بولگاریکوس در نظر گرفته شد و مدل سازی و شبیه سازی آن توسط نرم افزار matlab7.7.0(r2008b) تعیین شدند. مدل های به دست آمده برای ال.بولگاریکوس و اس.ترموفیلوس به صورت خالص و مخلوط نسبتا مطلوب بوده اند.

در این تحقیق، تولید اتانول از ساقه سورگوم شیرین به روش تخمیر حالت جامد و با استفاده از قارچ موکور ایندیکوس بررسی شد و اثر متغیرهای مختلف از جمله میزان تلقیح قارچ، دما، اندازه ذرات سوبسترا و میزان رطوبت محیط تخمیر، بر روی میزان اتانول تولیدی و میزان مصرف قند مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. سورگوم شیرین، گیاهی کم آب و تا اندازه ای نسبت به شوری خاک مقاوم است و گونه های متفاوتی دارد که برای رشد در کشور ایران بسیار مناسب است. ساقه گیاه سورگوم شیرین دارای مقداری قند آزاد به فرم گلوکز، فروکتوز و ساکروز و بخش لیگنوسلولزی می باشد و جهت تخمیر و تولید اتانول گیاه مناسبی است. از طرف دیگر، قارچ موکور ایندیکوس با توجه به قابلیت داشتن مورفولوژی های متفاوت در شرایط مختلف، برای تخمیر ساقه سورگوم شیرین، در محیط جامد کاملا مناسب است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که اثر میزان آب در محیط، میزان نرخ تلقیح و اندازه ذرات بر روی میزان بازده اتانول تولیدی قابل توجه است اما دما تاثیر قابل توجهی ندارد. میزان مناسب رطوبت، نرخ تلقیح قارچ، اندازه ذرات و دما در فرایند تخمیر حالت جامد به ترتیب 80% (گرم آب به ازای گرم کل محیط تخمیر)، 5 گرم بر لیتر، ذراتی با اندازه 1-5/0 میلی متر و 32 درجه سانتیگراد می باشد که در این شرایط، میزان بازده اتانول تولیدی، حدود 48/0گرم اتانول به ازای هر گرم قند مصرفی است. این مقدار معادل 94% حداکثر اتانول قابل حصول تئوری است. پس از انجام تخمیر حالت جامد و جداسازی اتانول تولیدی، از بقایای گیاه سورگوم شیرین نیزکه تنها شامل بخش لیگنوسلولزی (سلولز، همی سلولز و لیگنین) است، با انجام فرایند تخمیر و هیدرولیز همزمان، اتانول تولید شده است. بهینه سازی شرایط فرایند تخمیر و هیدرولیز همزمان، با هدف رسیدن به بیشترین میزان اتانول تولیدی نشان داد که دما، میزان نسبت آنزیم های هیدرولیز کننده مورد استفاده و درصد جامد در حالت بهینه، به ترتیب 37 درجه سانتیگراد، نسبت 15:30 از آنزیم-های سلولاز و بتا گلوکسیداز و 50 گرم بر لیترسلولز اولیه می باشد. در این شرایط، میزان بازده اتانول تولیدی 44/0گرم اتانول به ازای هر گرم قند مصرف شده است که معادل 86% مقدار تئوری می باشد. در مجموع در این پژوهش در شرایط بهینه، مقدار 3/0 گرم اتانول به ازای مصرف هرگرم ماده خشک ساقه سورگوم شیرین تولید شد.

کاه برنج به عنوان یک ماده لیگنوسلولزی حاوی کربوهیدرات، ماده مناسبی جهت تولید بیوگاز می باشد که از انرژی های زیستی تجدید پذیر می باشد. با توجه به معضل تامین آب در بسیاری از کشورهای دنیا و ایران، استفاده از فرآیندهایی با مصرف آب کم ضروری می باشد. در این پژوهش به تولید گاز زیستی به روش خشک از کاه برنج در سه مرحله پرداخته شده است. در مرحله اول به بررسی اثر مقدار نسبت جامد فرار خوراک به جامد فرار مخلوط میکروبی (f/i) در تولید بیوگاز روی دو سوبسترای پیش فرآوری نشده کاه برنج، و پیش فرآوری شده به وسیله محلول سود 8% (وزنی/وزنی) در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه، در محدوده فرآیند مرطوب تا خشک از مقدار جامد کل 5/0% تا 20% پرداخته شده است. این مرحله در نسبت های f/i مختلف انجام شد و مشخص گردید که کاه برنج پیش فرآوری نشده در f/i برابر 3 با تولید ml/g vs 6/153، و کاه برنج پیش فرآوری شده در f/i برابر 1 با تولید ml/g vs 7/146 متان، مقادیر بهینه هستند. در مرحله دوم در نسبت بهینه f/i برابر 3 به بررسی اثر نسبت کربن به نیتروژن (c:n) در رطوبتهای مختلف پرداخته شد و با استفاده از اوره 7/46% نسبت c:n برای سوبسترا روی 25 تنظیم گردید. در این مرحله بر خلاف انتظار، مقادیر تولید متان بسیار کم بود، لذا با انجام آزمایش مشخص گردید که مخلوط میکروبی، حاوی مقادیر زیاد نیتروژن می باشد و نیازی به اضافه کردن اوره نمی باشد. مرحله سوم در نسبت بهینه f/i برابر 3 روی کاه برنج پیش فرآوری نشده و سه پیش فرآوری مختلف در رطوبت های مختلف و بدون اوره انجام شد. پیش فرآوری به وسیله محلول سود 8% (وزنی/وزنی) در دمای °c 100 به مدت صفر، 30 و 60 دقیقه انجام شد. نمونه گذاری در مقدار جامد کل 10، 15 و20% و روش استاندارد تعیین راندمان صورت گرفت. در این مرحله آزمایش تولید بیوگاز روی مایع حاصل از هر سه پیش فرآوری نیز صورت گرفت که هیچ گازی تولید نشد. در هر چهار نمونه، نمونه با مقدار جامد کل 10% بیشترین تولید بیوگاز را داشتند. در این بین، نمونه پیش فرآوری در زمان صفر دقیقه با تولید ml/g vs 6/117 بیشترین متان را تولید کرده است. در بین نمونه های روش استاندارد نیز نمونه پیش فرآوری در زمان صفر دقیقه با تولید ml/g vs 269 بیشترین متان را تولید کرد بیوگاز، روش خشک و مرطوب، کاه برنج، پیش¬فرآوری قلیایی، f/i، c:n.

چکیده ندارد.