بررسی و مدل سازی کاهش قند، تولید بیواتانول و دی اکسید کربن در فرآیند تخمیر خرما

Abstract

خرما یکی از محصولات عمده کشاورزی ایران با مقادیر بالای کربوهیدرات است. در این پژوهش از ضایعات خرما به عنوان ماده اولیه برای تولید بیواتانول استفاده گردید. برای درک و آگاهی بهتر از چگونگی پیشرفت فرآیند تخمیر خرما مقدار کاهش قند، تولید بیواتانول و دی اکسید کربن در طی فرآیند مورد اندازه گیری قرار گرفته و سپس به وسیله روابط متداول ریاضی شبیه سازی گردید. برای انجام فرآیند تخمیر به شیره خرما با بریکس 75 آب اضافه گردید تا بریکس آن به 20 رسید. به شربت به دست آمده مخمر S.Cereviea و مواد مغذی مورد نیاز برای رشد مخمر اضافه گردید. تخمیر در دمای°C 1±30 صورت پذیرفت. بررسی روند تغییرات قند، بیواتانول ، دی اکسید کربن در حین فرآیند تخمیر نشان داد که میزان تغییرات آنها در 5 روز اول با سرعت زیادی صورت گرفت و سپس به طور چشمگیری کاهش یافت و تا حدود 15 روز بعد از آن فرآیند تخمیر ادامه یافت و سپس متوقف شد. در پایان فرآیند میزان قند محلول از بریکس 20 به حدود 8 کاهش یافت. در مجموع میزان تولید بیواتانول از هر کیلوگرم شربت با بریکس 20 حدود 72 گرم بود. مجموع میزان گاز دی اکسید کربن 70 میلی لیتر بر لیتر رسید. مقایسه مدل‌های استفاده شده نشان داد که تمامی مدلها به خوبی با داده های آزمایشگاهی انطباق داشتند. ولی بهترین مدل برای شبیه سازی کاهش قند مدل لگاریتمی کاهشی (R2= 0.99 ) و برای تولید بیواتانول و دی اکسید کربن مدل گمپرتز با R2 بزرگتر از 98/0 بود.