Fermentációs úton történő xilit előállítás búzaszalmából
Mai világunkban egyre fontosabb szerephez jutnak a környezetbarát vagy más néven „zöld” technológiáknak, melyek lényegesen kevesebb terhet rónak környezetünkre, valamint törekednek a megújuló energiaforrások kihasználásra. Így jelent meg a XXI. században a kőolaj finomítás mintájára az úgynevezett biofinomítás is. A biofinomító olyan integrált egységet jelent, amely képes biológiai alapanyagokból hasznos termékeket előállítani. A biofinomítás nyersanyaga lehet a lignocellulóz alapú biomassza. A lignocellulóz a Földön bőséges mennyiségben előforduló, igen olcsó nyersanyag, melynek felhasználásával, értéknövelt termékeket, különböző vegyipari és élelmiszeri ipari alapanyagokat is előállíthatunk. Az értéknövelt termékek közé sorolható a xilit is, amely egyre nagyobb népszerűségnek örvend. A xilit természetes poliol, amit az élelmiszeriparban édesítőszerként használnak fel. Kémiai úton történő előállítása bonyolult és költséges folyamat, valamint alacsony termék hozamot eredményez. A mikrobák segítségével végzett xilóz- xilit konverzió, ehhez képest viszonylag egyszerű megoldást nyújthat, amely során toxikus katalizátorokat sem kell felhasználni.
Munkám során nyersanyagként búzaszalmát használtam fel, melyet savas hidrolízisnek vetettem alá, így felszabadítva a lignocellulózban található xilózt. Célom xilit előállítása volt, ezért a kapott hidrolizátumokon Hansenula anomala törzzsel xilit fermentációt végeztem.
Kezdetben híg kénsavas kezelésekkel búzaszalma hidrolizátumokat állítottam elő. A savas kezeléseket 121°C és 140°C- on, különböző időtartamokkal (5, 30 és 55 perc), össztömegekkel, savkoncentrációkkal (0,5; 1;1,5 és 2) illetve szárazanyagtartalommal végeztem (5 és 10%). Célom a lehető legnagyobb xilóz hozamhoz tartozó optimális körülmények megállapítása, illetve minél nagyobb xilóz koncentráció elérése volt. Emellett figyelemmel kísértem azt is, hogy a kezelések során milyen koncentrációban keletkeztek a későbbi xilit fermentációra káros hatással lévő inhibitor molekulák. A kapott hidrolizátumokat detoxikációs műveleteknek vetettem alá, majd Hansenula anomala törzs segítségével fermentáltam. A fermentációk során vizsgáltam a xilit koncentrációt, hozamot és produktivitást.
szerző
-
Rozbach Margaréta
Vegyészmérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Barta Zsolt
egyetemi adjunktus, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék