Biyoetanol Uretiminde On Aritma Ve Hidroliz Surecleri

**CeReN** · 11 Aralık 2021, 14:35

On-aritma, uretilen etanolun yaklasIk 0,30 $/galon galonunu olusturan lignoseluloz biyokutlesinden biyoetanol uretimindeki en maliyetli adimlardan biridir. Selulozun reaktivitesini ve fermente edilebilir, sekerlerin potansiyel verimini arttirmayi amaclayan farkli on-aritma yontemleri mevcuttur. Bunlar geleneksel veya gelismis on islemler olabilir. Geleneksel on islemler kimyasal, fiziksel, fizikokimyasal ve biyolojik yontemleri iceren dort kategoride siniflandirilirken, gelismis on islem yontemi asit bazli fraksiyonlama veya iyonik sivi bazli fraksiyonlama (ILF) olabilir. Geleneksel on aritma yontemleri arasinda kimyasal kategoriler en verimli olanidir ve bu nedenle agirlikli olarak kullanilir.
Lignoselulozik biyokutlenin cesitli yontemlerle on isleme tabi tutulmasi, orijinal yapiyi bozarak genellikle lignin ve hemiselulozdan olusan bir polimer matrisine gomulu selulozun salinmasina yardimci olur. Bununla, seluloz polimer matrisinden ayrilir ve enzimatik hidroliz icin daha erisilebilir hale gelir, boylece cimen, misir ve odun gibi hammaddeler kullanilarak %90’dan fazla seker verimi (teorik verim) ile sonuclanir. Bu, selulozun kristal yapisi bozuldugunda enzimatik hidrolize daha duyarli oldugu anlamina gelir. Bozulma olmadan enzimler, enzimatik hidrolizi engelleyen seluloz zincirlerine degil, ligninin yuzeyine baglanir.
Biyoetanol Uretiminde On aritma ve Hidroliz SurecleriOn islemin diger avantajlari arasinda sekerlerin (pentozlarin) bozulmasini onlemeye yardimci olmak, orta buyuklukte reaktorler kullanarak, isi ve guc gereksinimlerini en aza indirerek biyoetanol uretim sureclerinin yasayabilirligini saglamaktir. Ayni zamanda hidroliz verimini ve dolayisiyla sekerin etanole fermantasyonunu azaltan inhibitorlerin olusumunu en aza indirmektir.

Geleneksel On Islemler
Bu on islemler yontemi literaturde kapsamli bir sekilde tartisilmistir, yontem bazi sekillerde kategorize edilir ve bu yontemler asagidaki gibidir:
Fiziksel on islem: Bu, ogutme, isinlama ve ekstruzyon gibi yontemlerle lignoselulozik biyokutlenin ve kristalligin boyutunun parcalanmasini icerir. Bunun sonucunda, biyokutlenin artan yuzey alani ve gozenek boyutu, enzimatik hidroliz veriminin artmasini saglar. Lignoselulozun yapi sokumunun etkinligini arttirmak icin fiziksel on aritmanin kimyasal on aritma ile birlestirilmesi gerekebilir.
Kimyasal on aritma: Bunlara asit, alkali, oksidatif delignifikasyon ve organik asit (organosolvasyon) yontemleri dahildir. Spesifik besleme stoklari icin oldukca secicidirler ve polimer matrisinden lignin veya hemiselulozun yapisini bozmak ve cikarmak icin kullanilirlar. Kimyasal on islemler kuskusuz etkilidir ancak sonraki islemler uzerinde olumsuz etkisi olabilecek zorlu calisma kosullari gerektirir ve yan urunler ozel bertaraf prosedurleri gerektirebilir
Fizikokimyasal: Bu, hem fiziksel hem de kimyasal on islemlerin ozelliklerini birlestirir. Ornekler buhar patlamasi, sivi sicak su, mikrodalga isinlama ve CO 2 patlamadir.
Biyolojik on aritma: Bu, daha fazla enzimatik hidroliz icin lignoselulozik biyokutleyi parcalamak icin mikroorganizmalarin kullanimini icerir. Bu organizmalar arasinda beyaz, kahverengi ile yumusak curukluk mantarlari ve bakteriler bulunur.

Lignoseluloz Icin Gelismis On Aritma Yontemleri
Bu yontemler ayni zamanda lignoseluloz fraksiyonlama on-muamelesi olarak da adlandirilir, lignoselulozu 50 o C ve atmosferik basinc gibi hafif bir calisma kosulu altinda katma degerli yan urunler uretecek sekilde fraksiyonlayarak selulozik etanol uretiminin maliyetini dusurmeyi hedefler. Bu kazanc, katma degerli yan urunler uretmek icin seluloz erisilebilirligini, seluloz, hemiseluloz ve ligninin ayrilmasini artiran seluloz cozuculer kullanilarak elde edilir. Yontem ayni zamanda seluloz cozucu bazli lignoseluloz fraksiyonasyonu (CSLF) olarak da bilinir. Islem, muteakip enzimatik hidroliz icin gerekli olan enzim miktarlarinin azaltilmasina yardimci olur ve cesitli besleme stoklari icin kullanilabilir. CSLF’de kullanilan iki temel teknik vardir ve bu teknikler asagidaki gibidir:
• Asit aracili fraksiyonasyon
Fosfolik asit gibi seluloz cozuculer, aseton veya etanol gibi organik cozuculer genellikle lignoselulozik biyokutleyi ayirmak icin 1 atm ve 50 o C gibi hafif calisma kosullarinda kullanilir . Ayirmanin etkinligi, sirasiyla seluloz cozucu, organik cozucu, su icinde seluloz, hemiseluloz ve ligninin cozunurluk ozelliklerine baglidir. Lignin ve hemiselulozun seluloz fraksiyonundan ayrilmasi, substratin inatci ve rekabetci baglanma bolgelerinin, istenmeyen seker bozulmasinin, inhibitorlerin maliyetinin ve uretiminin azaltilmasina yardimci olur. Bu yontem, bambu, misir sobasi, seker kamisi, salt otu ve fil otu gibi lignoseluloz cesitlerini on isleme tabi tutmak icin verimli bir sekilde kullanilmistir.
• Iyonik sivi bazli fraksiyonlama
Iyonik sivilar (IL’ler), onemli miktarda organik katyonlardan ve oda sicakligi gibi nispeten dusuk sicakliklarda sivi olarak bulunan kucuk/inorganik anyonlardan olusan tuz cozeltileridir. Bozulmamis, kolayca ayrilabilen ve katma degerli yan urunler olarak kullanilan spesifik, saflastirilmis ve polimerik hammaddeler elde etmek icin lignoselulozu fraksiyonlamak icin kullanilirlar. Geleneksel lignoselulozik biyokutle ile karsilastirildiginda, IL’lerin on aritma yontemleri, daha az enerji yogunlugu, operasyon kolayligi ve belirli bilesenleri ayirma kapasitesi gibi bazi avantajlar gostermektedir. Dusuk buhar basinci ve yuksek termal kararlilik gibi ozellikler, IL’lerin cevre dostu oldugunu ve bu nedenle yesil cozuculer olarak kabul edildigini gostermektedir.
IL’lerin ayrica, istenen spesifik sonuclari elde etmek icin ayarlanabilen hidrofobiklik, polarite ve solvent gucu gibi ozelliklerden dolayi ayarlanabilir oldugu kabul edilir. IL’lerin antisolvent ve lignoseluloz ozellikleriyle (tip, nem icerigi, kismi boyut ve yuk) sicaklik, on islem suresi ile bu ozellikleri, iyonik sivi on islem yonteminin genel verimliligini belirlemek icin kullanilabilir. Ancak en sIk kullanilan on aritma yontemi buhar patlatma yontemidir. Bu patronaj, dusuk sermaye yatirimi, yuksek enerji verimliligi, daha az cevresel etki, daha az tehlikeli proses kimyasallari ve kosullari ile tam seker geri kazanimi nedeniyle olabilir.

Biyoetanol Uretiminde Hidroliz Sureci
Biyoetanol Uretiminde On aritma ve Hidroliz SurecleriLignoselulozik biyokutlenin on muamelesini takiben, seker monomerleri uretmek icin polimerik karbonhidratin (seluloz ve hemiseluloz) hidrolizi yapilir. Bir sonraki asamada (fermantasyon) ihtiyac duyulan enzimler sadece seker monomerlerini sindirebildigi icin bu asama gereklidir. Islem, asit veya enzimler tarafindan katalize edilebilirken, asit katalizli hidroliz en yaygin kullanilan yontemdir ve konsantre veya seyreltik asit kullanimini icerir. Bu gibi asitlerin ornekleri, H 2 SO 4 ve HCl’den hazirlanmistir. Konsantre asit katalizli hidroliz, daha dusuk sicaklikta ve yuksek asit konsantrasyonunda kullanilir, bu da kisa surede %90 seker geri kazanimi saglar.
Bu yontemin dezavantaji, asit geri kazanimi, bertarafi, konsantrasyon kontrolu ve geri donusumdeki zorluk nedeniyle yuksek uretim maliyetidir. Konsantre asit katalizli hidroliz islemiyle ilgili diger bir sorun, hakim asidik ortam nedeniyle seker monomerlerini parcalama yetenegidir. Seyreltik asit katalizli hidroliz, yuksek sicaklik ve dusuk asit konsantrasyonu gerektirirken, en cok kullanilan asit seyreltik asittir. Bu hidroliz yontemiyle ilgili sorun, islemin asit katalizli hidrolize kiyasla inhibitorlerin olusmasiyla sonuclanmasidir.
(C6H10O5)n+H30+H2O + nC6H12O6C6H10O5n+H30+H2O+nC6H12O6E1
Lignoselulozun asit hidrolizi iki asamada gerceklestirilir. Birinci asama hemiselulozun seyreltik asit yardimiyla hidrolize edildigi ve ikinci asamada ise konsantre asit kullanilarak selulozun hidrolize edildigi asamadir.
Enzim katalizli hidroliz, 45-50 o C sicaklik ve pH 4.8-5.0 gibi hafif calisma kosullari altinda polimerik karbonhidrati seker monomerlerine hidrolize etmek icin enzimler kullanir. Bu yontem etkilidir, inhibitor olusumu ve korozyona neden olma egilimi olmadan yuksek seker kazanimi saglar. Enzim katalizli hidrolizin etkinligi pH, enzim yuklemesi, zaman, sicaklik ve substrat konsantrasyonu gibi faktorlerden etkilenir.
Hidrolitik islem, endo 1,4-glukanazlar, selobiyohidrolazlar ve glukosidazlar olarak adlandirilan uc cesit selulaz enzimi tarafindan katalize edilebilir. Bu enzimler genellikle kagit, tekstil ve gida isleme endustrisi gibi cesitli endustrilerde yuksek talep nedeniyle cok pahalidir. Bu enzimlerin yuksek maliyeti, ozellikle buyuk miktarlarda enzim gerektiginden, genel uretim maliyetini de etkiler. Maliyetine gore selulolitik enzim salgilama potansiyeli olan mikroorganizmalar gunumuzde yaygin olarak kullanilmaktadir ve bunlar asagidaki gibidir:
• Clostridium,
• Selulomonalar,
• Erwinia,
• Thermonospora,
• Bacteriodes,
• Bacillus,
• Ruminococcus,
• Acetovibrio,
• Streptomyces,
• Digerleri ornegin trichoderma, penicillium, fusarium, phanerochaete, humicola ve schizophillum sp mantarlari icerir,Biyoetanol Uretiminde On aritma ve Hidroliz Surecleri
Bu mikroorganizmalar arasinda en yaygin olarak kullanilan mikrobiyal enzimler Trichoderma turleridir. Mikrobiyal enzimlerle ilgili problemler stabilite, substrat veya urun inhibisyonu ve katalitik etkinliktir. Genetik modifikasyonlardaki ilerlemeler, rekombinant DNA teknikleri ve suslari gelistirmek icin cesitli stratejilerin uygulanmasi, uretilen enzimlerin miktarini artirmaya yardimci olsa da, onlari daha saglam ve ekonomik olarak mumkun kilar. Seluloz hidrolizinin etkinligi ayrica Polietilen glikol (PEG) veya Tween 20’nin eklenmesiyle de gelistirilebilir, bu da enzimatik sakarifikasyonun artmasina ve selulozun lignin uzerinde adsorpsiyonunun azalmasina neden olur.
Lignoselulozik biyokutlenin glikoza hidrolizinin mekanizmasi uc asamada gerceklesir. Ilk adim, selulozun 1,4 baginin endoglukanaz (1,4-D-glukanohidrolaz) tarafindan katalize edilen su molekulu ile baglanmasiyla daha kisa zincirli ve serbest zincir uclarina sahip selodekstrinin olusmasidir. Ikinci adim, indirgeyici olan ve olmayan zincirleri ayarlayarak selodekstrinin eksoglukanaz (1,4-D-glukan sellobiyohidrolaz) yardimiyla iki uniteli bir glikoza (selobiyoz) indirgenmesidir. Ucuncu adim, glukosidazlar selobiyozlara carptiginda elde edilen glukozun olusumudur. Glikoz uretimi gereklidir, cunku sonraki islem olan fermantasyon, hammadde olarak en basit monomerin kullanilmasini gerektirir.
Hemiselulozun hidrolizi, daha amorf ozellige sahip olmasi nedeniyle seluloza gore daha kolaydir. Hemiseluloz, yumusak ve sert ahsaplarda sirasiyla %10-15 ve %10-35 ksilan icerirken, Xylan hem ana hem de dis zincirlere sahiptir. Ilki, endo-1,4-ksilanaz (EC 3.2.1.8) ve ksilosidaz (EC 3.2.1.37) kullanilarak indirgenebilir. Ksilanin ana zinciri, endo 1,4-ksilanaz yardimiyla kisa zincirli bir ksilan oligosakarite hidrolize edilir. Oligosakarit ayrica β-ksilosidaz tarafindan ksiropiranoz olarak bilinen ksilanin bir piranoz formuna indirgenir. Aksine, ksilanin dis zincirleri, feruloil esteraz (EC 3.1.1.73), a-L-arabinofuranosidaz (EC 3.2.1.55), a-glukuronidaz (EC 3.2.1.5) ve asetilksilan esteraz (EC 3.1.1.72) gibi aksesuar ksilanolitik enzimler olarak bilinen enzimler tarafindan parcalanabilir.

ALİNTİ ~

11 Aralık 2021, 14:35	#1
CeReN Webmaster	Biyoetanol Uretiminde On Aritma Ve Hidroliz Surecleri On-aritma, uretilen etanolun yaklasIk 0,30 $/galon galonunu olusturan lignoseluloz biyokutlesinden biyoetanol uretimindeki en maliyetli adimlardan biridir. Selulozun reaktivitesini ve fermente edilebilir, sekerlerin potansiyel verimini arttirmayi amaclayan farkli on-aritma yontemleri mevcuttur. Bunlar geleneksel veya gelismis on islemler olabilir. Geleneksel on islemler kimyasal, fiziksel, fizikokimyasal ve biyolojik yontemleri iceren dort kategoride siniflandirilirken, gelismis on islem yontemi asit bazli fraksiyonlama veya iyonik sivi bazli fraksiyonlama (ILF) olabilir. Geleneksel on aritma yontemleri arasinda kimyasal kategoriler en verimli olanidir ve bu nedenle agirlikli olarak kullanilir. Lignoselulozik biyokutlenin cesitli yontemlerle on isleme tabi tutulmasi, orijinal yapiyi bozarak genellikle lignin ve hemiselulozdan olusan bir polimer matrisine gomulu selulozun salinmasina yardimci olur. Bununla, seluloz polimer matrisinden ayrilir ve enzimatik hidroliz icin daha erisilebilir hale gelir, boylece cimen, misir ve odun gibi hammaddeler kullanilarak %90’dan fazla seker verimi (teorik verim) ile sonuclanir. Bu, selulozun kristal yapisi bozuldugunda enzimatik hidrolize daha duyarli oldugu anlamina gelir. Bozulma olmadan enzimler, enzimatik hidrolizi engelleyen seluloz zincirlerine degil, ligninin yuzeyine baglanir. Biyoetanol Uretiminde On aritma ve Hidroliz SurecleriOn islemin diger avantajlari arasinda sekerlerin (pentozlarin) bozulmasini onlemeye yardimci olmak, orta buyuklukte reaktorler kullanarak, isi ve guc gereksinimlerini en aza indirerek biyoetanol uretim sureclerinin yasayabilirligini saglamaktir. Ayni zamanda hidroliz verimini ve dolayisiyla sekerin etanole fermantasyonunu azaltan inhibitorlerin olusumunu en aza indirmektir. Geleneksel On Islemler Bu on islemler yontemi literaturde kapsamli bir sekilde tartisilmistir, yontem bazi sekillerde kategorize edilir ve bu yontemler asagidaki gibidir: Fiziksel on islem: Bu, ogutme, isinlama ve ekstruzyon gibi yontemlerle lignoselulozik biyokutlenin ve kristalligin boyutunun parcalanmasini icerir. Bunun sonucunda, biyokutlenin artan yuzey alani ve gozenek boyutu, enzimatik hidroliz veriminin artmasini saglar. Lignoselulozun yapi sokumunun etkinligini arttirmak icin fiziksel on aritmanin kimyasal on aritma ile birlestirilmesi gerekebilir. Kimyasal on aritma: Bunlara asit, alkali, oksidatif delignifikasyon ve organik asit (organosolvasyon) yontemleri dahildir. Spesifik besleme stoklari icin oldukca secicidirler ve polimer matrisinden lignin veya hemiselulozun yapisini bozmak ve cikarmak icin kullanilirlar. Kimyasal on islemler kuskusuz etkilidir ancak sonraki islemler uzerinde olumsuz etkisi olabilecek zorlu calisma kosullari gerektirir ve yan urunler ozel bertaraf prosedurleri gerektirebilir Fizikokimyasal: Bu, hem fiziksel hem de kimyasal on islemlerin ozelliklerini birlestirir. Ornekler buhar patlamasi, sivi sicak su, mikrodalga isinlama ve CO 2 patlamadir. Biyolojik on aritma: Bu, daha fazla enzimatik hidroliz icin lignoselulozik biyokutleyi parcalamak icin mikroorganizmalarin kullanimini icerir. Bu organizmalar arasinda beyaz, kahverengi ile yumusak curukluk mantarlari ve bakteriler bulunur. Lignoseluloz Icin Gelismis On Aritma Yontemleri Bu yontemler ayni zamanda lignoseluloz fraksiyonlama on-muamelesi olarak da adlandirilir, lignoselulozu 50 o C ve atmosferik basinc gibi hafif bir calisma kosulu altinda katma degerli yan urunler uretecek sekilde fraksiyonlayarak selulozik etanol uretiminin maliyetini dusurmeyi hedefler. Bu kazanc, katma degerli yan urunler uretmek icin seluloz erisilebilirligini, seluloz, hemiseluloz ve ligninin ayrilmasini artiran seluloz cozuculer kullanilarak elde edilir. Yontem ayni zamanda seluloz cozucu bazli lignoseluloz fraksiyonasyonu (CSLF) olarak da bilinir. Islem, muteakip enzimatik hidroliz icin gerekli olan enzim miktarlarinin azaltilmasina yardimci olur ve cesitli besleme stoklari icin kullanilabilir. CSLF’de kullanilan iki temel teknik vardir ve bu teknikler asagidaki gibidir: • Asit aracili fraksiyonasyon Fosfolik asit gibi seluloz cozuculer, aseton veya etanol gibi organik cozuculer genellikle lignoselulozik biyokutleyi ayirmak icin 1 atm ve 50 o C gibi hafif calisma kosullarinda kullanilir . Ayirmanin etkinligi, sirasiyla seluloz cozucu, organik cozucu, su icinde seluloz, hemiseluloz ve ligninin cozunurluk ozelliklerine baglidir. Lignin ve hemiselulozun seluloz fraksiyonundan ayrilmasi, substratin inatci ve rekabetci baglanma bolgelerinin, istenmeyen seker bozulmasinin, inhibitorlerin maliyetinin ve uretiminin azaltilmasina yardimci olur. Bu yontem, bambu, misir sobasi, seker kamisi, salt otu ve fil otu gibi lignoseluloz cesitlerini on isleme tabi tutmak icin verimli bir sekilde kullanilmistir. • Iyonik sivi bazli fraksiyonlama Iyonik sivilar (IL’ler), onemli miktarda organik katyonlardan ve oda sicakligi gibi nispeten dusuk sicakliklarda sivi olarak bulunan kucuk/inorganik anyonlardan olusan tuz cozeltileridir. Bozulmamis, kolayca ayrilabilen ve katma degerli yan urunler olarak kullanilan spesifik, saflastirilmis ve polimerik hammaddeler elde etmek icin lignoselulozu fraksiyonlamak icin kullanilirlar. Geleneksel lignoselulozik biyokutle ile karsilastirildiginda, IL’lerin on aritma yontemleri, daha az enerji yogunlugu, operasyon kolayligi ve belirli bilesenleri ayirma kapasitesi gibi bazi avantajlar gostermektedir. Dusuk buhar basinci ve yuksek termal kararlilik gibi ozellikler, IL’lerin cevre dostu oldugunu ve bu nedenle yesil cozuculer olarak kabul edildigini gostermektedir. IL’lerin ayrica, istenen spesifik sonuclari elde etmek icin ayarlanabilen hidrofobiklik, polarite ve solvent gucu gibi ozelliklerden dolayi ayarlanabilir oldugu kabul edilir. IL’lerin antisolvent ve lignoseluloz ozellikleriyle (tip, nem icerigi, kismi boyut ve yuk) sicaklik, on islem suresi ile bu ozellikleri, iyonik sivi on islem yonteminin genel verimliligini belirlemek icin kullanilabilir. Ancak en sIk kullanilan on aritma yontemi buhar patlatma yontemidir. Bu patronaj, dusuk sermaye yatirimi, yuksek enerji verimliligi, daha az cevresel etki, daha az tehlikeli proses kimyasallari ve kosullari ile tam seker geri kazanimi nedeniyle olabilir. Biyoetanol Uretiminde Hidroliz Sureci Biyoetanol Uretiminde On aritma ve Hidroliz SurecleriLignoselulozik biyokutlenin on muamelesini takiben, seker monomerleri uretmek icin polimerik karbonhidratin (seluloz ve hemiseluloz) hidrolizi yapilir. Bir sonraki asamada (fermantasyon) ihtiyac duyulan enzimler sadece seker monomerlerini sindirebildigi icin bu asama gereklidir. Islem, asit veya enzimler tarafindan katalize edilebilirken, asit katalizli hidroliz en yaygin kullanilan yontemdir ve konsantre veya seyreltik asit kullanimini icerir. Bu gibi asitlerin ornekleri, H 2 SO 4 ve HCl’den hazirlanmistir. Konsantre asit katalizli hidroliz, daha dusuk sicaklikta ve yuksek asit konsantrasyonunda kullanilir, bu da kisa surede %90 seker geri kazanimi saglar. Bu yontemin dezavantaji, asit geri kazanimi, bertarafi, konsantrasyon kontrolu ve geri donusumdeki zorluk nedeniyle yuksek uretim maliyetidir. Konsantre asit katalizli hidroliz islemiyle ilgili diger bir sorun, hakim asidik ortam nedeniyle seker monomerlerini parcalama yetenegidir. Seyreltik asit katalizli hidroliz, yuksek sicaklik ve dusuk asit konsantrasyonu gerektirirken, en cok kullanilan asit seyreltik asittir. Bu hidroliz yontemiyle ilgili sorun, islemin asit katalizli hidrolize kiyasla inhibitorlerin olusmasiyla sonuclanmasidir. (C6H10O5)n+H30+H2O + nC6H12O6C6H10O5n+H30+H2O+nC6H12O6E1 Lignoselulozun asit hidrolizi iki asamada gerceklestirilir. Birinci asama hemiselulozun seyreltik asit yardimiyla hidrolize edildigi ve ikinci asamada ise konsantre asit kullanilarak selulozun hidrolize edildigi asamadir. Enzim katalizli hidroliz, 45-50 o C sicaklik ve pH 4.8-5.0 gibi hafif calisma kosullari altinda polimerik karbonhidrati seker monomerlerine hidrolize etmek icin enzimler kullanir. Bu yontem etkilidir, inhibitor olusumu ve korozyona neden olma egilimi olmadan yuksek seker kazanimi saglar. Enzim katalizli hidrolizin etkinligi pH, enzim yuklemesi, zaman, sicaklik ve substrat konsantrasyonu gibi faktorlerden etkilenir. Hidrolitik islem, endo 1,4-glukanazlar, selobiyohidrolazlar ve glukosidazlar olarak adlandirilan uc cesit selulaz enzimi tarafindan katalize edilebilir. Bu enzimler genellikle kagit, tekstil ve gida isleme endustrisi gibi cesitli endustrilerde yuksek talep nedeniyle cok pahalidir. Bu enzimlerin yuksek maliyeti, ozellikle buyuk miktarlarda enzim gerektiginden, genel uretim maliyetini de etkiler. Maliyetine gore selulolitik enzim salgilama potansiyeli olan mikroorganizmalar gunumuzde yaygin olarak kullanilmaktadir ve bunlar asagidaki gibidir: • Clostridium, • Selulomonalar, • Erwinia, • Thermonospora, • Bacteriodes, • Bacillus, • Ruminococcus, • Acetovibrio, • Streptomyces, • Digerleri ornegin trichoderma, penicillium, fusarium, phanerochaete, humicola ve schizophillum sp mantarlari icerir,Biyoetanol Uretiminde On aritma ve Hidroliz Surecleri Bu mikroorganizmalar arasinda en yaygin olarak kullanilan mikrobiyal enzimler Trichoderma turleridir. Mikrobiyal enzimlerle ilgili problemler stabilite, substrat veya urun inhibisyonu ve katalitik etkinliktir. Genetik modifikasyonlardaki ilerlemeler, rekombinant DNA teknikleri ve suslari gelistirmek icin cesitli stratejilerin uygulanmasi, uretilen enzimlerin miktarini artirmaya yardimci olsa da, onlari daha saglam ve ekonomik olarak mumkun kilar. Seluloz hidrolizinin etkinligi ayrica Polietilen glikol (PEG) veya Tween 20’nin eklenmesiyle de gelistirilebilir, bu da enzimatik sakarifikasyonun artmasina ve selulozun lignin uzerinde adsorpsiyonunun azalmasina neden olur. Lignoselulozik biyokutlenin glikoza hidrolizinin mekanizmasi uc asamada gerceklesir. Ilk adim, selulozun 1,4 baginin endoglukanaz (1,4-D-glukanohidrolaz) tarafindan katalize edilen su molekulu ile baglanmasiyla daha kisa zincirli ve serbest zincir uclarina sahip selodekstrinin olusmasidir. Ikinci adim, indirgeyici olan ve olmayan zincirleri ayarlayarak selodekstrinin eksoglukanaz (1,4-D-glukan sellobiyohidrolaz) yardimiyla iki uniteli bir glikoza (selobiyoz) indirgenmesidir. Ucuncu adim, glukosidazlar selobiyozlara carptiginda elde edilen glukozun olusumudur. Glikoz uretimi gereklidir, cunku sonraki islem olan fermantasyon, hammadde olarak en basit monomerin kullanilmasini gerektirir. Hemiselulozun hidrolizi, daha amorf ozellige sahip olmasi nedeniyle seluloza gore daha kolaydir. Hemiseluloz, yumusak ve sert ahsaplarda sirasiyla %10-15 ve %10-35 ksilan icerirken, Xylan hem ana hem de dis zincirlere sahiptir. Ilki, endo-1,4-ksilanaz (EC 3.2.1.8) ve ksilosidaz (EC 3.2.1.37) kullanilarak indirgenebilir. Ksilanin ana zinciri, endo 1,4-ksilanaz yardimiyla kisa zincirli bir ksilan oligosakarite hidrolize edilir. Oligosakarit ayrica β-ksilosidaz tarafindan ksiropiranoz olarak bilinen ksilanin bir piranoz formuna indirgenir. Aksine, ksilanin dis zincirleri, feruloil esteraz (EC 3.1.1.73), a-L-arabinofuranosidaz (EC 3.2.1.55), a-glukuronidaz (EC 3.2.1.5) ve asetilksilan esteraz (EC 3.1.1.72) gibi aksesuar ksilanolitik enzimler olarak bilinen enzimler tarafindan parcalanabilir. ALİNTİ ~ ________________ Bizde MutSuz Olalim ~
	Alıntı Yap

Şu anda bu konuyu görüntüleyen etkin kullanıcılar: 1 (0 üye ve 1 ziyaretçi)