Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Anna Świerczyńska"

Fermentacja metanowa wywaru gorzelniczego oraz charakterystyka płynięcia wywaru oraz osadu pofermentacyjnego. Cz. 1 DOI:10.15199/64.2016.7-8.6


  W artykule opisano przebieg fermentacji metanowej wywaru gorzelniczego. Przedstawiono także właściwości reologiczne zarówno wywaru żytniego, jak i biomasy pofermentacyjnej pozostałej po jego zbiogazowaniu. Stosunek uzyskanego naprężenia stycznego i lepkości do prędkości ścinania pozwolił scharakteryzować badane ciecze i wykreślić krzywe płynięcia i lepkości. Na podstawie uzyskanych wyników badań dopasowano model matematyczny opisujący krzywe płynięcia cieczy.Wstęp Fermentacja metanowa jest złożonym procesem, podzielonym na kilka etapów. Każdy z nich zachodzi z udziałem wielu grup współzależnych od siebie mikroorganizmów. W stabilnie przebiegającym procesie, szybkość tworzenia produktów pośrednich w danej fazie jest równa szybkości ich rozkładu w fazie następnej. W efekcie, prawie cała ilość substancji organicznych ulegających biodegradacji zostaje przekształcona w końcowe produkty. Optymalny przebieg fermentacji ma miejsce wtedy, gdy szybkość rozkładu substancji organicznych w fazie fermentacji kwaśnej (hydroliza, zakwaszanie) i metanowej (faza octanogenna i metanogenna) jest taka sama [1, 2].Surowcem do fermentacji metanowej może być wiele rodzajów odpadów z przemysłu rolno-spożywczego zawierających jako główny składnik węglowodany, białka, tłuszcze i celulozę [1]. Takimi substratami są m.in. wywary gorzelnicze. Poddanie wywaru gorzelniczego fermentacji metanowej stwarza możliwość uzdatnienia go do parametrów wymaganych przy rolniczym wykorzystaniu. Dotyczy to ograniczenia skutków niekorzystnych dla ochrony środowiska, takich jak emisja gazów (merkaptany, amoniak, siarkowodór i inne). Otrzymany osad po zbiogazowaniu wywaru może być stosowany jako naturalny nawóz rolniczy, służący do wzbogacania gleby w substancje pokarmowe [3, 4]. Reologia zajmuje się wszystkimi aspektami odkształceń oraz przepływem substancji rzeczywistych, pod wpływem zewnętrznych naprężeń. Jedną z ważniejszych właściwości fizycznych cieczy jest podatność do pł[...]

Fermentacja metanowa wywaru gorzelniczego oraz charakterystyka płynięcia wywaru oraz osadu pofermentacyjnego. Cz. 2 DOI:10.15199/64.2016.9.5


  W artykule opisano przebieg fermentacji metanowej wywaru gorzelniczego. Przedstawiono także właściwości reologiczne zarówno wywaru żytniego, jak i biomasy pofermentacyjnej pozostałej po jego zbiogazowaniu. Stosunek uzyskanego naprężenia stycznego i lepkości do prędkości ścinania pozwolił scharakteryzować badane ciecze i wykreślić krzywe płynięcia i lepkości. Na podstawie uzyskanych wyników badań dopasowano model matematyczny opisujący krzywe płynięcia cieczy.Badania reologiczne osadu pofermentacyjnego Określenie właściwości reologicznych wywaru żytniego oraz osadu pofermentacyjnego polegało na wyznaczeniu wzajemnych zależności pomiędzy naprężeniami ścinającymi, czyli stycznymi (τ) a prędkością ścinania, czyli gradientem prędkości przepływu (D). Zależności te przedstawione zostały w formie wykresów reologicznych. W tabeli 2 zestawiono wyniki badań wraz z obliczonym odchyleniem standardowym, odnoszące się zarówno do osadu pofermentacyjnego, jak i wywaru żytniego (substrat). Porównując wyniki zawarte w tabeli 2 można stwierdzić, że lepkość osadu pofermentacyjnego była mniejsza o 15-31% od lepkości wywaru żytniego, przy zakresie prędkości 7,78-12,20 s-1. Mniejsza lepkość osadu pofermentacyjnego ma związek ze zmniejszającą się suchą masą podłoża fermentacyjnego oraz zmniejszającą się zawartością w nim substancji organicznej. Ponadto pęcherzyki gazu (metanu i ditlenku węgla) znajdujące się w osadzie pofermentacyjnym również przyczyniają się do spadku jego lepkości. Kluczowym parametrem decydującym o właściwościach reologicznych i lepkości osadu pofermentacyjnego jest całkowita zawartość ciał stałych [14]. Przemiany biochemiczne substancji organicznych w trakcie trwania fermentacji beztlenowej zmniejszają rozmiar cząstek i prowadzą do zmiany właściwości reologicznych. Reologiczne zachowanie się osadu pofermentacyjnego zależy od wielu różnych czynników, takich jak: rodzaj substratu fermentacji beztlenowej, zawartość suchej masy oraz[...]

Zastosowanie chemicznej i enzymatycznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej w celu poprawy wydajności procesu fermentacji metanowej. Cz. 1 DOI:10.15199/64.2017.1.1


  The subject of the article refers to the second generation biofuels and the importance and applicability of chemical and enzymatic pretreatment of lignocellulosic biomass in destiny to anaerobic digestion. We paid particular attention to the influence of chemical pretreatment of lignocellulosic biomass of different raw materials to decompose polysaccharides to products used in the process of anaerobic digestion. Also discusses the economic and environmental benefits of biogas production from lignocellulosic raw materials.Wprowadzenie Ograniczona ilość paliw kopalnianych, wzrastająca ich cena, jak również rosnące zapotrzebowanie na energię, zmuszają do poszukiwania alternatywnych źródeł ich pozyskiwania. Alternatywą pierwotnych nośników energii (ropa naftowa, gaz ziemny) jest uzyskanie energii z biomasy lignocelulozowej, która zaliczana jest do grupy odnawialnych źródeł energii (OZE). Biomasę roślinną można przetworzyć na biopaliwa w postaci ciekłej i gazowej. Do biopaliw ciekłych zalicza się bioetanol oraz estry metylowe olejów roślinnych i zwierzęcych. W przypadku biopaliw gazowych podstawowym nośnikiem energii jest biogaz (biometan) [1]. Produkcja biogazu niesie szereg korzyści dla społeczeństwa i środowiska. Biogaz może być zagospodarowany w postaci energii cieplnej, elektrycznej, a także jako paliwo gazowe (biowodór). Obecnie pojazdy z silnikiem diesela zasilane są ropą naftową (nieodnawialne źródło energii). W wyniku jej spalania wydzielają się zanieczyszczenia i szkodliwe substancje do atmosfery, ponadto następuje kumulacja ciepła, tworząc efekt cieplarniany [2]. Biopaliwa (bioetanol, biowodór) ograniczają emisję dwutlenku węgla do atmosfery, a tym samym zapobiegają powstawaniu efektu cieplarnianego. Ponadto wytwarzanie biogazu z różnych odpadów rolnych niesie za sobą wiele korzyści ekonomicznych - duża dostępność surowca możliwa do pozyskania tanim nakładem (pozostałości zalegające na polach, odpady z produkcji roślinnej lu[...]

Zastosowanie chemicznej i enzymatycznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej w celu poprawy wydajności procesu fermentacji metanowej. Cz. 2 DOI:10.15199/64.2017.3.6


  Tematyka artykułu dotyczy biopaliw drugiej generacji oraz znaczenia i zastosowania chemicznej i enzymatycznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej przeznaczonej do zbiogazowania. Zwrócono szczególną uwagę na wpływ chemicznej obróbki wstępnej biomasy lignocelulozowej różnego pochodzenia surowcowego na rozkład polisacharydów do produktów wykorzystywanych w procesie fermentacji metanowej. Omówiono również korzyści ekonomiczne i ekologiczne produkcji biogazu z surowców lignocelulozowych.Chemiczna i enzymatyczna obróbka wstępna biomasy lignocelulozowej Ze względu na strukturalne cechy kompleksu lignocelulozowego obróbka wstępna jest niezbędnym etapem przed hydrolizą generującą cukry proste, wykorzystywane następnie w procesie fermentacji metanowej. Produkcja biogazu przebiega przez cztery fazy: hydrolizę, zakwaszanie, fazę octanogenną i metanogenną, w których etapem limitującym cały proces jest faza hydrolityczna. Dostarczenie na tym etapie łatwo rozkładalnych produktów wpływa na intensyfikację całego procesu zbiogazowania. Osiągnąć to można poprzez zastosowanie degradacji struktury lignocelulozowej. Obróbka wstępna biomasy ma na celu: - degradację fibryl celulozowych - zmniejszenie ich krystalizacji i polimeryzacji, - oddzielenie hemicelulozy, - degradację kompleksu celulozy i ligniny z modyfikacją struktury ligniny, - delignifikację, - zwiększenie dostępności powierzchni polisacharydów dla enzymów celulolitycznych. Różnorodna zawartość poszczególnych składników lignocelulozowych w roślinach utrudnia opracowanie uniwersalnego sposobu obróbki wstępnej. Jedną z metod rozkładu kompleksu lignocelulozowego jest metoda chemiczna. Metoda ta polega na przeprowadzeniu procesu hydrolizy biomasy lignocelulozowej w środowisku kwaśnym lub alkalicznym. Hydrolizę kwasową, jak również zasadową, surowców energetycznych najczęściej przeprowadza się stosując dodatkowo parę wodną i ciśnienie, w rezultacie czego uzyskuje się efektywniejszy rozkład s[...]

Badania nad zdrożdżowaniem wywaru gorzelniczego przy udziale drożdży Candida utilis i Candida tropicalis. Cz. 1 DOI:10.15199/64.2017.6.3


  Wywar gorzelniczy uzyskany w procesie fermentacji alkoholowej surowców skrobiowych, m.in. żyta, kukurydzy, pszenicy, ze względu na bogactwo składników mineralnych (od 0,3 do 0,8%), wysoką zawartość aminokwasów egzogennych, dużą ilość witamin z grupy B (ryboflawina, kwas pantotenowy, kwas nikotynowy, biotyna, cholina) oraz korzystny stosunek białka do jednostek owsianych (wywar żytni 1:2,75; wywar kukurydziany 1:2,46; wywar pszeniczny 1:2,04), przeznaczony jest głównie na cele paszowe [1]. Zazwyczaj odznacza się zawartością suchej masy na poziomie ok. 6-10%, dlatego nie nadaje się do dłuższego przechowywania (szybko pleśnieje) i musi być podawany zwierzętom po bezpośrednim oddestylowaniu alkoholu etylowego z zacieru (w formie świeżej). Świeży wywar gorzelniczy, który nie został w jakikolwiek sposób przetworzony, odznacza się wysoką wartością odżywczą w przeznaczeniu paszowym. Bezpośrednie wykorzystanie na paszę płynnego wywaru gorzelniczego, zawierającego ok. 9% suchej masy, jest ograniczone do lokalnych odbiorców, głównie hodowców bydła ze względu na krótką trwałość produktu [2]. Zagospodarowanie wywaru gorzelniczego w procesie zdrożdżowania wiąże się z uzyskaniem wartościowej paszy. Proces ten ma na celu wytworzenie wysokobiałkowej paszy dla zwierząt poprzez wykorzystanie biomasy drożdży paszowych. Drożdże te są bogatym źródłem białka (Single Cell Protein - SCP) o wysokiej wartości odżywczej. Białko SCP to białko pochodzące z komórek mikroorganizmów. Najczęściej produkowane jest z zastosowaniem drożdży Candida utilis, C. tropicalis, C. murmanica, Torulopsis utilis i niektórych gatunków z rodzaju Hansenula i Rhodotorula [3-5]. Drożdże paszowe zawierają 48-55% białka (o wysokiej wartości biologicznej - lizyna, metionina, arginina, walina, alanina, cysteina); 13-16% cukrów, 2-6% tłuszczów, 22-40% substancji bezazotowych, 6-10% składników popiołowych oraz szereg związków bioaktywnych, tj.: witaminy (tiamina, ryboflawina, pirydoksyna,[...]

Badania nad zdrożdżowaniem wywaru gorzelniczego przy udziale drożdży Candida utilis i Candida tropicalis. Cz. 2 DOI:10.15199/64.2017.8.2


  Na podstawie przeprowadzonych badań (zaprezentowanych w cz.1 niniejszego artykułu - PFiOW nr 6/2017) zaobserwowano, że większą wydajnością i produktywnością biomasy charakteryzował się wariant, w którym w procesie zdrożdżowania wywaru żytniego zastosowano łącznie dwa szczepy drożdży paszowych Candida tropicalis i Candida utilis. Uzyskano w tym przypadku również największy przyrost biomasy w wywarze o 4-31%, w stosunku do pozostałych wariantów, w których zastosowano pojedynczo wyżej wymienione szczepy drożdży paszowych. Z tego względu do przeprowadzenia kolejnych badań wywary żytnie były szczepione obydwoma szczepami drożdży paszowych, tj. C.tropicalis i C.utilis. Druga seria badań miała na celu ocenę efektywności wzrostu drożdży paszowych w żytnim wywarze poddanym obróbce ciśnieniowej i hydrolizie enzymatycznej, jak również z dodatkiem związków mineralnych oraz melasy. Przeprowadzenie procesu zdrożdżowania wywaru żytniego po obróbce wstępnej, z dodatkiem związków mineralnych oraz melasy W celu zwiększenia dostępności polisacharydów nieskrobiowych znajdujących się w wywarze żytnim przeprowadzono obróbkę ciśnieniową (0,15 MPa) i termiczną (135ºC) w czasie 30 min. Następnie przeprowadzono proces hydrolizy enzymatycznej z udziałem preparatów enzymatycznych, tj. Celluclast 1.5 L oraz Viscozyme Wheat HT. Proces przeprowadzono w temp. 50ºC przez 4 h, przy jednoczesnym wytrząsaniu 150 obr./min. Tak przygotowane podłoże poddano zdrożdżowaniu w wariancie I. W wariancie II podłoże hodowlane (poddane uprzednio obróbce ciśnieniowej i termicznej, a następnie hydrolizie enzymatycznej) wzbogacono w związki mineralne, tj. (NH4)2SO4 (w ilości 5,2 g·dm-3), (NH4)2SPO4 (w ilości 1,5 g·dm-3) oraz MgSO4 ·7 H2O (w ilości 0,15 g·dm-3). Ilości związków azotowych i fosforowych dobrane zostały na podstawie literatury [1, 2]. Badano wpływ związków mineralnych zastosowanych do podłoża na przyrost biomasy drożdży oraz białka w cza[...]

Badania nad enzymatyczną hydrolizą polisacharydów w słomie sorgo i konwersją monosacharydów do etanolu DOI:10.15199/62.2018.12.36


  Koncepcja rozwoju biopaliw II generacji opiera się na założeniu, że surowcem do ich wytwarzania powinna być odpadowa biomasa oraz inne substancje odpadowe pochodzenia organicznego1). Budowa chemiczna oraz wysoka kaloryczność biomasy roślinnej zawierającej celulozę oraz ligninę pozwala zaliczyć ją do surowców z tzw. grupy odnawialnych źródeł energii oraz umożliwia wykorzystanie jej w różnych procesach konwersji2, 3). Proces hydrolizy kompleksu lignocelulozowego jest najbardziej limitującym etapem degradacji biomasy, gdyż mikrowłókna celulozy stabilizowane są przez wiązania wodorowe i otoczone przez polisacharydy hemicelulozy (mannany i ksylany)4, 5). W ciągu ostatnich kilkunastu lat wzrosło zainteresowanie badaniami dotyczącymi metod chemicznej degradacji poszczególnych struktur lignocelulozowych, a w konsekwencji maksymalizacji wydajności bioprocesów. Tendencja ta obserwowana jest głównie w przypadku procesów fermentacji alkoholowej i metanowej, które prowadzą do wytwarzania bioetanolu i biogazu3, 6). Najbardziej efektywną i perspektywiczną metodą hydrolizy celulozy jest metoda enzymatyczna, która prowadzi do otrzymania pentoz i heksoz. Możliwe jest stosowanie celulaz oraz hemicelulaz wytwarzanych przez organizmy pro- i eukariotyczne. Badania wykazały, że dodatek do surowca lignocelulozowego mieszaniny enzymów celulaz i hemiceluloz może poprawić szybkość i wydajność biokonwersji, gdyż usuwana hemiceluloza odsłania włókna celulozy i zwiększa dostępność substratu7, 8). Na zasadność stosowania etapu chemicznej hydrolizy biomasy lignocelulozowej wskazują Michalska i Ledakowicz3). W badaniach swoich wy[...]

Wpływ procesu detoksykacji na efektywność butanolowej fermentacji słomy pszennej DOI:10.15199/62.2018.12.37


  Do wytwarzania biobutanolu można stosować różnego typu surowce w postaci rozdrobnionej biomasy roślinnej, takiej jak ziarno kukurydzy, żyta, a także rolnicze produkty uboczne, takie jak słoma, łodygi kukurydzy lub odpady drzewne1). Biomasa lignocelulozowa (słoma pszenicy, kukurydzy i inne surowce celulozowe) zawiera tzw. kompleks lignocelulozowy, który składa się z celulozy, hemicelulozy i ligniny, ilościowo różniący się ze względu na typ, gatunek oraz pochodzenie roślinne2-4). Obróbka wstępna biomasy lignocelulozowej związana jest z ryzykiem powstawania związków, które wpływają inhibitująco na mikroorganizmy, a tym samym na proces fermentacji acetono-butanolowej (ABE). Są to m.in. kwasy alifatyczne (kwas octowy, mrówkowy, lewulinowy) i związki fenolowe. Według doniesień literaturowych związki toksyczne mogą być podzielone na cztery grupy: (i) produkty rozkładu cukru, (ii) produkty rozkładu ligniny (fenole), (iii) związki pochodzące z rozkładu struktury lignocelulozowej (np. hydroksymetylofurfural) oraz (iv) jony metali ciężkich5, 6). Qureshi i współpr.7) badali wpływ hydroksymetylofurfuralu i furfuralu na produkcję mieszaniny ABE z hydrolizatu słomy pszenicznej przy użyciu C. beijerinckii P260. Badania wykazały, że obecność aldehydów była toksyczna dla bakterii Clostridium, co prowadziło do zahamowania fermentacji ABE oraz zmniejszenia ilości biobutanolu. Cho i współpr.8) badali wpływ związków fenolowych w hydrolizatach lignocelulozowych na produkcję butanolu przez bakterie C. beijerinckii NCIM 8052. Stwierdzono, że badane związki przy stęże[...]

Barwne ciecze jonowe z kationem pochodzenia naturalnego

Czytaj za darmo! »

Przeprowadzono syntezy oraz określono najlepszą metodę oczyszczania nowych związków należących do grupy cieczy jonowych. Zastosowane w reakcjach prekursory zostały pozyskane z surowców naturalnych, jakimi były ziarna soi, owoce kokosa oraz łój zwierzęcy. W celu scharakteryzowania podstawowych właściwości syntezowanych soli, zbadano ich czystość metodą miareczkowania dwufazowego, określono powinowactwo względem rozpuszczalników organicznych oraz zbadano stabilność termiczną (TG) i przeprowadzono analizę przemian fazowych (DSC). Określono również wpływ otrzymanych związków na stałocieplne zwierzęta lądowe, wykonując badania dermatologiczne na królikach albinotycznych. Ponadto określono aktywność przeciwdrobnoustrojową nowych związków metodą seryjnych rozcieńczeń. W badaniach wyznaczono wartości MIC (minimum inhibitory concentration) oraz MBC (minimum bactericidal concentration) wzorcowych szczepów bakterii i grzybów. Na2 eosinate, erythrosine and fluorescein Na were converted with Me3RNCl (R = coconut-, C12H25-, tallow- or soya-) ammonium salts in H2O at 80°C for 30 min to resp. ammonium 6-hydroxy-3-oxo-3H-xanthenyl-9-benzoates (yield 70-90%). The ionic liqs. produced were analyzed for chem. structure (NMR), purity, color, thermal stability, decompn. with O3 and UV irradn., biolog. activity against bacteria (rods and cocci) and fungi as well as for interaction towards higher mammals. The products were stable up to 265-317°C, showed microbicide activity and were inert against warm-blooded animals. The products were recommended for dying polymers and greases as well as wood and cellulose protection. W latach dziewięćdziesiątych XX w. nastąpił przełom w badaniach nad cieczami jonowymi. Zaczęto syntezować nowe związki o dotychczas niespotykanych właściwościach i potencjalnych zastosowaniach. Na podstawie ewolucji syntezy cieczy jonowych, można podzielić je na trzy generacje. Pierwsza generacja dotyczy soli mających unikato[...]

 Strona 1