Osmancık pirinç kabuğundan etanol üretimi ve üretim parametrelerinin optimizasyonu
Ethanol production from Osmancık rice husk and optimization of production parameters
Yazar: ÖMER GÜLER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SELİM ŞILBIR
Iğdır Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Mikrobiyal fermentasyon = Microbial fermentation ; Parametre optimizasyonu = Parameter optimization

Özet:
Ülkemizde ve dünyada lezzeti ve kalitesi ile ün yapmış, 2005 yılında Türk Patent Enstitüsü tarafından tescili yapılmış meşhur "Osmancık Pirinci" ürünü üretilirken çeltik fabrikalarında çeltik atığı olarak elde edilen pirinç kabuğundan etanol üretim verimi araştırılmak istenmiş olup bu yönde çalışmalar yapılmıştır. Çünkü pirinç kabuğu çeltik fabrikalarında pirinç ayıklandıktan sonra arta kalan ve hatta çoğu zaman atık olan bir üründür. Bu tarımsal atık içeriğinde bulundurduğu selüloz oranından ötürü etanol üretimi için değerlendirilmesi sayesinde atık olmaktan çıkarılacak ve en az maliyetle değerli bir ürüne dönüşümü sağlanacaktır. Bu amaçla çalışmada substrat olarak kullanılan Osmancık pirinç kabuğu %1, %2, %3 ve %4 seyreltik H2SO4 ile hidrolize edilmiş, ardından 28°C ve 32°C sıcaklıklarda, 12, 24, 36, 48, 60 saat süreyle Z. mobilis eşliğinde Entner-Doudoroff yolunu izleyen fermentasyona tabi tutulmuş ve %1 asit konsantrasyonu sonucu elde edilen hidrolizattan 28°C sıcaklıkta 48 saat süre sonunda %58,68 etil alkol eldesi ile çalışma başarılı sonuçlanmıştır. Çalışmada cevap yüzey yöntemi kullanılarak fermentasyon koşullarının optimizasyonu sağlanmıştır. Cevap yüzey yöntemi sonucu optimize edilen koşulların bize %1 asit konsantrasyonunda, 28,14°C sıcaklıkta, 50,77 saat süren fermentasyon sonunda %55,27 etil alkol elde edilebileceğini sunmuştur. Bu sonuç kullandığımız materyalin ve metodun kullanılabilir olduğunu %94 oranında kanıtlamıştır.  Bu detaylar ışığında tarımsal, biyobozunur bir ürün olan pirinç kabuğundan fermentasyon sonucu etil alkol elde edilmiş ve çalışma tamamlanmıştır. Çalışmamızda, her bilimsel çalışmada olduğu gibi amaç maliyeti düşürmek ve sonuca giden yolu kısaltmak olduğu için en kısa yol ve yöntemler kullanılarak, en az maliyetle etil alkol elde edilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
While producing the famous "Osmancık Rice" product, which is famous for its taste and quality in our country and in the world and was registered by the Turkish Patent Institute in 2005, it was desired to investigate the ethanol production efficiency from rice husk obtained as paddy waste in paddy factories and studies were carried out in this direction. Because rice husk is a product that remains after rice is sorted in paddy factories and is often even a waste. This agricultural waste will be removed from being waste by being evaluated for ethanol production due to the cellulose content it contains and will be transformed into a valuable product with the least cost. For this purpose, Osmancık rice husk used as a substrate in the study was hydrolyzed with 1%, 2%, 3% and 4% diluted H2SO4, then subjected to fermentation following the Entner-Doudoroff pathway with Z. mobilis at 28°C and 32°C for 12, 24, 36, 48, 60 hours, and the study was concluded successfully with the production of 58.68% ethyl alcohol at the end of 48 hours at 28°C from the hydrolysate obtained as a result of 1% acid concentration. Optimization of fermentation conditions was provided in the study by using the response surface method. The result of the response surface method presented us that 55.27% ethyl alcohol could be obtained at the end of fermentation lasting 50.77 hours at 28.14°C temperature with the optimized conditions at 1% acid concentration. This result proved that the material and method we used were usable by 94%. In the light of these details, ethyl alcohol was obtained from rice husk, an agricultural, biodegradable product, as a result of fermentation and the study was completed. In our study, as in every scientific study, the aim is to reduce the cost and shorten the path to the result, so we tried to obtain ethyl alcohol with the least cost by using the shortest paths and methods.