Hurda incirden biyoetanol üretimi
Production of bioethanol from waste figs
Yazar: DOĞA ÇAKMAK
Danışman: PROF. DR. MEHMET YEKTA GÖKSUNGUR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Biyoetanol, yenilenebilir ve çevre dostu bir fosil yakıt alternatifi olarak artan
enerji taleplerine ve çevresel sorunlara sürdürülebilir bir çözüm sunmaktadır. Bu
çalışma, atık incirlerden Saccharomyces cerevisiae ile biyoetanol üretim sürecine
ve bu üretimin proses parametrelerinin optimizasyonuna odaklanmaktadır.
Etanol üretimini etkileyen önemli ortam bileşenlerini belirlemek için (maya
ekstraktı, pepton, (NH₄)₂SO₄, KH2PO4, ve MgSO4·7H2O) Plackett-Burman tasarımı
kullanılmıştır. Bulgular sonucunda, ortam bileşenlerinin p değerleri 0.05'ten büyük
olduğu için etanol üretimine katkısının istatiksel açıdan önemli olmadığı tespit
edilmiştir. Ortam bileşenlerinin etanol üretimine katkısı belirlendikten sonra
fermantasyon parametrelerinin (başlangıç pH, inkülasyon oranı, inkübasyon
sıcaklığı, fermantasyon sıcaklığı ve başlangıç substrat konsantrasyonu) etanol
üretimi üzerine etkisi incelenmiştir. Maksimum etanol verimi (maksimum etanol
konsantrasyonu 90.6 g/L) başlangıç pH'sının 5.5 pH, aşı oranının %4, fermantasyon
süresinin 42 saat, inkübasyon sıcaklığının 32°C ve substrat konsantrasyonunun
%9.56 olduğu koşullarda sağlanmıştır.
Bu çalışma, ekonomik değeri yüksek olan atık incirlerin biyoetanol üretimi
için uygun maliyetli ve sürdürülebilir bir substrat olarak kullanılma potansiyelini
ortaya çıkarmaktadır. Bu süreç, yalnızca atıkların değerlenmesine katkıda
bulunmakla kalmayacak, aynı zamanda yenilenebilir enerji üretimini de
destekleyecektir. Sonuçlar, atık incirlerden biyoetanol üretiminin hem atık yönetimi
hem de enerji üretimi ihtiyaçlarını karşılamak için uygulanabilir bir yaklaşım
olabileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Biyoetanol, hurda incir, Saccharomyces cerevisiae, fermantasyon, yenilenebilir enerji, atık değerlendirme, optimizasyon, PlackettBurman tasarımı

Abstract:
Bioethanol offers a sustainable solution to the increasing energy demands and
environmental issues as a renewable and eco-friendly alternative to fossil fuels.
This study focuses on the bioethanol production process from waste figs using
Saccharomyces cerevisiae and the optimization of process parameters for this
production.
To identify the key medium components affecting ethanol production (yeast
extract, peptone, (NH₄)₂SO₄, KH₂PO₄, and MgSO₄·7H₂O), the Plackett-Burman
design was employed. The findings indicated that the p-values of the medium
components were greater than 0.05, suggesting that their contribution to ethanol
production was not statistically significant. After determining the contribution of
the medium components, the effects of fermentation parameters (initial pH,
inoculation ratio, incubation temperature, fermentation temperature, and initial
substrate concentration) on ethanol production were investigated. The maximum
ethanol yield (maximum ethanol concentration of 90.6 g/L) was achieved under the
conditions of an initial pH of pH 5.5, an inoculation ratio of 4%, an incubation,
fermentation time 42h, temperature of 32°C, and a substrate concentration of 9.5%.
This study reveals the potential of using waste figs as a cost-effective and
sustainable substrate for bioethanol production, which not only contributes to waste
valorization but also supports renewable energy production. The results suggest that
bioethanol production from waste figs could be a viable approach to meet both
waste management and energy production needs.

Keywords: Bioethanol, waste figs, Saccharomyces cerevisiae, fermentation, renewable energy, waste valorization, optimization, Plackett-Burman design