ANKARA ÜNİVERSİTESİ

26  Download (0)

Tam metin

(1)

ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ

KESİN RAPORU

Maya ve Fungus Lipitlerinin Soxhlet Sistemi ile Ekstraksiyonu Proje Yürütücüsünün İsmi

Prof. Dr. Gönül DÖNMEZ Yardımcı Araştırıcının İsmi

Arş. Gör. Dr. Sevgi ERTUĞRUL KARATAY Proje Numarası

10H4240001 Başlama Tarihi

Mayıs, 2010 Bitiş Tarihi Mayıs, 2011 Rapor Tarihi Mayıs, 2011

Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ankara - 2011

(2)

RAPOR FORMATI

Bilgisayarda 12 punto büyüklüğünde karakterler ile, tercihan "Times New Roman" stili kullanılarak yazılacak ve aşağıdaki kesimlerden (alt kesimler de dahildir) oluşacaktır.

I. Projenin Türkçe ve İngilizce Adı ve Özetleri II. Amaç ve Kapsam

III. Materyal ve Yöntem IV. Analiz ve Bulgular V. Sonuç ve Öneriler VI. Kaynaklar VII. Ekler

a) Mali Bilanço ve Açıklamaları

b) Makine ve Teçhizatın Konumu ve İlerideki Kullanımına Dair Açıklamalar c) Teknik ve Bilimsel Ayrıntılar (varsa Kesim III'de yer almayan analiz ayrıntıları) d) Sunumlar (bildiriler ve teknik raporlar) (Altyapı Projeleri için uygulanmaz) e) Yayınlar (hakemli bilimsel dergiler) ve tezler (Altyapı Projeleri için uygulanmaz)

NOT: Verilen kesin rapor bir (1) nüsha olarak ciltsiz şekilde verilecek, kesin rapor Komisyon onayından sonra ciltlenerek bir kopyasının yer aldığı CD ile birlikte sunulacaktır. Kesin raporda proje sonuçlarını içeren, ISI’ nın SCI veya SSCI veya AHCI dizinleri kapsamında ve diğer uluslar arası dizinlerce taranan hakemli dergilerde yayınlanmış makaleler, III. Materyal ve Yöntem ve IV. Analiz ve Bulgular bölümleri yerine kabul edilir.

(3)

ÖZET

Maya ve Fungus Lipitlerinin Soxhlet Sistemi ile Ekstraksiyonu

Dünyanın sürekli artan enerji ihtiyacını karşılamak için bilim insanları yenilenebilir enerji kaynaklarının bulunması ve bu kaynakların gündelik yaşamda her alanda kullanılmasına yönelik çalışmalar yapmaktadırlar. Yenilenebilir enerji kaynaklarının başında biyolojik kütleden elde edilen ve uzun zincirli yağ astitlerinin metil esterleri olarak tanımlanan

“biyodizel” gelmektedir.

Kimyasal olarak biyodizel, bir katalizör ve alkol varlığında yağın transesterifikasyonu sonucu oluşmaktadır. Transesterifikasyon reaksiyonu alkolün yağa oranı, katalizörün çeşidi ve miktarı, reaksiyon süresi, çalkalama hızı, sıcaklık vb. gibi şartlardan etkilenmektedir.

Dolayısıyla bu parametrelerin optimize edilmesi ile transesterifikasyon verimi arttırılmaktadır.

Gerçekleştirilen proje kapsamında, Soxhlet ekstraksiyon sistemi ile maya (Candida tropicalis) ve fungus (Aspergillus versicolor) hücrelerinden büyük ölçekte lipit elde edilmiştir. Elde edilen bu lipitler farklı konsantrasyonlarda NaOH, KOH ve H2SO4 katalizörleri ile farklı konsantrasyonlarda metil ve etil alkol varlığında transesterifikasyon reaksiyonuna uğratılmıştır. Reaksiyon sonucu oluşan yağ asidi metil esterlerinin çeşitleri ve verimleri gaz kromatografi cihazında belirlenmiştir. Yapılan denemeler sonucunda C. tropicalis hücrelerinin A. versicolor hücrelerine göre daha yüksek verimde yağ asidi metil esteri oluşturduğu görülmüştür. C. tropicalis hücreleri asit katalizör (H2SO4) varlığında baz karakterdeki katalizörlere göre daha yüksek metil esteri oluşturmuştur. En yüksek C:16 ve C:18 metil esteri verimi reaksiyonda 2 ml 2 N metanolde çözülmüş H2SO4 varlığında %99 olarak belirlenmiştir. Maya hücrelerinden elde edilen bu lipitin transesterfikasyonu sonucu oluşan metil esterlerinin verimleri 2. ve 6. saatlerde birbirine benzemekle birlikte 24. saatte hafif bir azalma eğilimi göstermektedir.

(4)

ABSTRACT

Extraction of Fungal Lipids Using Soxhlet System

To meet the ever-increasing energy needs of the world's scientists have renewable energy resources and are working towards the use of these resources in all areas of everyday life. The most important renewable energy resources namely “biodiesel” derived from the biomass and called as methyl esters of long chain fatty acids.

Chemically, biodiesel occurs in the presence of a alcohol and a catalyst as a result of transesterification reaction. The process of transesterification is affected by the mode of reaction condition, molar ratio of alcohol to oil, type of alcohol, type and amount of catalysts, reaction time and temperature. Therefore, transesterification yield can be increased with the optimization of these parametres.

In the performed project, large scale lipid obtained of yeast (Candida tropicalis) and fungi (Aspergillus versicolor) cells by Soxhlet extraction system. These lipids were transesterified by different amounts of NaOH, KOH ve H2SO4 and different amounts of ethanol and methanol. The kind of methyl esters and methyl ester yields were determined by Gas Chromatography. As a result of the trials it is seen that C. tropicalis cells could form higher fatty acid methyl ester yields than A. versicolor cells. C. tropicalis cells formed higher yields of methyl esters in the presence of acid catalyst (H2SO4) than base catalysts. The highest C:

16 and C 18 methyl ester yields were observed as %99 when the reaction tube consisted 2 ml 2 N H2SO4 dissolved in methanol. The methyl ester yields were similar at the 2nd and 6th hours whereas they showed declining trend at 24th hours.

(5)

II. AMAÇ ve KAPSAM Biyodizel ve Üretimi

Biyodizel, bitkisel veya hayvansal yağların uzun zincirli yağ asitlerinin metil esterlerinden oluşturulan ve “B100” şeklinde formüle edilen yakıt türüdür. Günümüzde biyodizel yakıt özellikleri Amerika’da ASTM D6751, Avrupa ülkelerinde ise EN 14214 standardına göre belirlenmektedir (Knothe 2010).

Biyodizel, petrol dizellerle karşılaştırıldığında biyolojik olarak parçalanabilir, zehirsiz özellikte ve daha düşük emisyon profiline sahiptir. Biyodizel kullanımı tarım, ekonomik gelişme ve çevre arasında dengenin kurulmasını sağlamaktadır (Meher vd. 2006).

Günümüzde biyodizel petrol temelli dizel yakıtların yerini tamamen alamasa bile, üretimini destekleyen birçok neden vardır. Bu nedenlerin başında bitkisel ve hayvansal yağların üretimi için pazar oluşturması, ülkelerin petrol ithalatına olan bağımlılığını azaltması, yenilenebilir özelliği ve kapalı karbon döngüsü sayesinde küresel ısınmaya katkı sağlamaması, petrol temelli dizelle karşılaştırıldığında tüm CO2 emisyonunu 78% oranında azaltması, karbon monoksit, yanmamış hidrokarbon ve tanecikli emisyon çıkışının normal dizel yakıtından daha düşük olması gelmektedir. Bu özellikleri sayesinde normal dizel yakıta %1–2 oranında biyodizel eklendiğinde, zayıf yağlama özellikleri ile yakıtı modern ultra düşük sülfür dizel yakıtında olduğu gibi kabul edilebilir yakıt haline dönüştürebilir. Buna karşın biyodizelin bir çok emisyon testi nitrojen oksitlerin çok az miktarda da olsa arttığını göstermektedir (Gerpen 2005).

(6)

Transesterifikasyon

Şekil 2.1 Transesterifikasyon reaksiyonunun genel denklemi

Transesterifikasyon; triaçilgliserollerin dizel yakıtların yerine kullanılabilmesi için gereken kimyasal modifikasyonlar arasında en çok tercih edilen anahtar basamak niteliğindeki yöntem transesterifikasyondur. Transesterifikasyon, triaçilgliserollerin viskozitesinin düşürülmesinde ve böylelikle yenilenebilen yakıtların makine performansını arttırmada fiziksel özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla kullanılmaktadır (Fukuda vd. 2001).

Transesterifikasyon reaksiyonu üç tane ardışık tersinir reaksiyondan oluşmaktadır. Bu süreçte, triaçilgliserol; her bir basamakta 1 mol alkil esterinin oluştuğu adım adım diaçilgliserol, monoaçilgliserol ve son olarak gliserole dönüştürülür (Helwani vd. 2009). Diğer bir tanımla Şekil 2.1’de de görüldüğü gibi lipitlerde bulunan gliseritlerin bir katalizör varlığında bir alkol ile reaksiyona girerek ester ve gliserol oluşturmasıdır. Reaksiyonda kullanılan katalizör, reaksiyonun hızını ve verimini arttırmaktadır. Transesterifikasyon reaksiyonu geri dönüşümlü bir reaksiyon olması nedeniyle, ortamda bulunan aşırı alkol tepkimeyi ileri yön lehine çevirebilir. Bu amaçla kullanılan alkoller genellikle 1 ve 8 arasında karbon atomuna sahip primer ve sekonder monohidrik alifatik alkollerdir. Alkol olarak metanol, etanol, propanol, bütanol ve amil alkol kullanılmaktadır. En çok kullanılan alkoller metil alkol ve etil alkoldür.

Ticari uygulamalarda sıklıkla tercih edilen alkol ise ucuz olmasından dolayı metil alkoldür (Fukuda vd. 2001, Banerjee ve Chakraborty 2009).

Transesterifikasyonda kullanılan katalizör türü hammadde olarak kullanılan yağın çeşidine göre değişmektedir. Transesterifikasyonda kullanılan katalizörler alkali, asit ve enzim olarak sınıflandırılmaktadır.

Gliserol esteri

asidi Ya ğ

Alkol t

Trigliseri

OH CH

R COO R

R OOC CH

OH CH R

COO R

OH R R OOC CH

Katalizör

OH CH

R COO R

R OOC CH

− +

⇔ +

2 '

3 3

2

' 2

' 2

2 '

1 1

2

|

|

3

|

|

(7)

Baz ile katalizlenen transesterifikasyon; Alkali katalizör olarak sodyum hidroksit, potasyum hidroksit, karbonatlar, sodyum metoksit, sodyum etoksit, sodyum propoksit, sodyum bütoksit gibi sodyum potasyum alkoksitler kullanılabilmektedir. Genellikle kullanılan katalizörler sodyum hidroksit ve potasyum hidroksittir. Bu katalizörlerin yaygın olarak kullanılma nedenleri; düşük sıcaklık ve atmosferik basınçta reaksiyonu katalizleyebilmeleri, kısa sürede yüksek dönüşüm verimi elde edilmesi, yaygın olarak kullanılabilir ve ekonomik olmasıdır.

Bunlara ek olarak asidik bir katalizörle gerçekleştirilen reaksiyona göre 4000 kat daha hızlı olabilmektedir. Fakat bazik bir katalizör ancak, serbest yağ içeriği %0.5’den az olan veya asit değeri 1 mg KOH/g olan rafine bitkisel yağların transesterifikasyonunda kullanılabilmektedir (Banerjee ve Chakraborty, 2009, Lam vd. 2010).

Asit ile katalizlenen transesterifikasyon: Genellikle kullanılan katalizörler sülfürik ve hidroklorik asittir. Bazik katalizörlere göre iki önemli avantajı vardır; birincisi hammaddede bulunan serbest yağ içeriğinden etkilenmez, ikincisi ise esterifikasyon ve transesterifikasyon reaksiyonlarını birlikte katalizleyebilmeleridir. Esterifikasyon, bir alkol ve bir asit (serbest yağ asidi) varlığında esterin oluşturulduğu kimyasal bir reaksiyondur. Yağda bulunan serbest yağ asidi %1’den daha fazla ise asidik bir katalizör reaksiyon için daha uygundur. Ek olarak tek basamaklı bir süreçten oluşan asidik katalizleme, serbest yağ asitlerini metil esterlerine çevirmek için ekstra basamak gerektiren bazik katalizlemeye göre daha ekonomiktir. Fakat asit bir katalizörün kullanıldığı sistem ticari uygulamalar için uygun değildir. Çünkü, reaksiyon hızı düşüktür, yüksek sıcaklık ve alkol:yağ oranına ihtiyaç vardır. Katalizörün ortamdan ayrılması çevresel endişeler ve korozyon problemleri taşımaktadır (Lam vd. 2010).

Enzim (biyokatalizör) ile katalizlenen transesterifikasyon: Lipazlar hidroliz, alkolizis, asidolizis gibi reaksiyonların yanı sıra esterifikasyon ve transesterifikasyon gibi reaksiyonları da katalizleyebilen enzimlerdir. Lipazlar (triaçilgliserol açilhidrolazlar; EC 3.1.1.3) uzun zincirli yağ asitlerinin gliserol esterlerini parçalayan enzimlerdir. Lipazlar endüstride ve tıpta oldukça geniş uygulama alanı bulan biyokatalizörlerdir. Bu enzimler bakteri, fungus, maya, hayvan ve bitki kaynaklı olabilir. Bakterilerden elde edilen lipazlar ökaryotik organizmalardan elde edilenlere göre daha fazla olduğu için mikrobiyel lipazlar daha çok ilgi çekmiştir. Lipazların biyolojik uyumluluğu ve parçalanabilirliği tarımsal ve tıbbi uygulamalarda istenen özellikleri arasında yer almaktadır. Hem hücre içinde hem de hücre

(8)

dışında salgılanan lipazlar triaçilgliserollerin transesterifikasyon reaksiyonunu etkili bir şekilde katalizleyebilmektedir (Iso vd. 2001, Jaeger ve Eggert 2002).

Şekil 2.2 Alkali katalizör ile yapılan biyodizel üretiminin şematik gösterimi

Şekil 2.3 Lipaz katalizi ile yapılan biyodizel üretiminin şematik gösterimi

Mikrobiyel yağların biyodizel üretiminde kullanımı

Biyodizel üretiminde kullanılan hammaddenin pahalı olması ve hammadde maliyetinin toplam üretim maliyetinin %70–75’ini oluşturması sebebiyle biyodizel kullanımı fosil yakıt kullanımına göre ekonomik değildir. Bu yüzden biyodizel günümüzde sıklıkla kullanılan bir yakıt değildir. Bu sorunun çözümü daha ucuz hammadde sağlanmasıdır.

Dünyada insan nüfusunun hızla artmasıyla tarım için daha fazla alana ihtiyaç duyulacaktır. Bu sorun günümüzde dahi Asya’da görülmektedir. Burada bitkisel yağ fiyatları daha fazladır.

İlerleyen yıllarda bu eğilimin dünyanın geri kalan kısmında da görüleceği düşünülmektedir.

Bu noktadan yola çıkılarak mikrobiyel lipitlerden üretilen biyodizel diğer enerji formlarına yardımcı bir alternatif bir enerji kaynağı olarak ön plana çıkmaktadır (Ma ve Hanna 1999).

Alkali+MeOH

yağlar transesterifikasyon Reaksiyon karışımının ayrılması

MeOH

buharlaştırılması (üst faz)

MeOH

buharlaştırılması (alt faz)

MeOH

yıkama Gliserol saf eldesi

Sabunlaşmış ürün

Metil esterleri Alkali atıksu

gliserol

yağlar transesterifikasyon

Reaksiyon karışımının ayrılması

Gliserol saf eldesi

(alt faz)

Üst faz Metil

esterleri

gliserol Lipaz+MeOH

(9)

Mikrobiyel yağlar (tek hücre yağları) birçok mikroorganizma tarafından üretilmektedir ve bu yağların biyodizel üretiminde hammadde olarak çok yüksek bir potansiyele sahip olacağı düşünülmektedir. Çünkü mikroorganizmalar değişen mevsim ve iklim şartlarından etkilenmezler, hücrelerinde yüksek miktarda lipit içeriğine sahiptirler, kısa sürede çok miktarda üretilebilmektedirler (Xue vd. 2006).

Biyodizel Üretiminde Kullanılan Mikroorganizmalar

Hücrelerindeki lipit içerikleri %20’yi geçen mikroorganizmalar bulunmaktadır. Bu mikroorganizmalardan elde edilen ve tek hücre yağları (SCO) olarak isimlendirilen mikrobiyel yağlar günümüzde tüm dünyada yoğun ilgi görmektedir. Her ne kadar mikroalgler, Bacillus cinsine ait bakteriler, fungus ve mayalar gibi birçok mikroorganizma lipit depo edebilme özelliğine sahip olsa da bu mikroorganizmaların tamamı biyodizel üretiminde kullanılamamaktadır. Tek hücre yağı ilk ticari üretimi 1995 yılına kadar başlayamamıştır ve maliyeti fazla olduğu için 6 yıl önce bu üretim durdurulmuştur. Günümüzde birçok maya ve mikroalg türü bitkisel yağalara benzer nitelikte lipit üretebilmektedir. Ürettikleri bu lipitin miktarı ve içeriği sıcaklık, pH, inkübasyon süresi gibi geliştirildikleri ortam şartlarına göre değişmektedir (Meng 2009).

Son yıllarda literatürde yapılan çalışmalarda fungus ve mikroalglerin biyodizel üretiminde yağ kaynağı olarak kullanımının avantajları önemle vurgulanmaktadır. Şüphesiz bu avantajların en başında kolay üretilebilmeleri, üretimleri sırasında çok ilgiye gerek duyulmaması, besiyerlerinin ucuz olması ve insan tüketimi için uygun olmayan sularda (atıksular gibi) geliştirilebilmeleri gelmektedir (Mata vd. 2010).

Funguslar

1980’li yıllardan bu yana funguslar (tek hücreli mayalar ve filamentli funguslar) ilgi çeken yağlı mikroorganizmalar olmuştur. Rhodosporidium sp., Rhodotorula sp, ve Lypomyces sp.

gibi bazı maya türleri hücrelerinde kuru ağırlıklarının %70’i kadar lipit biriktirebilme yeteneğine sahiptir. Yüksek lipit içeriğine sahip funguslara örnek olarak Mortierella sp.

cinsine ait türler verilebilmektedir. Yağlı mayalar ve küfler çoklu doymamış yağ asitlerince zengin triaçilgliserol biriktirmektedirler. Bu hücrelerde en fazla rastlanan yağ asitleri arasında

(10)

C18:1, C18:2, C16:0, C16:1 gelmektedir. Bu bilgiler ışığı altında yağlı maya ve fungusların biyodizel üretimi için alternatif yağ kaynakları olduğu söylenebilmektedir (Meng vd. 2009).

Hammaddenin Yağ Asidi Dağılımı ve Biyodizelin Yakıt Kalitesi

Günümüzde kullanılan petrol temelli dizel yakıtın yerini alabilmesi için üretilen biyodizelin;

yoğunluk, akışkanlık, yanma noktası, yanma değeri vb. özelliklerin bilinmesi gerekmektedir.

Biyodizeldeki önemli yakıt kriteri triaçilgliserollerin kalıntısı ve biyodizel kısmındaki gliseritler olarak iş gören gliserole bağlıdır. Yağ asidi metil esteri formundaki biyodizel yakıt, birçok ülkede üretilmektedir. Amerika Birleşik Devletleri’nde ilgili standart ASTM Biodiesel Standard D 6751 iken, Avrupa Birliği Ülkelerinde araç kullanımına yönelik standart Standard EN 14214, ısınmaya yönelik standart Standard EN 14213’tür. ASTM ve EN standartlarına göre biyodizelin asit sayı limiti uyumlu olup 0.5 değerindedir (Knothe 2006, Meng vd. 2009).

Mikrobiyel yağlar çoklu doymamış yağ asidi içeriğince zengin oldukları için birçok bitkisel yağdan farklılık göstermektedir. Yakıt olarak kullanılmak üzere tasarlanmış biyodizel için böyle bir sınırlama yoktur fakat kabul edilebilir olanlar göstergesi iyot değeri olan yağın doymamışlık oranı ile ilgili kriterleri yerine getirenlerdir. EN 14214 ve EN 14213 standartlarına göre biyodizelin iyot değeri 120 ve 130 g iyot/100 g biyodizel şeklinde olmalıdır (Meng vd. 2009).

Biyodizel özelliği yağ asidi metil esterlerinin bileşenlerine bağlı olarak değişmektedir (Knothe 2005). En önemli özelliklerin başında ateşleme kalitesi (örneğin setan sayısı), soğuk- akış özellikleri ve oksidatif kararlılık gelmektedir. Lipitlerde doymuşluğun ve yağ asidi dağılımının transesterifikasyon yöntemi ile biyodizel üretiminde önemli bir etkisi olmasa da, yakıtın özelliklerini doğrudan ilgilendirmektedir. Örneğin, doymuş yağlardan üretilen biyodizel yüksek setan sayısına ve çok güçlü oksidatif kararlılığa sahipken daha düşük yanma özellikleri gösterir. Doymuş yağlardan üretilen biyodizel çevresel sıcaklıklarda jelleşme eğilimi göstermektedir. Uzun zincirli doymamış yağ asidi bakımından zengin hammaddeden üretilen biyodizel ise soğuk-akışkan özelliğe sahiptir. Fakat bu yağ asitlerinin de okside olma eğilimi diğerlerine göre çok yüksektir. Bu yüzden biyodizelin uzun süreli depolanması sürecinde problemler yaşanabilmektedir (Hu vd. 2008).

(11)

Transesterifikasyon Koşullarının Araştırıldığı Çalışmalar

Transesterifikasyon; triaçilgliserollerin dizel yakıtların yerine kullanılabilmesi için gereken kimyasal modifikasyonlar arasında en çok tercih edilen anahtar basamak niteliğindeki yöntem transesterifikasyondur. Transesterifikasyon en basit şekliyle lipitin bir katalizör varlığında monohidrik bir alkol ile reaksiyona girmesi olarak tanımlanabilir. Transesterifikasyonu etkileyen başlıca faktörler, alkolün çeşidi, alkolün yağa oranı, katalizörün çeşidi ve miktarı, reaksiyon süresi, sıcaklık ve reaksiyona giren maddelerin saflıklarıdır. Son yıllarda literatürde yapılan çalışmalarda lipit kaynağı mikrobiyel olsun veya olmasın yüksek kapasitede yağ asidi metil esteri (biyodizel) veriminin sağlanması için transesterifikasyonu etkileyen parametrelerin optimize edilmesi amaçlanmıştır.

Miao vd. (2009) yaptıkları çalışmada soya yağını lipit kaynağı olarak kullandıkları çalışmada asit bir katalizör olan trifloro asetik asitin biyodizele dönüşüm verimini araştırmışlardır.

Araştırıcılar ekstrem sıcaklık ve basınca gerek duymadan reaksiyonu gerçekleştirebildiklerini bildirmişlerdir. Optimum transesterifikasyon reaksiyon koşullarını 20:1 metanol: lipit oranında ve 2.0 M katalizör konsantrasyonunda 120 ºC olarak blirlemişlerdir. Reaksiyonun 5.

saati sonunda metil ester içeriğini %98.4 olarak bildirmişlerdir.

Vicente vd. (2009) gerçekleştirdikleri çalışmada filamentli bir fungus olan Mucor circinelloides’i biyodizel üretiminde hammadde olarak kullanmışlardır. Biyodizel asit karakterde bir katalizörle transesterifikasyon reaksiyonun gerçekleştirilmesi ile üretilmiştir.

Çalışmada iki farklı yaklaşım izlenmiştir. İlki ekstrakte edilen mikrobiyel lipitlerin transformasyonu, ikincisi ise kuru mikrobiyel kütlenin direk transformasyonudur. Araştırıcılar reaksiyonun 8. saatinde 65 ºC de BF3, H2SO4 veya HCl kullanıldığında direk transformasyonda %99 dan daha büyük oranda yağ asidi metil esterleri oluşturulmuştur. İki aşamalı süreçte ise yağ asidi metil esteri verimi %91.4-%98 aralığında bulunmuştur.

Araştırıcılar direk transformasyonda daha yüksek metil esteri eldesinin daha etkin lipit ekstraksiyonu ile sağlandığını bildirmişlerdir.

Vicente vd. (2004) yaptıkları çalışmada, farklı bazik katalizörlerin (sodyum metoksit, potasyum metoksit, sodyum hidroksit, potasyum hidroksit) ay çiçeği yağının metanolizine etkisini araştırmışlardır. Denenen tüm katalizörlerde biyodizel saflığı %100 olarak bulunmuştur. Çalışmada tüm transesterifikasyon reaksiyonları oldukça hızlı olmasına ve

(12)

hemen hemen %100 metil esteri konsantrasyonuna ulaşılmasına rağmen sodyum hidroksitin kullanıldığı reaksiyonun daha hızlı gerçekleştiği görülmüştür.

Marchetti ve Errazu (2008) gerçekleştirdikleri çalışmada, reaksiyon sıcaklığı, katalizör miktarı, başlangıç serbest yağ asidi miktarı ve alkolün lipite olan molar oranı gibi trigliseridlerin biyodizele direk esterifikasyonunu etkileyen parametreleri araştırmışlardır. Bu amaçla saf oleik asidi rafine ay çiçek yağı ile karıştıran araştırıcılar, reaksiyonda alkol olarak etanolü kullanmışlardır. Çalışmada katalizör olarak ise sülfürik asit kullanılmıştır. Çalışma sonunda etanol ve sülfürik asidin sadece transesterifikasyon reaksiyonunu değil aynı zamanda direk esterifikasyon reaksiyonunu da katalizlediği için biyodizel üretimini arttırdığını bulmuşlardır.

Rashid ve Anwar (2008) yaptıkları çalışmada, kolza tohumu yağını alkali bir katalizörle transesterifikasyona uğratmışlardır. Reaksiyon değişkenleri olarak, metanol:lipit oranı (3:1- 21:1), katalizör konsantrasyonu (%0.25-1.5), sıcaklık (35 -65 ºC), çalkalama hızı (180-600 rpm) ve katalizör tipini denemişlerdir. En yüksek oran ve kalitedeki biyodizel metanol:lipit oranı 6:1, potasyum hidroksit katalizör konsantrasyonu %1, çalkalama hızı 600 rpm ve reaksiyon sıcaklığı 65 ºC olduğunda görülmüştür. Çalışmada optimal şartlarda elde edilen biyodizel verimi %95-96 olarak belirlenmiştir. Gerçekleştirilen çalışmada potasyum hidroksit veya metanol konsantarsyonu arttırıldığında veya azaltıldığında reaksiyonun gerçekleşmediği veya sabunlaşma olduğu bulunmuştur.

Proje Çalışmasında Hammadde Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar

Funguslar

Funguslar, ökaryot canlılardır ve kendi aralarında küf, mantar ve mayalar olmak üzere başlıca üç grupta incelenmektedirler. 1.5 milyon türden oluştuğu tahmin edilen fungusların yaklaşık olarak 100 000 tanesi tanımlanmıştır (Madigan vd. 2009).

Funguslar çok çeşitli habitatlara sahiptir. Bazı funguslar sucul ortamlarda yaşarken birçoğu karasaldır. Toprakta ve ölü bitki artıklarında yaşayarak organik karbon mineralizasyonunda önemli rol oynarlar (Madigan vd. 2009).

(13)

Tek hücreli funguslar olarak bilinen mayaların birçoğu Ascomycetes sınıfına aittir. Hücreleri genellikle oval veya silindir şeklindedir. Maya hücreleri genellikle tek hücreler halinde bölünmektedir (http://www.doctorfungus.org/thefungi/index.htm, 2010). Çizelge 2.6 da proje çalışmasında kullanılan fungusların taksonomik sınıflandırılması verilmiştir.

Çizelge 2.6 Proje çalışmasında kullanılan maya ve filamentli fungusun sınıflandırılması C. tropicalis A.versicolor

Alem Fungi Fungi

Şube Ascomycota Ascomycota

Sınıf Ascomycetes

Ordo Saccharomycetales Eurotiales

Familya Saccharomycetaceae Trichocomaceae

Cins Candida Aspergillus

III. MATERYAL VE YÖNTEM

Mikroorganizmalar

Proje çalışmasında daha önce yapılan çalışmalarda yüksek kapasitede lipit ürettiği bilinen bir maya (Candida tropicalis) ve bir fungus (Aspergillus versicolor) kullanılmıştır. Bu mikroorganizmalar Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Biyoteknoloji Araştırma Laboratuvarı Kültür Koleksiyonu’ndan sağlanmıştır.

Mikrobiyel lipit üretimi için optimum koşulların belirlenmesi

Üretim koşulları

Proje çalışması süresince yapılan tüm deneylerde maya ve fungus hücreleri melaslı sıvı besiyerinde, 250 ml’lik erlenlerdeki 100 ml’lik besiyerlerinde 30 ºC’de ve 100 devir/dakika karıştırma hızındaki çalkalayıcıda (New Bruswick Scientific Innova 4230) geliştirilmiştir.

(14)

Besiyeri bileşimi

Çalışmada, maya ve fungus hücreleri daha önce gerçekleştirilen çalışmalarla belirlenmiş optimum gelişme gösterdikleri koşullarda geliştirilmiştir. Bu koşullar C. tropicalis için pH değeri 5’e ayarlanmış melaslı besiyeri, A. versicolor için pH değeri 4’e ayarlanmış. Maya hücreleri için hazırlanan melaslı besiyeri bileşimi 1.0 g/L (NH4)2SO4, 0.5 g/L KH2PO4 ve %8 oranında melas solusyonu iken (Karatay and Dönmez, 2010); fungus miselleri için hazırlanan besiyeri bileşimi 1.0 g/L KNO3, , 0.5 g/L KH2PO4 ve %6 oranında melas solusyonu olarak belirlenmiştir (09B4240007 numaralı BAP Projesi).

Proje çalışmasında maya hücrelerinin inkübasyon süresinin 4. gününde, fungus hücrelerinin ise inkübasyon süresinin 10. gününde lipit ekstraksiyonları yapılmıştır.

Katalizör çeşidi ve miktarının etkisinin belirlenmesi

Maya ve fungus lipitlerinin transesterifikasyon reaksiyonuna katalizör çeşidinin etkisinin belirlenmesi amacıyla asit (H2SO4) ve baz (KOH, NaOH) karakterde katalizörler ve bunların farklı konsantrasyonları denenmiştir.

Alkol çeşidi ve miktarının etkisinin belirlenmesi

Proje çalışmasında metanol ve etil alkol olmak üzere iki farklı alkolün ve bunların konsantrasyonlarının maya ve fungus lipitlerinin transesterifikasyon reaksiyonu üzerine etkisine bakılmıştır.

Transesterifikasyon reaksiyonu üzerine zamanın etkisinin belirlenmesi

İnkübasyon süresinin yağ asidi metil esteri oluşum verimine etkisini belirlemek amacıyla, çalışma sonucunda seçilen fungusun en yüksek kapasitede yağ asidi metil esteri oluşturduğu şartlarda 2, 6 ve 24. saatlerin yağ asidi metil esteri oluşumuna etkisi araştırılmıştır.

(15)

Transesterifikasyon reaksiyonu

Proje çalışmasında kullanılan mayalar inkübasyon süresinin 4. gününde; funguslar inkübasyon süresinin 10. gününde yani en yüksek lipit içeriğine ulaştıkları zaman biriktirdikleri lipit ekstrakte edilmiştir.

Maya ve fungus hücrelerinden elde edilen lipit farklı tipte ve miktarda katalizörlerle transesterifikasyon reaksiyonuna uğratılımıştır. Oluşan yağ asidi metil esterleri Gaz Kromatografi cihazında belirlenmiştir.

IV. ANALİZ VE BULGULAR

Maya ve fungus hücrelerinden lipit elde edilmesi

Çalışmada 10. 000 x’de 5 dakika santrifüj yapılarak besiyeri uzaklaştırılmış maya ve fungus biyokütlesinden lipit ekstraksiyonu için Soxhlet sistemi kullanılmıştır. Biyokütle 250 ml kaynamakta olan n-hekzan ile 6 saat boyunca muamele edilmiştir. Sonuçta n-hekzan rotary evaporatör ile uzaklaştırıldıktan sonra ekstrakte edilen lipit gravimetrik olarak ölçülmüştür (Halim vd. 2011).

Mikrobiyel lipitlerin transesterifikasyonu

Optimum şartlarda geliştirilen maya ve fungus hücrelerinden elde edilen lipitler, ISO- 5509,2000 yöntemine göre aşağıda belirtilen şekilde transesterifikasyon reaksiyonuna uğratılmıştır(http://www.evs.ee/Checkout/tabid/36/screen/freedownload/productid/159242/do clang/en/preview/1/EVS_EN_ISO_5509;2000_en_preview.aspx)

a) 0.1 gr yağ 15 ml'lik ağzı kapaklı plastik santrifüj tüpüne alınmıştır.

b) Üzerine 10 ml n-hekzan eklenmiş ve kuvvetlice karıştırılmıştır.

c) 0.5 ml 2N metanol veya etil alkol de çözünmüş KOH, NaOH veya H2SO4 çözeltisi eklenmiştir ve karıştırılmıştır.

d) Üst faz berraklaşana kadar karanlık ortamda 200 rpm çalkalama hızında karıştırılmıştır.

(16)

e) Reaksiyonun 2, 6 ve 24. saatlerinde üst fazdan 1 µl örnek gaz kromatografi cihazına enjekte edilmiştir.

Yağ asidi metil esterlerinin Gaz Kromatografi cihazında analizi

Mikrobiyel lipitlerin transesterifikasyon reaksiyonu sonucu oluşan metil esterleri Gaz Kromatografi cihazı ile belirlenmiştir. Transesterifikasyon reaksiyonundan sonra, üst fazdan 1 µl örnek alınmış ve metillenmiş bu yağ asitleri GC-2010 gas-chromatograph (Shimadzu, Japan) ile analiz edilmiştir. Gaz Kromatografi cihazında sıcaklığı 240 ºC olan Alev İyonlaştırmalı Dedektör (FID) ve TR-CN100, 60 m x 0.25 mm x 0.20 mm (Teknokroma) kolonu ve taşıyıcı gaz olarak N2 kullanılmıştır. Yağ asidi pikleri karışık yağ asidi metil esteri standardına göre belirlenmiştir (37 Comp. FAME Mix 10 mg/ml in CH2CL2; Supelco, USA).

V. SONUÇ VE ÖNERİLER

Proje çalışmasında maya ve fungus hücrelerinden elde edilen lipitlerin farklı transesterifikasyon koşulları denenerek en yüksek kapasitede yağ asidi metil esteri oluşum verimleri belirlenmiştir.

C. tropicalis lipitlerinin transesterifikasyonuna katalizör çeşidi ve miktarının etkisinin belirlenmesi

C. tropicalis hücrelerinden Soxhlet ekstraksiyonu ile elde edilen lipitin transesterifikasyon reaksiyonuna farklı katalizörlerin ve bunların artan konsantrasyonlarının etkisinin belirlenmesi için KOH, NaOH ve H2SO4 katalizör olarak kullanılmıştır. Artan katalizör miktarlarının transesterifikasyon reaksiyonuna etkisini belirlemek için reaksiyon karışımına 2N metanol veya etil alkol de çözünmüş KOH, NaOH veya H2SO4 çözeltisinden 0.5, 1.0, 1.5 ve 2.0 ml eklenmiştir. C. tropicalis lipitlerinin transesterifikasyonuna katalizör çeşidi ve miktarının etkisi Çizelge 1’de gösterilmiştir.

(17)

C. tropicalis lipitlerinin transesterifikasyonuna alkol çeşidi ve miktarının etkisinin belirlenmesi

C. tropicalis hücrelerinden Soxhlet ekstraksiyonu ile elde edilen lipitin transesterifikasyon reaksiyonuna farklı alkollerin ve bunların artan konsantrasyonlarının etkisinin belirlenmesi için denenen katalizörlerin konsantrasyonları 2N olacak şekilde metanol ve etilalkol içerisinde hazırlanıp, reaksiyon karışımına bu çözeltilerden 0.5, 1.0, 1.5 ve 2.0 ml eklenmiştir. C.

tropicalis lipitlerinin transesterifikasyonuna alkol çeşidi ve miktarının etkisi Çizelge 1’de gösterilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, asit katalizör kullanımının C. tropicalis lipitlerinin metanol varlığında 1.5 ml %10 oranında metanolde çözülmüş H2SO4 %99 verimle en yüksek metil esteri oluşumuna sebep olduğunu göstermiştir.

Çizelge 1. Katalizör - alkol çeşidi ve artan konsantrasyonlarının C. tropicalis lipitlerinin C16- C18 yağ asidi metil esteri verimine etkileri

Metanol Etanol

0.5 ml 1.0 ml 1.5 ml 2.0 ml 0.5 ml 1.0 ml 1.5 ml 2.0 ml

KOH 60 41 48 34 34 51 46 66

NaOH 54 52 60 53 59 30 26 48

H2SO4 85 95 95 99 40 38 38 41

A. versicolor lipitlerinin transesterifikasyonuna katalizör çeşidi ve miktarının etkisinin belirlenmesi

A. versicolor hücrelerinden Soxhlet ekstraksiyonu ile elde edilen lipitin transesterifikasyon reaksiyonuna farklı katalizörlerin ve bunların artan konsantrasyonlarının etkisinin belirlenmesi için KOH, NaOH ve H2SO4 katalizör olarak kullanılmıştır. Artan katalizör miktarlarının transesterifikasyon reaksiyonuna etkisini belirlemek için reaksiyon karışımına 2N metanol veya etil alkol de çözünmüş KOH, NaOH veya H2SO4 çözeltisinden 0.5, 1.0, 1.5 ve 2.0 ml eklenmiştir. A. versicolor lipitlerinin transesterifikasyonuna katalizör çeşidi ve miktarının etkisi Çizelge 2’de gösterilmiştir.

(18)

A. versicolor lipitlerinin transesterifikasyonuna alkol çeşidi ve miktarının etkisinin belirlenmesi

A. versicolor hücrelerinden Soxhlet ekstraksiyonu ile elde edilen lipitin transesterifikasyon reaksiyonuna farklı alkollerin ve bunların artan konsantrasyonlarının etkisinin belirlenmesi için denenen katalizörlerin konsantrasyonları 2N olacak şekilde metanol ve etilalkol içerisinde hazırlanıp, reaksiyon karışımına bu çözeltilerden 0.5, 1.0, 1.5 ve 2.0 ml eklenmiştir. A.

versicolor lipitlerinin transesterifikasyonuna alkol çeşidi ve miktarının etkisi Çizelge 2’de gösterilmiştir. Yapılan deneylerde bazik katalizör kullanımında A. versicolor lipitlerinin metanol ve etanol varlığında oluşturdukları metil ester verimleri birbirine benzemektedir. Bu durumun aksine asit karakterde bir katalizör kullanımında reaksiyonda etanol kullanımı metanol ile kıyaslandığında daha yüksek yağ asidi metil esteri oluşmasına neden olmuştur. En yüksek yağ asidi metil esteri verimine 2 ml %10 oranında etanolde çözülmüş H2SO4

varlığında %77 olarak ulaşılmıştır.

Çizelge 2. Katalizör - alkol çeşidi ve artan konsantrasyonlarının A. versicolor lipitlerinin C16- C18 yağ asidi metil esteri verimine etkileri

Metanol Etanol

0.5 ml 1.0 ml 1.5 ml 2.0 ml 0.5 ml 1.0 ml 1.5 ml 2.0 ml

KOH 55 32 28 21 52 52 50 46

NaOH 50 52 41 55 48 47 47 31

H2SO4 41 32 34 46 53 77 56 57

C. tropicalis lipitlerinin transesterifikasyonuna zamanın etkisinin belirlenmesi

Proje çalışması kapsamında yapılan denemeler sonucunda en yüksek yağ asidi metil esteri oluşum verimi C. tropicalis hücrelerinden elde edilen lipitlerin metanol ve H2SO4 varlığında transesterifikasyona uğratılması sonucunda elde edilmiştir. Söz konusu lipitlerin 2., 6., ve 24.

saatlerdeki transesterifikasyon reaksiyonu sonucu oluşan yağ asidi metil esteri verimleri Çizelge 3’te gösterilmiştir. Çizelgede C. tropicalis hücrelerinden elde edilen lipitler reaksiyon ortamında 1.5 ve 2 ml %10 oranında metanolde çözülmüş H2SO4 varlığında 2. saat sonunda

%100 oranında C16 ve C18 metil esteri oluşturmuşlardır. 6. saat sonunda yağ asidi metil

(19)

esteri oluşum veriminde önemli bir değişiklik görülmemekle birlikte 24. saat sonunda azalma eğilimi göstermiştir.

Çizelge 3. C. tropicalis lipitlerinden elde edilen metil esterlerine reaksiyon süresinin etkisi Metanol ve H2SO4

0.5 ml 1.0 ml 1.5 ml 2.0 ml

2. saat 83 95 100 100

6. saat 85 95 95 99

24. saat 76 86 81 89

C. tropicalis ve A. versicolor lipitlerinin yağ asidi metil esteri dağılımı

Şekil 1 ve Şekil 2’de C. tropicalis ve A. versicolor lipitlerinin farklı koşullarda yağ asidi metil esteri dağılımları gösterilmiştir. Şekil 1’de C. tropicalis hücreleri KOH ve NaOH katalizör olarak kullanıldığında alkol olarak metanol, H2SO4 kullanıldığında alkol olarak etanol kullanıldığında oluşan C16 ve C18 metil esterlerinin dağılımları verilmiştir.

0 10 20 30 40 50 60 70

C16:0 C16:1 C18:0 C18:1n9t C18:1n9c C18:2n6c C18:3n6

yağ asidi metil esteri (%)

KOH NaOH H2SO4

C. tropicalis

Şekil 1. Farklı katalizörlerin C. tropicalis ve A. versicolor lipitlerinin yağ asidi metil esteri dağılımına etkisi

(20)

Şekil 2’de A. versicolor hücreleri KOH katalizör olarak kullanıldığında alkol olarak etanol, NaOH ve H2SO4 kullanıldığında alkol olarak metanol kullanıldığında oluşan C16 ve C18 metil esterlerinin dağılımları verilmiştir.

0 5 10 15 20 25

C16:0 C16:1 C18:0 C18:1n9t C18:1n9c C18:2n6c C18:3n6

yağ asidi metil esteri verimi (%) KOH NaOH H2SO4

A. versicolor

Şekil 2. Farklı katalizörlerin A. versicolor lipitlerinin yağ asidi metil esteri dağılımına etkisi

Gerçekleştirilen proje çalışmasında, bitkilerden çok daha kısa sürede yoğun bir biyokütle oluşturan C. tropicalis ve A. versicolor isimli maya ve fungus hücrelerinden, Soxhlet sistemi ile büyük ölçekli lipit ekstraksiyonları yapılmıştır. Soxhlet sistemi ile gerçekleştirilen ekstraksiyon sonucu elde edilen lipitler ile farklı transesterifikasyon koşulları denenmiştir.

Denemeler sonucunda özellikle C. tropicalis hücrelerinden elde edilen lipitlerin, parametreler optimize edildikten sonra H2SO4 ve metanol varlığında transesterifikasyon reaksiyonuna uğratıldığı zaman C16 ve C18 metil esterlerinin %100 oranında oluştuğu görülmüştür.

Mikrobiyel lipitlerin yağ asidi içeriklerinin günümüzde biyodizel üretiminde hammadde olarak kullanılan bitkisel yağlara oranla yakıt özelliği olarak daha üstün olduğu bilinmesine rağmen bu lipitlerin transesterifikasyon reaksiyonunu etkileyen parametrelerin optimize edildiği sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır.

Cheirsilp vd. (2011), yaptığı çalışmada bir maya (Rhodotorula glutinis) ve bir mikroalg (Chlorella vulgaris) hücresinin birlikte lipit biriktirme ve bu lipitin biyodizele dönüştürülmesi incelenmiştir. Araştırıcılar, metanol ve bir asit katalizörle esterifikasyon reaksiyonunu

(21)

gerçekleştirmişlerdir. Maya ve mikroalg lipitlerinden oluşan bu Mikrobiyel yağın transesterifikasyon reaksiyonu sonucunda, başlıca yağ asitlerinin 16 ve 18 karbonlu oldukları gösterilmiştir. Çalışmada elde edilen başlıca metil esterleri %41.4 oranında palmitik asit,

%27.8 oranında oleik asit , %7.3 oranında stearik asit ve %5.8 oranında linoleik asittir.

Araştırıcılar yüksek doymamış yağ asidi içeriğinin (oleik asit) düşük oksidatif kararlılık, fakat önemli bir yakıt özelliği gösterdiğini vurgulamışlardır. Öte yandan biyodizel üretiminde çok fazla kullanılan soya yağına kıyasla maya ve mikroalglerden elde edilen lipitlerin daha doymuş olduğunu vurgulamışlardır. Proje kapsamında gerçekleştirilen çalışmada da, gerek maya gerekse fungus lipitlerinin transesterifikasyonu sonucunda yüksek doymamış yağ asidi içeriğine ulaşılmıştır.

Wahlen vd. (2011) gerçekleştirdikleri çalışmada, mikroalg ve siyanobakterilerden elde ettikleri lipitleri biyodizel üretiminde kullanmışlardır. Araştırıcılar, transesterifikasyon reaksiyonunda önemli parametreler olan, alkol çeşidi, alkol ve katalizör konsatrasyonu gibi parametreleri denemişlerdir. Araştırıcılar %1.8 H2SO4 katalizörü varlığında metanol, etanol, 1-bütanol, 2 metil 1 propanol, 3 metil 1 bütanol olmak üzere 5 farklı alkolü denemişler ama birbirine çok yakın metil ester verimleri elde etmişlerdir (yaklaşık 30- 36 mg yağ asidi metil esteri). Bu yüzden daha sonra yaptıkları çalışmada ucuz olduğu için metanolü seçtiklerini belirtmişlerdir.

Araştıcılar çalışmalarında hem daha etkili sonuç verdiği için hem de çalışılan örnekte serbest yağ asidi ve su içeriği fazla olduğu için asit özellikte katalizör kullandıklarını belirtmişlerdir.

Katalizör konsantarsyonu olarak %1.2-2.4 oranlarında değişen H2SO4 kullanmışlardır.

Katalizör oranı %1.2 olduğunda 28.2 mg yağ asidi metil esteri elde ederken, denenen en yüksek katalizör konsantrasyonu olan % 2.4’te 31.7 mg yağ asidi metil esteri elde etmişlerdir.

Proje kapsamında gerçekleştirilen çalışmada da literatürle uyumlu olarak yaş maya hücrelerinden elde edilen lipitinin su içeriği fazla olduğundan metanol ve H2SO4 varlığında transesterifikasyonu sonucunda en yüksek yağ asidi metil ester verimi 2 ml %10 oranında metanolde çözülmüş H2SO4 varlığında elde edilmiştir.

Gerçekleştirilen proje çalışması sonucunda elde edilen veriler hem ülkemiz biyodizel teknolojisine hem de literatürde oldukça az sayıda mikrobiyel türle çalışmalar yapıldığı için, literatüre katkı sağlar niteliktedir.

(22)

VI. Kaynaklar

Anonymous. 2010. Web sitesi: http://www.doctorfungus.org/thefungi/index.htm. Erişim tarihi:09.06.2010.

Anonymous.2011. Animal and vegetable fats and oils -Preparation of methyl esters of fattyacidsWebsitesi:http://www.evs.ee/Checkout/tabid/36/screen/freedownload/producti d/159242/doclang/en/preview/1/EVS_EN_ISO_5509;2000_en_preview.aspx Erişim tarihi:03.06.2011.

Banerjee, A. and Chakraborty, R. 2009. Parametric sensitivity in transesterification of waste cooking oil for biodiesel production—A review. Resources, Conservation and Recycling, 53, 490-497.

Cheirsilp, B., Suwannarat, W., and Niyomdecha R. 2011. Mixed culture of oleaginous yeast Rhodotorula glutinis and microalga Chlorella vulgaris for lipid production from industrial wastes and its use as biodiesel feedstock New Biotechnology, in pres

Fukuda, H., Kondo, A. and Noda, H. 2001. Biodiesel fuel production by transesterification of oils. Journal of Bioscience and Bioengineering, 92, 405–416.

Gerpen, J.V. 2005. Biodiesel processing and production. Fuel Processing Technology. 86, 1097-1107.

Halim, R., Gladman, B.,Danquah,M.K.,Webley, P.A. 2011. Oil extraction from microalgae for biodiesel production. Biores. Technol. 102, 178-185.

Helwani, Z., Othman, M.R,. Aziz, N., Fernveo, W.J.N. and Kim, J.2009. Technologies for production of biodiesel focusing on green catalytic techniques:A review. Fuel Processing Technology, 90, 1502-1504.

Hu, Q., Sommerfeld, M., Jarvis, E., Ghirardi, M., Posewitz, M., Seibert, M., and Darzins, A.

2008. Microlagal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspectives and advances. The Plant Journal, 54, 621-639.

Iso, M., Chen, B., Eguchi, M., Kudo, T. and Shrestha, S. 2001. Production of biodiesel fuel from triglycerides and alcohol using immobilized lipase. Journal of Molecular Catalysis, 16; 53-58.

Jaeger, K.E. and Eggert, T. 2002. Lipases for biotechnology. Current Opinion in Biotechnology, 13; 390-397.

Karatay, S. E. and Dönmez, G. 2010.Improving the lipid accumulation properties of the yeast cells for biodiesel production using molasses, Bioresource Technology, 101; 7988-7990

(23)

Knothe, G. 2005. Dependence of biodiesel fuel properties on the structure of fatty acid alkyl esters. Fuel Processing Technology, 86, 1059-1070.

Knothe, G. 2006. Analyzing biodiesel:standards and other methods. J Am Oil Chem Soc, 83, 823–33.

Knothe, G. 2010. Biodiesel and renewable diesel: A comparison. Progress in Energy and Combustion Science. 36, 364-373.

Lam, M.K., Lee, K.T., and Mohamed, A.R. 2010. Homogeneous, heterogeneous and enzymatic catalysis for transesterification of high free fatty acid oil (waste cooking oil) to biodiesel: A review. Biotechnology Advances, 28, 500-518.

Ma, F. and Hanna, M.A. 1999.Biodiesel production: a review. Bioresource Technology, 70, 1–15.

Madigan, M.T., Martinko, J.M., and Parker, J. 2009. Brock Biology of Microorganisms, Twelfth edition. Pearson Education, USA.

Marchetti , J.M. Errazu A.F.2008. Esterification of free fatty acids using sulfuric acid as catalyst in the presence of triglycerides. Biomass and Bioenergy. 32, 892-895.

Mata, T.M., Martins, A.A., and Caetano, N. S. 2010. Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 217-232.

Meher, L.C., Sagar, V.D., and Naik, S.N. 2006. Technical aspects of biodiesel production by transesterification. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 10, 248-268.

Meng, X., Yang, J., Xu, X., Zhang, L., Nie, Q., and Xian, M. 2009. Biodiesel production from oleaginous microorganisms. Renewable Energy, 34, 1-5.

Miao, X., Li, R., Yao, H. 2009. Effective acid-catalyzed transesterification for biodiesel production. Energy conversion and Management. 50, 2680-2684.

Rashid, U., Anwar, F. 2008. Production of biodiesel through optimized alkaline-catalyzed transesterification of rapeseed oil. Fuel, 87, 265-273.

Wahlen, B.D., Willis, R.M., Seefeldt, L.C. 2011. Biodiesel production by simultaneous extraction and conversion of total lipids from microalgae, cyanobacteria, and wild mixed-cultures. Bioresource Technology, 102, 2724-2730.

Vicente G., Martinez M., Aracil, J. 2004. Integrated biodiesel production: a comparison of different homogeneous catalysts systems. Biores. Technology. 92, 297-305.

Vicente, G., Bautista, L.F., Rodríguez, R., Gutiérrez, F.J., Sádaba, I., Ruiz-Vázquez, R.M., Torres-Martínez, S. and Garre, V. 2009. Biodiesel production from biomass of an oleaginous fungus, Biochem. Eng. J. 48 , 22–27.

(24)

Xue, F., Zhang, X., Luo, H. and Tan, T. 2006. A new method for preparing raw material for biodiesel production. Process Biochem. 41, 1699-1702.

(25)

EK-I

Proje Desteği : 7.950,0 TL Harcanan Miktar : 7.950,0 TL

Proje Kapsamında Alınan Cihazlar:

Adı Markası Yeri

Rotary Evaporatör IKA RV 10 Biyoloji Bölümü Biyoteknoloji Lab.

Soxhlet Ekstraksiyon Sistemi Uniterm Biyoloji Bölümü Biyoteknoloji Lab.

Makine ve Donanım 7.700,0 TL Sarf Malzemesi 250,0 TL

Proje kapsamında alınan Rotary Evaporatör ve Soxhlet Ekstraksiyon Sistemi laboratuvarımızda devam etmekte olan farklı mikroorganizmalardan elde edilen lipitlerin transesterifikasyon koşullarının araştırılmasına yönelik çalışmalar için kullanılacaktır.

(26)

EK- II

Yayınlar (SCI kapsamında)

Karatay, S.E., Dönmez, G. Variables affecting the yields of fatty esters from transesterified yeast and fungal lipids, değerlendirmede

Bildiriler

S. E. Karatay and G. Dönmez “Using Aspergillus versicolor mycelia for biodiesel production.

First international symposium on Microbial resource management in biotechnology: Concepts

& applications, Gent, Belgium. Poster sunumu olarak kabul edildi. 2011

Şekil

Updating...

Referanslar

Benzer konular :