بررسي پارامترهاي موثر در توليد قند از پوست سبز گردو توسط اسيد سولفوريك غليظ با روش تاگوچي

Studying the effective parameters in sugar production from green walnut skin with concentrated sulfuric acid via Taquchi method

تاثير متغيرهاي اصلي موثر بر فرايند توليد قند قابل تخمير از پوست سبز گردو با استفاده از طراحي آزمايش‌هاي به روش هيدروليز اسيد غليظ مطالعه شده است. بر اساس نتايج آزمايش‌هاي قبلي، دما 65، 80، 90 درجه‌ي سانتي‌گراد، زمان واكنش 2، 3 و 4 ساعت، غلظت اسيد 20%، 40% و 60% و جز جامد 5%، 10% و 15% براي بررسي انتخاب شده است. غلظت گلوگز، زايلوز، فورفورال و اسيد استيك با استفاده از HPLC اندازه گيري شده است و با استفاده از يك مدل رياضي دو مجذوري مدل شده است. مدل رياضي براساس آزمايش‌هاي مستقل اثبات شده و بر اساس آن شرايط بهينه‌ي حصول بالاترين ميزان گلوگز محاسبه شده است. در اين شرايط (غلظت اسيد سولفوريك 36%، دماي واكنش oC90، جز جامد 15%و 175 دقيقه) ميزان گلوگز، پنتوز، فورفورال و اسيداستيك به ترتيب 12.724 ، 2.92، 3.18و 6.44 محاسبه شده است.

The Influence of the main pretreatment variables on fermentable sugar produced from walnut green skin is studied using design of experiments (DOE) based on concentrated acid hydrolysis. Levels of pretreatment temperature (65, 80, 90oC), process time(120, 180, 240 minute), solid content (5, 10, 15%) and concentration of sulfuric acid (20, 0, 60%) were selected according to previous results. Glucose and pentose composition, as well as furfural and acetic acid were analyzed by HPLC and modeled by a quadratic equation. The mathematical model was validated by an independent experiment. Optimization based on mathematical model showed that maximum glucose concentration was 12.724% in 90oC, 36% acid concentration, 15% solid content and 175 min process time.