Journal of Petroleum & Environmental Biotechnology

Abstrait

Optimisation des paramètres de fermentation pour la bioconversion du maïs en éthanol à l'aide de la méthodologie de surface de réponse

Navpreet Kaur Walia*, Kamaljeet Kaur Sekhon, Swaranjit Singh Cameotra, Dharam Paul Chaudhary, Pallavi Srivastava et Anil Dutta

Le monde est confronté au problème de la crise pétrolière et a besoin de solutions immédiates. La perception du développement durable comme moyen d'intégrer les objectifs environnementaux, sociaux et économiques de la société s'est considérablement développée afin de maximiser le bien-être humain dans le système actuel sans compromettre la capacité des générations futures. Un développement qui n'est pas durable entraînera inévitablement des répercussions sociales, économiques et environnementales négatives (OCDE 2001). L'énergie est le besoin crucial de l'humanité et en plus c'est un don inestimable offert par la nature. L'augmentation continue de l'utilisation des combustibles fossiles et l'épuisement des stocks de pétrole nous ont amenés à repenser l'utilisation de sources d'énergie renouvelables qui réduiront également les émissions de dioxyde de carbone (CO2). Les biocarburants, comme l'éthanol, sont généralement considérés comme renouvelables puisque le CO2 émis dans l'atmosphère est récupéré par la culture en croissance au cours du cycle de croissance suivant. Les problèmes les plus importants liés à la conversion des glucides en éthanol sont le coût et la disponibilité du substrat. Par conséquent, il est utile de développer un processus économique qui permette l'utilisation de substrats bon marché pour la conversion successive en éthanol. Il est donc nécessaire de mener des recherches de pointe sur un processus de conversion efficace, économique et efficient. La présente étude a été menée pour optimiser le potentiel de production d'éthanol du maïs (Zea mays). Afin d'obtenir une production maximale d'éthanol, les expériences ont été menées en optimisant trois variables de fermentation, à savoir le pH, la température et la concentration du substrat, qui ont été optimisées dans différentes conditions à l'aide de la méthodologie de surface de réponse (RSM) par un logiciel expert en conception (version 8. 0.7.1 Stat-Ease Inc ; USA). Les paramètres ont été optimisés par une conception composite centrale en observant l'effet de la combinaison de deux variables et en gardant la constante sur la production d'éthanol. Au cours des expériences, la production maximale d'éthanol était de 74,6 g/L dans les conditions suivantes : pH 5,8, température 31°C et concentration de substrat 160 g/L. La RSM est une meilleure méthode d'optimisation des paramètres car elle demande moins de travail et est plus précise que les méthodes classiques. Elle réduit le nombre de lots de fermentation. L'adéquation de tous les modèles s'est avérée significative à 99 %, les coefficients de détermination étant de (0,9923) (0,9735) (0,9662).