Abstrait

Biotechnologie-2013 : Conception d'expériences Taguchi (DOE) pour les fermentations, les prétraitements et les études d'inhibiteurs - Sreenivas Rao Ravella - Université d'Aberystwyth

Sreenivas Rao Ravella, David Bryant, Mamatha Potu et Joe Gallagher Aberystwyth 

Une bioraffinerie est une installation qui intègre des stratégies et des dispositifs de conversion de biomasse pour fournir des carburants, des substances chimiques, des produits livrés à prix coûtant, des aliments pour animaux, des matériaux et de l'énergie à partir de la biomasse. La plate-forme de bioraffinerie BEACON est un projet de recherche axé sur l'innovation visant à travailler avec des entreprises pour développer de nouveaux produits, approches et méthodologies qui pourraient produire de l'innovation et un impact commercial. Le traitement et la conversion de la biomasse végétale offrent une variété d'opportunités d'optimisation. Les caractéristiques de la technologie de conversion peuvent faire partie de la mission, par exemple le développement de nouvelles techniques de prétraitement pour la conversion directe de la biomasse végétale. Aujourd'hui, il existe un besoin de stratégies plus efficaces et plus solides qui pourraient convertir plus de biomasse avec moins d'inhibiteurs. Les progrès dans ces domaines permettront une conversion/fermentation efficace de substrats à base de plantes en produits à meilleur prix. Nous optimisons actuellement la technologie de prétraitement en utilisant un modèle d'expériences basé sur Taguchi pour les coques d'avoine à l'échelle pilote. Un modèle d'expériences basé sur Taguchi (DOE) a été utilisé pour mener des expériences afin d'étudier le processus de prétraitement et d'optimiser les conditions de prétraitement. L'évaluation de la variance (ANOVA) a été réalisée pour atteindre le niveau de premier ordre et pour comprendre la nature et les conséquences interactives de chaque élément sur le prétraitement. Des prétraitements basés sur une explosion de vapeur en deux étapes combinée à une séparation intermédiaire ont été utilisés pour réduire la teneur en inhibiteur. Cette explosion de vapeur en deux étapes réduit la teneur en inhibiteur, favorise la fermentation de la lignocellulose et simplifie le processus en dehors des étapes de détoxification. Réalisez le potentiel réaliste du DOE avec une méthode efficace en seize étapes pour utiliser la méthode Taguchi. Au cours de la dernière décennie, la conception d'expériences (DOE) a connu des avancées remarquables grâce aux travaux du gourou du management japonais Genechi Taguchi. Mais, jusqu'à présent, les livres sur la méthode Taguchi étaient imprégnés de théorie et d'analyse statistique complexe. Aujourd'hui, ce travail pionnier traduit la méthode Taguchi en un dispositif en seize étapes facile à mettre en œuvre. Basé sur le parcours éducatif réussi de Ranjit Roy Taguchi, ce package e-book/CD-ROM richement illustré offre aux lecteurs les connaissances et les capacités essentielles pour reconnaître et observer l'approche Taguchi des projets d'ingénierie, du concept et des programmes à l'analyse pratique des dossiers. Il convient parfaitement aux gestionnaires et techniciens sans diplôme universitaire en ingénierie ou en statistique, et son propre rythme de lecture, avec des exercices couverts dans chaque faillite, aide les lecteurs à commencer à utiliser l'équipement Taguchi DOE au plus vite. Les fonctionnalités uniques incluent : 

* Un CD-ROM d'accompagnement du logiciel Qualitek-4, qui effectue des calculs et permet de réaliser toutes les expériences d'exemple décrites dans le livre électronique 

* hassle-solving physical games applicable to real engineering situations, with answers protected at the give up of the text 

* coverage of two-, three-, and four-level elements, analysis of variance, sturdy designs, mixture designs, and extra 

 Engineers and technical personnel running in manner and product design-in addition to other experts interested in the Taguchi technique-will find this ebook/CD-ROM a relatively crucial and useful asset for making the most of DOE of their paintings. 

because the closure of several Kraft pulp turbines in the beyond decade in Canada, efforts to reposition the world has resulted in a revision of the enterprise version of presently running generators via reworking them into incorporated forest Biorefineries (IFBRs) [1]. An IFBR commonly entails the diversification of the product portfolio of a mill by using integrating new methods for sustainable products, along with biochemicals, bioenergy, biofuels, or biomaterials. different advantages of a biorefinery included into a Kraft dissolving pulping mill encompass: (i) the existing infrastructure on web site can lessen the investment fees for the biorefinery; (ii) skilled manpower with enjoy in biomass dealing with and processing is to be had on web page; (iii) the heating and cooling application requirements may be provided (partially or completely) by way of the mill. five Kraft pulp mills in Canada had been converted from paper grade to dissolving grade pulp methods in the past. In 2014, three different mills had been under conversion, because of an increase inside the price and global call for for dissolving grade pulp, which may be used for the manufacture of textile fibers [2]. Dissolving Kraft pulp turbines are appropriate receptors of a sugar platform biorefinery, due to the fact the prehydrolysis of the wood chips to do away with the hemicellulose fraction is finished prior to cooking, therefore making hemicellulosic sugars to be had for new merchandise. currently, the hemicelluloses are usually combusted to produce power inside the chemical restoration cycle of the pulping method. several strategies exist for the prehydrolysis of timber chips. the use of warm water is nice, due to the fact it's far a mature, fee-efficient method, and does no longer require using chemicals. moreover, the hemicellulose sugars can be without problems extracted and recovered. The ensuing stream is dilute and consists of a mixture of pentose and hexose sugars with less than 4% w/v general sugar [3], and small portions of organic acids and phenolics. Valorization of this flow through a biochemical pathway to provide biofuels, such as ethanol and butanol, or a chemical pathway for bioproducts, consisting of furfural or xylitol, is feasible. In generators with a hardwood feedstock, it's miles effective to supply a platform bio-product, inclusive of furfural, because the pentoses, which make up the best proportion of the prehydrolysate movement, are more difficult to ferment into biofuels than hexoses. additionally, the manufacturing fee of biofuels from this sort of flow is higher than from opportunity feedstock, like sugar cane or corn [4]. Furfural is a platform chemical, that could update several industrial natural compounds which can be currently made from crude oil. 

Biography 

Sreenivas Rao Ravella a obtenu son doctorat en microbiologie à l'Université d'Osmania et a effectué des études postdoctorales au Centre de biologie cellulaire et moléculaire (CCMB), à Hyderabad, en Inde. Il est chercheur principal en fermentation à l'Institut des sciences biologiques et environnementales rurales (IBERS), une organisation de recherche de premier plan au Royaume-Uni. Il a publié plus de 40 articles dans des revues réputées et a été réviseur pour plusieurs revues scientifiques. 

rsr@aber.ac.uk