پیش فرآوری ازن کافت کاه گندم با هدف بهبود لیگنین زدایی: استفاده از روش سطح پاسخ برای مدل سازی و بهینه-سازی فرآیند

کاه گندم به طور گسترده برای خوراک دام و در پالایشگاه های زیستی برای تولید قند استفاده می شود. با این حال، سلولز به عنوان منبع اصلی قند، توسط لیگنین محافظت شده است. ازن اکسیدکننده ای قوی است که می تواند لیگنین را تجزیه و سلولز را برای هضم آنزیمی در دسترس قرار دهد. هدف از این پژوهش لیگنین زدایی کاه گندم با فن آوری ازن کافت به عنوان یک فرآیند سبز، محیط زیست پسند و انرژی کارآمد است. مدلسازی و بهینه سازی با استفاده از روش سطح پاسخ و با بررسی اثرات پنج عامل نرخ تولید ازن (1، 2 و 3 گرم بر ساعت)، زمان ازن دهی (15، 30 و 45 دقیقه)، نرخ جریان (0، 3 و 6 لیتر بر دقیقه)، محتوای رطوبت (100، 200 و 300 درصد وزنی) و مقدار اوره (0، 5/1 و 3 درصد وزنی) انجام شد. یافته های این پژوهش بیشینه لیگنین زدایی (50 درصد) را در بیشترین سطوح عامل های نرخ تولید ازن، زمان، نرخ جریان، اوره و کمترین سطح رطوبت نشان داد. عامل های نرخ جریان و محتوای رطوبت به ترتیب با بیشترین تاثیرگذاری (36 و 20 درصد)، موثرترین پارامترها در فرآیند لیگنین زدایی بودند. در شرایط بهینه، 8/49 درصد لیگنین زدایی در نرخ تولید ازن دهی 3 گرم بر ساعت، زمان 45 دقیقه، نرخ جریان 7/5 لیتر بر دقیقه، رطوبت 100 درصد وزنی و مقدار اوره 3 درصد وزنی با شاخص مطلوبیت 99/0 حاصل شد. روش سطح پاسخ توانست برازش بالایی بین داده های آزمایشی و پیش بینی شده با ضریب تبیین 90/0 ایجاد کند. یافته ها نشان داد که فرآیند ازن کافت با استفاده از عامل های پیشنهادی می تواند برای لیگنین زدایی کاه گندم مورد استفاده قرار گیرد.