تاثیر گلیکوآلکالوئید موجود در ساقه و برگ گیاه سیب زمینی بر استفاده از آن ها در تولید بوتانول زیستی به عنوان سوخت زیستی پیشرفته

حدود نیم میلیون تن غده گیاه سیب زمینی در سال مصرف می شود. با این وجود، میزان قابل توجهی زیست توده آن در قالب ساختار برگ و ساقه گیاه به طور عمده بدون استفاده می ماند. اجزای مختلف گیاه سیب زمینی حاوی مقادیر بالای مواد سمی از دسته گلیکوآلکالوییدها هستند که استفاده از این زیست توده را برای مصارف مختلف مانند خوراک دام بسیار محدود می کند. این ضایعات با میزان بین 1 تا 4 برابر غده های خوراکی گیاه، می توانند برای تولید بوتانول زیستی به عنوان یک سوخت زیستی پیشرفته در کنار اتانول و استن استفاده شود.

در این مطالعه از استخراج استن، اتانول و متانول برای کاهش گلیکوآلکالوییدهای موجود در زیست توده استفاده گردید. برگ و ساقه گیاه خرد شده در معرض استخراج با حلال توسط سوکسله و سپس قبل و بعد از استخراج گلایکوآلکالویید ها تحت تخمیر با باکتری های کلستریدیوم استوبوتیلیکوم قرار گرفت. همچنین، جهت افزایش میزان تولید استن، بوتانول و اتانول زیستی، قبل از تخمیر دو مرحله حذف بازدانده و پیش فرآوری اسیدی رقیق (1 درصد) به مدت یک ساعت در دمای 180 درجه سانتی گراد به صورت متوالی انجام گردید.

زیست توده برگ و ساقه گیاه به ترتیب حاوی 74 و 48 میلی گرم گلیکوآلکالویید در هر گرم بود. وجود تنها 07/0 میلی گرم گلیکوآلکالویید در هر لیتر از محیط تخمیر، منجر به مختل شدن کامل تولید بوتانول می شود. پس از حذف بازدارنده توسط حلال ها، تخمیر منجر به تولید 2/3 و 8/3 گرم بر لیتر استن، بوتانول و اتانول زیستی به ترتیب از برگ و ساقه گیاه پس از حذف بازدارنده ها شد. میزان حلال تولید شده از برگ و ساقه گیاه پس از حذف بازدارنده به ترتیب تا 7/4 و 4/2 برابر افزایش یافت و با به کارگیری دو مرحله متوالی حذف بازدانده و پیش فرآوری اسیدی رقیق، میزان تولید استن، بوتانول و اتانول زیستی به افزایش 14 و 7/4 برابری تولید حلال به ترتیب از برگ و ساقه گردید.

مقادیر کم گلایکوآلکالویید به عنوان ماده سمی، می تواند منجر به مختل شدن کامل فرایند تخمیر شود. همچنین، با استفاده از حلال ها می توان این مواد را حذف کرد و از این منبع تجدیدپذیر به عنوان یکی از ضایعات پر تولید در بخش کشاورزی استفاده نمود و ازآن به عنوان یک ماده اولیه مهم و ارزان برای تولید سوخت های زیستی بهره برد.