Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/1096
Title: Scale up of a solid state fermentation (SSF) pilot plant for the production of enzymes by lignocellulose utilization in ecosustainable applications
Other Titles: Scale up di un impianto pilota per fermentazioni in stato solido (SSF) per la produzione di enzimi attraverso l'utilizzazione di lignocellulose in applicazioni ecosostenibili
Authors: Tiso, Nicola
Keywords: Solid state fermentation;Pilot plant;Scale up;Bioreactor;Enzymes;Fermentazioni in stato solido;Impianto pilota;Bioreattore;Enzimi;Laccase;Disinchiostrazione biologica;Biorimedio;Industria cartaria;AGR/13
Issue Date: 2-Mar-2010
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 22. ciclo
Abstract: 
According to the modern and nowadays common concept of sustainability biomasses
are of increasing interest both as an energy source and as a valuable raw material for
the production of a large number of compounds, fine chemicals and goods.
This work focused on the development and the scale up of processes for the production
of enzymes from lignocelluloses by Solid State Fermentation (SSF) using a novel prototype demonstration plant at pre-industrial scale. The optimization of thesemprocesses, the study of new products and their potential for “green” applications are also essential parts of the present work.
Industrial productions are characterized by a deep and close correlation among the
product, the production process and the plant. The contemporaneous development and
the strict balance of those three aspects is the main basis for the success of any
technologically novel rising industrial activity.
As it results from the data of the scientific literature, in order to obtain profitable results
it is necessary to develop specific plants and dedicated bioreactors which can take into
account some particular characteristics of the new processes such as dissipation of heat
due to the metabolic respiration and/or hyphen fragility if filamentous fungi are used.
The high flexibility and the low utilities requirement are the most valuable qualities of
the plant design obtained.
We performed most of the experiments using edible mushrooms strains (mainly Lentinula edodes and Pleurotus ostreatus strains) setting the major interest on the production of extracts containing a pool of enzymes, almost entirely oxidoreductases.
A considerable part of this study was devoted to the investigation of novel applications
based upon these enzymes, focusing especially on laccase which is highly promising
for environmental features.
The results of the experiments shown the concrete possibility to apply laccases to the
biodeinking treatment of wastepapers and suggest that ligninolytic enzymes can be
useful utilized in novel remediation processes for recalcitrant pollutants removal.

In accordo con il moderno ed oggigiorno comune concetto di sostenibilità, le biomasse
suscitano crescente interesse sia come fonti di energia sia come valida materia prima
per la produzione di un gran numero di composti, prodotti chimici e beni di consumo.
Questo lavoro si incentra sullo sviluppo e lo scale up di processi per la produzione di
enzimi da lignocellulose tramite Fermentazioni in stato solido (SSF) utilizzando un
innovativo impianto pilota dimostrativo su scala pre-industriale. L’ottimizzazione di
questi processi, lo studio di nuovi prodotti e del loro potenziale in applicazioni “verdi”
sono altre parti essenziali del presente elaborato.
Le produzioni industriali sono caratterizzate da un’ intima correlazione tra prodotto,
processo produttivo ed impianto di produzione. Lo sviluppo simultaneo e lo stretto
equilibrio di questi tre aspetti costituisce la base fondamentale del successo di ogni
nascente attività industriale innovativa.
Come risulta dai dati della letteratura scientifica, per ottenere risultati vantaggiosi é
necessario lo sviluppo di impianti specifici e di bioreattori dedicati che tengano conto di
alcune particolari caratteristiche dei nuovi processi come la dissipazione del calore
dovuto alla respirazione metabolica e/o la fragilità delle ife se vengono usati funghi
filamentosi.
L’elevata flessibilità e lo scarso consumo delle utility sono le caratteristiche di maggior
valore del design d’impianto ottenuto.
Abbiamo condotto la maggior parte degli esperimenti utilizzando ceppi di funghi eduli
(principalmente Lentinula edodes e Pleurotus ostreatus) volgendo l’interesse
maggiormente sulla produzione di estratti contenenti un consorzio enzimatico,
costituito prevalentemente da ossidoreduttasi.
Una parte considerevole di questo studio è stata dedicata all’investigazione di
applicazioni innovative basate su questi enzimi, soffermandosi particolarmente sulla
laccasi in quanto altamente promettente per scopi ambientali.
Description: 
Dottorato di ricerca in Scienze ambientali
URI: http://hdl.handle.net/2067/1096
Appears in Collections:Archivio delle tesi di dottorato di ricerca

Files in This Item:
File Description SizeFormat
ntiso_tesid.pdf10.39 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s)

1
Last Week
1
Last month
0
checked on Oct 30, 2020

Download(s)

8
checked on Oct 30, 2020

Google ScholarTM

Check


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons