Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11613
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorAzlin Suhaida Azmi, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorMd. Zahangir Alam, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorNoor Illi Mohamad Puad, Ph.Den_US
dc.contributor.authorAsali, Usameen_US
dc.date.accessioned2023-08-11T02:58:55Z-
dc.date.available2023-08-11T02:58:55Z-
dc.date.issued2022-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11613-
dc.description.abstractThe industrial demand for lactic acid (LA) has increased significantly due to their functional properties in different fields. LA production by Rhizopus sp. using various substrates have been studied. But, the problem of low production yield is still unsolved due to the following issues: finding a suitable low-cost substrate and controlling the fungal morphology during fermentation to maintain high oxygen concentration. Therefore, this project’s main aims are to improve the LA yield by selecting a better substrate between banana peel (BaP) and beet pulp (BeP) for higher LA yield; to optimize the Rhizopus sp. immobilization process for a maximum weight of fungal attachment on the loofah using potato dextrose, and to increase the LA yield through semi-continuous simultaneous saccharification and fermentation (SSF) in air pulsed airlift reactor (ALR) (using the selected substrate with the optimum immobilization condition). For the first part of this research, two fermentation experiments with different BaP and BeP concentrations (40 to 100 g/L) in a shake flask were carried out to determine the best substrate for higher LA yield. The results showed that the produced LA yield from BaP (0.044 g/g) was 3-fold higher than that of BeP (0.0146 g/g). For the second part of the study, optimization of Rhizopus sp. immobilization conditions (potato dextrose (0.02 to 1.5 M), agitation speed (0 to 150 rpm), and incubation time (24 to 72 h)) onto a loofah sponge were carried based on a face-centered central composite design (FCCCD) by Design-Expert software v11.1.2.0 with the attached biomass weight as the response for each parameter. Then, a scanning electron microscopy (SEM) test was conducted to evaluate the fungal attachment and loofah structure after the immobilization. Based on the parameters proposed by FCCCD, the maximum biomass weight of 0.252 g was achieved onto 0.3 g of loofah at dextrose concentration, agitation speed, and incubation time of 0.45 M, 100 rpm, and 24 h, respectively. SEM results showed a good fungal attachment with no degradation to the loofah fibers. In the third part of the research, three SSF experiments with different air pulsation frequencies (0.0384 to 0.1667 s-1) were conducted in loofah immobilized ALR using 60 g/L BaP for 8 days. After that, the immobilized loofah from each experiment was examined using SEM to elucidate the effect of different pulsation frequencies on the fungal morphology. From SSF results, the 0.0384 s-1 was the best frequency to increase the LA yield to 0.091 g/g after 3 days of fermentation. It is 2.1-fold higher in comparison with the free-cell non-pulsed shake flask culture in the previous study. Unlike the frequency at 0.0384 s-1 the SEM images showed that at 0.1667 s-1 frequency the airlift flow was restricted by the irregular formation and the trapped BaP particles between hypha may lead to oxygen transfer limitation in the ALR. The results may improve LA productions by proposing an easy, fast, and efficient method for fungal immobilization on loofah using potato dextrose. In addition, the uncontrolled fungal growth problem inside submerged cultures can be resolved by applying a simple air pulsing system. Further studies on the fermentation conditions for BaP and BeP for better fungal utilization and LA production, the substrate consumption rate and culture composition during the SSF process are also recommended for future research.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2022en_US
dc.subject.lcshLactic aciden_US
dc.titleLactic acid production by immobilized Rhizopus Sp. through simultaneous saccharification and fermentation process using banana peel and beet pulpen_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.description.identityt11100484133UsameAsalien_US
dc.description.identifierThesis : Lactic acid production by immobilized Rhizopus Sp. through simultaneous saccharification and fermentation process using banana peel and beet pulp / by Usame Asalien_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeMaster of Science in Engineeringen_US
dc.description.abstractarabicزاد الطلب الصناعي على حمض اللاكتيك (LA) بشكل كبير بسبب خصائصه الوظيفية في مختلف المجالات. تمت دراسة إنتاج LA بواسطة Rhizopus sp. باستخدام مواد أولية مختلفة من قبل. ومع ذلك، فإن مشكلة انخفاض الإنتاج لا تزال دون حل بسبب القضايا التالية: العثور على مادة أولية مناسبة منخفضة التكلفة والتحكم في التشكل الفطري أثناء التخمير للحفاظ على تركيز أكسجين العالي. لذلك، فإن الأهداف الرئيسية لهذا المشروع هي تحسين إنتاجية LA عن طريق: اختيار أفضل مادة أولية بين قشر الموز (BaP) ولب البنجر (BeP) للحصول على مردود أعلى من LA، تحسين عملية تثبيت Rhizopus sp. للحصول على أقصى وزن للارتباط الفطري على اللوف باستخدام دكستروز البطاطس، واستخدام المادة الأولية المختارة مع ظروف التثبيت المثلى لزيادة مردود LA من خلال عملية التخمير والتسكير المتزامن شبه المستمر (SSF)في مفاعل الرفع الهوائي النابض(ALR) . للجزء الأول من هذا البحث، تم إجراء تجربتي تخمير بتركيزات مختلفة من BaP وBeP ( 40 إلى 100 جم/لتر) بطريقة اهتزاز القارورة لتحديد أفضل مادة أولية للحصول على إنتاجية أعلى من LA. أظهرت النتائج أن مردود LA الناتج من BaP (0.044 جم/جم) كان أعلى بثلاثة أضعاف من BeP (0.0146 جم/جم). بالنسبة للجزء الثاني من الدراسة، تم تحسين ظروف تثبيت Rhizopus sp. على إسفنجة اللوف (دكستروز البطاطس (0.02 إلى 1.5 محلول مولي)، وسرعة اهتزاز (من 0 إلى 150 دورة في الدقيقة)، ووقت الحضانة (24 إلى 72 ساعة)) باستخدام تصميم مركب مركزي الوجه (FCCCD) بواسطة برنامج Design-Expert v11.1.2.0. مع تسجيل جَوَاب واحد لكل عامِل وهو وزن الكتلة الحيوية المثبتة. بعد ذلك، تم إجراء اختبار المسح المجهري الإلكتروني (SEM) لتقييم الارتباط الفطري وبنية اللوف بعد التثبيت. بناءً على المعلمات المقترحة من قبل FCCCD، تم تحقيق أقصى وزن للكتلة الحيوية قدره 0.252 جم على 0.3 جم من اللوف بتركيز دكستروز البطاطس، سرعة التحريض، ووقت الحضانة البالغ 0.45 محلول مولي، 100 دورة في الدقيقة، و24 ساعة، على التوالي. أظهرت نتائج SEM ارتباطًا فطريًا جيدًا مع عدم وجود تحلل لألياف اللوف. في الجزء الثالث من البحث، أجريت ثلاث تجارب SSF بترددات نبض هواء مختلفة (0.0384 إلى 0.1667 بالثانية) في فطر مثبت باللوف في ALR باستخدام 60 جم/لتر BaP لمدة 8 أيام. بعد ذلك، تم اختبار الفطر المثبت باللوف من كل تجربة باستخدام SEM توضيح تأثير ترددات النبض المختلفة على التشكل الفطري. من نتائج SSF، تردد 0.0384 بالثانية كان هو الأفضل لزيادة إنتاجية LA إلى 0.091 جم/جم بعد ثلاثة أيام من التخمير. و كانت الإنتاجية أعلى بمقدار 2.1 ضعف مقارنة بتجربة اهتزاز القارورة غير النبضية ذات الخلايا الحرة في الدراسة السابقة. على عكس عندما كان التردد 0.0384 بالثانية، أظهرت صور SEM عند تردد 0.1667 بالثانية أنه تم تقييد تدفق الهواء بالتكوين غير المنتظم وجزيئات BaP المحتبسة بين الخُوْط الفطرية مما يؤدي إلى تقييد نقل الأكسجين فيALR . قد تحسن هذه النتائج إنتاج LA من خلال اقتراح طريقة سهلة سريعة وفعالة لتثبيت الفطريات على اللوف باستخدام دكستروز البطاطس. بالإضافة، مشكلة النمو الفطري غير المنضبط داخل الزراعات المغمورة يكن حلها عن طريق تطبيق نظام نبضات هواء بسيط. بالإضافة إلى ذلك، يوصى بإجراء مزيد من الدراسات للبحث في المستقبل حول ظروف التخمير لـ BaP وBeP من أجل استخدام فطري وإنتاج LA أفضل و معدل استهلاك المادة الأولية وتركيب المُسْتَنْبَتٌ أثناء عملية SSF.en_US
dc.description.callnumbert QP 801 L3 A79L 2022en_US
dc.description.notesThesis (MSENG)--International Islamic University Malaysia, 2022.en_US
dc.description.physicaldescriptionxvi, 86 leaves : illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeMaster Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100484133UsameAsali_24.pdf24 pages file411.14 kBAdobe PDFView/Open
t11100484133UsameAsali_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file3.24 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.