Production of Bio ethanol from Sweet Sorghum (Sorghum bicolor L.) Juice

Abstract

TABSTRAC The use of fossil fuels contributes to global warming and there is a consequent need to resort to clean and renewable fuels. The production of biofuel from plant is becoming an attractive alternative to non-renewable fossil energy sources. Sweet sorghum is a very good alternative for bio-ethanol production to meet the energy needs of the country. Sweet sorghum is drought resistant, water logging resistant and saline–alkaline tolerant. Growing sweet sorghum for ethanol production is relatively easy and economical and ethanol produced from sweet sorghum is eco-friendly. the objective of this study was determine characterize of SSJ, ethanol production from sweet sorghum juice at optimized fermentation conditions and the effect of pH, yeast concentration (saccharomyces cerevisiae ) and the time of fermentation on the ethanol yield and ethanol concentration. Standard methods were used to analysis sucrose, glucose and fructose content by HPLC method. The total titratable acidity was determined by titration against 0.1N NaOH to a phenolphthalein end point, the pH using a pH meter, while moisture, protein and ash content by AOAC methods. GC methods with external standards were used to qualitatively and quantitatively determine ethanol concentrations in final bio-ethanol for three samples 12and 3. The fructose, glucose and sucrose concentration averaged 37.84, 39.5 and 120.16g/l respectively, moisture content is 81.6%,ash content is 0.53%, protein content is 1.59% , total titratable acidity is 0.25% as malic acid and pH is 5.13. The initial pH of the fermented juice decrease with increase in time from 5.13 to 3.9 at the end fermentation. Ethanol yield increase with increase in time from 5.9% to 8.5% for 24 to 72 hours. Ethanol concentration for three sample 12and 3 was 44% 338.2% and 39.2% respectively. Obtained high ethanol yield and high final bio-ethanol concentration for bio- ethanol yield was 8.5% and 44% respectively produce at (pH5, 2% yeast concentration and 30±1°C for 72 hours). Keywords Sweet sorghum Fermentation Saccharomyces cerevisiae Bio-ethanol

الخلاصه يساهم إستخدام الوقود الإحفورى في ظاهرة الإحتباس الحرارى في العالم ، وهناك حاجه الي إستخدام أنواع وقود نظيفه ومتجدده. أصبح إنتاج الوقود الحيوي من النباتات بديلاً جذاباً لمصادر الطاقة الإحفورية غير المتجددة، وتعتبر الذره الحلوة بديل جيد للغاية لإنتاج الإيثانول الحيوى لتلبية إحتياجات الطاقة ،حيث يتمتع بخصائص جيده فهو مقاوم للجفاف والفيضانات كما انه مقاوم لقلوية وملوحة التربه وزراعته سهله وإقتصادية نسبيا ويعتبر إنتاج الإيثانول الحيوى من الذره الحلوه صديقاً للبيئه . تهدف هذه الدراسة لتحديد الخصائص الكيميائيه للعصير المستخلص من سيقان الذره الحلوه ، إنتاج الإيثانول من تخمير العصير المستخلص بإستخدام خميرة الخبز عند ظروف تخمير (تركيز خميره 2% ،pH5 ، درجة حراره c30 لمدة 72 ساعه)، دراسة تأثير تغيير ال (pH، تركيز الخميره والزمن) على إنتاج الإيثانول الحيوى ودراسة تأثير الpH وتركيز الخميره على تركيز الإيثانول الحيوى المنتج. تم استخدام كروماتوغرافىا السوائل عالية الجودة لتحديد نسبة الفركتوز، الجلكوز والسكروز في العصير المستخلص واستخدام كروماتوغرافيا الغاز لتحديد تركيز الإيثانول المنتج كما تم تحديد نسبة الرطوبة ،الرماد والبروتين للعصير بطريقة (AOAC 1990). وجد تركيز الفركتوز، الجلكوز والسكروز في العصير84gl.37 ، 39.52gl ،120.16gl على التوالى كما وجدت نسبة الرطوبه ،الرماد ،البروتين والحموضه بالمعايره 81.64% ، 0.53% ، 1.59% ، 0.25% على التوالى وكانت قيمة الpH للعصير المستخلص 5.13 . تقل قيمة الpH الإبتدائه للعصير المخمر مع الزمن من 5.13)إلى 3.9) من24 إلى 48ساعه وتظل قيمة الpH ثابته حتى نهاية التخمير بينما يزيد إنتاج الإيثانول مع الزمن من (%5.9إلى 8.5% )من 24إلى 72 ساعه. ووجد تركيز الإيثانول الحيوى لثلاثه عينات (1،2،3) هو 44% ، 38.2% ، 39.2% على التوالى . كما ان اعلى انتاج وتركيز للإيثانول الحيوى المنتج هو (8.5% ، %44) على التوالى تم الحصول عليهما عند ظروف تخمير pH5 ، تركيز خميره 2% ، درجة حرارهc 30 لمدة 72 ساعه.