Odling av svamp på blandat matavfall
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Cultivation of fungus on mixed food waste (English)
Abstract [sv]
Detta arbete fokuserade på en metod att ge nyfunnen användning av blandat matavfall som ären väldigt stor del av avfallssektorn och en faktor som måste minskas för att skapa en hållbar framtid. Studien handlar om att undersöka möjligheten att använda blandat matavfall som ett substrat för svampen Rhizopus delemar. Effekten av två olika förbehandlings metoder undersöktes samt vilken koncentration av matrester som var mest gynnsamt för svampen och ur ett ekonomiskt perspektiv. Den första förbehandlingen innebar applicering av värme för att lösa upp de vattenlösliga ämnena i substratet, den andra var en enzymbehandling med amylas för att lösa upp stärkelsen i substratet. Utöver det undersöktes även möjligheten av skala upp processen.
Arbetet utfördes genom att odla upp agarplattor med Rhizopus delemar extrahera dess sporer efter 5 dagar tid i inkubatorn. Denna sporsuspension tillsattes därefter till vardera flaska/reaktor. Det utfördes odlingar i två olika skalor, vattenbadodling med 500 ml Erlenmeyerflaskor och reaktorodling med 4.5 L lufttransportsreaktorer. Det var totalt två olika vattenbadsodlingar som gjordes, en med 48 h odlingstid och båda förbehandlingsmetoderna och en med endast 24 h odlingstid och bara förbehandlings metoden som löste upp de vattenlösliga näringsämnena. Reaktorodlingen hade också 48 h odlingstid och även vid den så användes endast samma varmvattenbehandling som 24 h vattenbadsodlingen.
Resultatet av studien visade att Rhizopus delemar kunde växa effektivt i blandat matavfall i samtliga odlingar, dock fanns det förhållanden som svampen kunde växa bäst i. Utav de två förbehandlingarna så växte den bäst i den som endast löste de vattenlösliga näringsämnena vilket sågs som positivt ur ett ekonomiskt perspektiv då amylas-behandlingen kostar betydligt mer. Svampen växte bäst när matavfallskoncentrationen var i ett mellanläge av de koncentrationerna som testades, den optimala koncentrationen låg på 2.18 % matavfall. Vid denna koncentration av matrester gavs ett utbyte på 0.19 g biomassa / g substrat för vattenbadsodlingen med 48 h odlingstid. Den andra vattenbandsodlingen med 24 h odlingstid gav ett utbyte på 0.13 g / g och odlingen i bioreaktor gav högst utbyte då den uppnådde 0.22 g /g. Utifrån dessa resultat fastställdes det att 48 h odlingstid behövdes.
Abstract [en]
This study focused on a method to valorize mixed food waste which is a large part of the annual global waste being produced, the food waste is a significant factor that needs to be reduced to create a sustainable future. During the work, it was studied to if food waste could be used as asubstrate for the fungus Rhizopus delemar. The effect of two pretreatment methods was examined along with which concentration of food waste was the most beneficial for the fungus and from an economic standpoint. The first pretreatment method was applying heat to dissolve the water-soluble nutrients, and the second one was an enzymatic pretreatment with amylase to liquefy the starch. What concentration of food waste gave the best yield was also examined along with how well the cultivations were able to be scaled up.
The work included incubating agar plates with Rhizopus delemar on them in an incubator for 5days and then extracting the spores by creating a spore suspension. This spore suspension was then added to the shake flasks/reactors. The cultivations were performed in two different scales, two of the cultivations were water bath cultivations using 500 ml Erlenmeyer flasks and one ofthe cultivations was in 4.5 L bench-scale airlift reactors. The two cultivations that were done in the water baths had cultivations times of 48 h and 24 h respectively, with the first one including both pretreatment methods. The fungal cultivation in bioreactors had a cultivation time of 48 hand had the same heat pretreatment as the 24 h fungal cultivation in shake flasks.
The results gained from the study were that Rhizopus delemar was able to grow efficiently in mixed food waste in all cultivations but conditions like food waste concentrations and pretreatment methods affected the fungal growth. Out of the two pretreatment methods used it was seen that the simple pretreatment with heat resulted in the highest yield which was seen as positive from an economic standpoint since the amylase treatment costs considerably more. The fungus was observed to grow best in the mixed food waste concentration of 2.18 %. At this concentration, the 48 h fungal cultivation in shake flasks showed a yield of 0.19 g of biomass /g of substrate. The 24 h fungal cultivation in shake flasks gave a yield of 0.13 g / g while the 48h fungal cultivation in bioreactors gave the highest yield of 0.22 g / g. By viewing these results, it was concluded that 48 h of cultivation time was needed.
Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Keywords [en]
filamentous fungus, food, fungus, cultivation, cultivate, microbial, growth, waste, mixed food waste, Rhizopus delemar, valorization, value-added, recycling, waste management, pretreatment
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hb:diva-32288OAI: oai:DiVA.org:hb-32288DiVA, id: diva2:1883493
Subject / course
Kemiteknik - Högskoleingenjör
Supervisors
Examiners
2024-07-302024-07-102025-09-24Bibliographically approved