5
Process optimization for the production of sugar for the bioethanol industry from sorghum, a non-conventional source of starch N.K. Aggarwal 1 , P. Nigam 2, *, D. Singh 1 and B.S. Yadav 1 1 Department of Microbiology, CCS Haryana Agricultural University, Hisar 125 004, India 2 School of Biomedical Sciences, University of Ulster, Coleraine BT 52 1SA, North Ireland, UK *Author for correspondence: Tel.: +44-2870-324-053, Fax: +44-2870-324-965, E-mails: [email protected], [email protected] Received 14 February 2001; accepted 19 April 2001 Keywords: a-Amylase, glucoamylase, liquefaction, sacchari®cation, sorghum, starch Summary A commercial preparation of a-amylase, Biotempase, obtained from Biocon India Pvt. Ltd., and crude glucoamylase produced from Aspergillus sp. NA21 were used to hydrolyse sorghum powder, a non-conventional starchy substrate. Among various concentrations of starch (15±35%, dry weight/volume) tried for maximum liquefaction; slurry made with 25% substrate concentration proved optimal. An economical process of liquefaction was carried out using steam under pressure (0.2±0.3 bar, 104±105 °C) to liquefy a 25% slurry in just 45 min, contrary to a slower process carried out at 95 °C in a water bath. For liquefaction of starch a pH of 5.0 proved to be optimum. The dose of Biotempase as prescribed by the supplier could be reduced by 33% achieving the same degree of liquefaction, by addition of CaCl 2 to the starch slurry at the concentration of 200 mg/l. The conditions for the sacchari®cation of lique®ed starch were optimized to be 45 °C and pH 5.0, producing 90% sacchari®cation in 24 h. Supplementation of divalent ions Ca 2+ , Mg 2+ and Zn 2+ in the process of sacchari®cation showed no eect. Finally glucose was found to be the main hydrolysis product in the sacchari®cation of sorghum starch. Introduction The Indian alcohol industry utilizes residual sugars present (50%) in sugarcane molasses, a by-product of the sugar industry, in the fermentation process. Molas- ses has hitherto been the cheapest raw material to be used in Indian distilleries. However, this conventional substrate is no longer a cheap and good quality substrate for ethanol production due to its decontrol by the government of India. The ongoing economic liberalization process in India has made it obligatory on the part of the alcohol industry to improve the quality of alcohol for various end products, so as to compete on a global basis in international market. This situation has necessitated a switchover to substrates other than molasses for fermentation. Consequently, the All-India Distillers's Association organized an international sem- inar on `alcohol from substrates other than molasses' to discuss the possibility of using dierent substrates as substitutes for molasses (Misselhorn 1994; Shro 1994) in view of the escalating molasses price. Moreover, in¯ux of multinational companies producing starch- based ®ne grade alcohol, has increased the problems of Indian distilleries, thereby giving an incentive to switch from molasses-based to starch-based ethanol. The fea- sibility of alcohol production from starchy substrates in order to compete with sugarcane molasses will depend on the optimization of the process steps of liquefaction and sacchari®cation, which were not required for the readily fermentable sugars in molasses. Starch availability and its processing costs are the main considerations in the overall production cost of sugars from starchy substrates. Major starchy substrates such as wheat, rice, potato and corn etc. are commonly used sources of food for a major population in India. Therefore, a non-conventional starchy substrate, sor- ghum, could be exploited for sugar production to be used in distilleries. Moreover, owing to its high carbo- hydrate content, sorghum provides one of the most ecient sources of starch. This has not yet been fully exploited in highly technical industrial enterprises for sugar production. Since the use of starch-based raw materials for ethanol production is not a common practice in India, it was therefore imperative to optimize the conditions for the economical hydrolysis of the starchy substrate to produce sugars for subsequent fermentation. Starch sacchari®cation requires prior gelatinization by heat treatment, liquefaction by a-amylase and conver- sion to sugars by glucoamylase. Enzymic hydrolysis of World Journal of Microbiology & Biotechnology 17: 411±415, 2001. 411 Ó 2001 Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands.

Optimization Bio Ethanol From Starch Sweet Shorgum

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Optimization Bio Ethanol From Starch Sweet Shorgum

������� ������� ��� ��� �������� �� ����� ��� ��� ������ �� ��������� ������� � � ��� �� �� �� ������ �� ������

���� �������� �� � ������� �� � ��� ��� ���� ��������������� �� ������� ��� ������� ���� ������� ����������� ����� ��� ���� �!���� "� #���!� �� � ��� ��� ���������� ������� �������� #$ �� ���� %��" �����!� �&'���"� � ������!�� �( $��)( *��+�,-�+.��+��.� /�0( *��+�,-�+.��+12�� 3+�����( �)�����4����)� )�5��)����"4����)� )�5

���� ��� � ������� �!!" ����#$�� % �#� �!!

&��6�!�( �&�� �'�� ���(�� �'�� )��*��$ (�� '������ +��$ (�� '(������ '$����

�����

� �(����� � #��#���$ (� (* �&�� �'�� � ($��#�'�� (�$� ��� *�(� � (�(� ,�� � ��$� -$��� ��� ��������(�� �'� #�(����� *�(� ����������� '#� ��� ���� �'�� $( � ��( '� '(����� #(����� � �(�&�(����$ (��'$���� '��'$��$�� ��(�� ��� (�' �(����$��$ (�' (* '$���� ./01/2� �� �� ��$3�(���4 $� �� *(� ��5 ��� )��*��$ (�" '��� ���� � $� �/2 '��'$��$� �(����$��$ (� #�(��� (#$ ��� �� ��(�(� �� #�(��'' (* )��*��$ (���' ���� �� (�$ �' �� '$��� ����� #��''��� .!��0!�1 ���� !�0!/ �64 $( )��* � �/2 '��� � 7�'$ �/ � ���(�$��� $( � '(��� #�(��'' ���� �� (�$ �$ %/ �6 � � ��$�� ��$�� �(� )��*��$ (� (* '$���� � #8 (* /�! #�(��� $( ��(#$ ���� 9�� �('� (* � ($��#�'� �' #��'�� ��� � $�� '�## �� �(�� �� ������� � 112 ��� �� �� $�� '��� ������(* )��*��$ (�� � ��� $ (� (* 6�6� $( $�� '$���� '��� �$ $�� �(����$��$ (� (* �!! ��3� 9�� �(�� $ (�' *(� $��'������ +��$ (� (* )��+�� '$���� ���� (#$ � :�� $( �� �/ �6 ��� #8 /�!� #�(��� �� %!2 '������ +��$ (� � �� ����##����$�$ (� (* � ����$ (�' 6��;� <��; ��� =��; � $�� #�(��'' (* '������ +��$ (� '�(��� �( �>��$� � �� ���('� ��' *(��� $( �� $�� �� � � ��( ' ' #�(���$ � $�� '������ +��$ (� (* '(����� '$�����

� ��������

9�� ,�� �� ��(�( ���'$� �$ :�' ��' ��� '����'#��'��$ .�/!24 � '�������� �(�''�'� � � &#�(���$ (*$�� '���� ���'$� � � $�� *�����$�$ (� #�(��''� <(�'&'�' ��' � $���$( ���� $�� ����#�'$ ��� ��$�� � $( ���'�� � ,�� �� � '$ �� �'� 8(������ $� ' �(����$ (��'��'$��$� ' �( (���� � ����# ��� �((� )�� $ '��'$��$� *(� �$���( #�(���$ (� ��� $( $' ���(�$�(� $�� �(�������$ (* ,�� �� 9�� (��( �� ��(�(� � ���� :�$ (� #�(��'' � ,�� � ��' ���� $ (� ��$(� (�$�� #��$ (* $�� ��(�( ���'$� $( �#�(�� $�� )�� $ (*��(�( *(� ��� (�' ��� #�(���$'� '( �' $( �(�#�$� (� ��(�� ��' ' � �$����$ (�� ���?�$� 9� ' ' $��$ (� ��'����'' $�$�� � '� $��(��� $( '��'$��$�' ($��� $����(�''�' *(� *�����$�$ (�� 6(�'�)���$ � $�� �&,�� �� '$ ��'@' �''(� �$ (� (���� :�� �� �$����$ (�� '��& ��� (� A��(�( *�(� '��'$��$�' ($��� $��� �(�''�'@ $(� '��'' $�� #('' � $ (* �' �� � >����$ '��'$��$�' �''��'$ $�$�' *(� �(�''�' .< ''��(�� %%�" ���(> %%�4 � � �� (* $�� �'���$ �� �(�''�' #� ��� <(��(���� �B�5 (* ��$ ��$ (�� �(�#�� �' #�(��� �� '$����&��'�� +�� ����� ��(�(� ��' �����'�� $�� #�(���' (*,�� �� � '$ �� �'� $����� � � �� �� ����$ �� $( '� $��*�(� �(�''�'&��'�� $( '$����&��'�� �$���(� 9�� *��&

' � $ (* ��(�( #�(���$ (� *�(� '$���� '��'$��$�' �(���� $( �(�#�$� � $� '�������� �(�''�' � ��#���(� $�� (#$ � :�$ (� (* $�� #�(��'' '$�#' (* )��*��$ (���� '������ +��$ (�� �� �� ���� �($ ��)� ��� *(� $������ *�����$��� '����' � �(�''�'��$���� ��� �� $ ��� $' #�(��'' �� �('$' ��� $��

�� � �(�' ����$ (�' � $�� (���� #�(���$ (� �('$ (*'����' *�(� '$���� '��'$��$�'� <�7(� '$���� '��'$��$�''��� �' ����$� � ��� #($�$( ��� �(�� �$�� ��� �(��(� �'�� '(����' (* *((� *(� � ��7(� #(#��$ (� � ,�� ��9����*(��� � �(�&�(����$ (�� '$���� '��'$��$�� '(�&����� �(�� �� �5#( $�� *(� '���� #�(���$ (� $( ���'�� � � '$ �� �'� <(��(���� (� �� $( $' � �� ����(&� ���$� �(�$��$� '(����� #�(� ��' (�� (* $�� �('$�C� ��$ '(����' (* '$����� 9� ' ��' �($ �$ ���� *� �5#( $�� � � �� $���� �� ���'$� � ��$��#� '�' *(�'���� #�(���$ (�� � ��� $�� �'� (* '$����&��'�� �����$�� �' *(� �$���( #�(���$ (� ' �($ � �(��(�#���$ �� � ,�� �� $ ��' $����*(�� �#���$ �� $( (#$ � :�$�� �(�� $ (�' *(� $�� ��(�(� �� � ��( ' ' (* $��'$���� '��'$��$� $( #�(���� '����' *(� '��'�)���$*�����$�$ (���$���� '������ +��$ (� ��)� ��' #� (� ���$ � :�$ (� �

���$ $���$���$� )��*��$ (� � �&�� �'� ��� �(����&' (� $( '����' � ���(�� �'�� D�: � � � ��( ' ' (*

7��! 8����� �� ������ 9 #��� "���� ��E �0�/� �!!� �� �!! &��6�� � �!��� :�����"���) :�����! �� �"� %��"�����!�)

Page 2: Optimization Bio Ethanol From Starch Sweet Shorgum

'$���� ��' ��#���� �� � � ��( ' ' � �� �� �������$ (�(* '����' $( $(5 � /&� ��(5 ��$� *��*���� ���'�' ��&��' ���� (>&B��(��'�9�� � � (* $� ' '$�� ��' $( (#$ � :� �� ��: � �

#�(��''� �(����� � � ��� *(� � '$ �� �'� *(� $��#�(���$ (� (* '����' �' �� � (�� ��� ��� �������#�� '$���� &'��'$��$� '(������

�������� � � ������

�� ��������

9�� *���� '$�� � ����������� '#� ��� �'�� �*�����$�$ (� *(� ���(�� �'� ' �$��' ' ��' '(�$��*�(� ��$��� � ��( ' �� .�($$ ��4 ��� #($�$(�' � ��� �����$ ��$��� $���� )��� ,$ ��' �� �$� ��� � ������ '����$�� �� (� #($�$(&��5$�('� ���� .���4��� ���

;�� ������� ��!� ��� ��! �����

����������� '#� ��� ��' ��$ ��$�� ���(� �� � �*�����$�$ (� ��� �� �(�$� � �� � �3E '(��� '$����1!�!� ��'$ �5$���$ /�!� �8��F� �!� <��F� � G8�F /�!����F� � G8�F !�!/ ��� 6�6� � G8�F !�/� #8 /�!�D����� �� B�'?' ./!! �4 �(�$� � �� !! � (* ��� &�� ���� '$�� :�� �$ � �6 *(� �! � �� �*$�� �(( ��$�� B�'?' ���� �(���$�� � $� � (* *��'� #��#����'#(�� '�'#��' (� �(�$� � �� � !H '#(��' #�� � ��� �����$�� �$ 1! �6 (� � �($�� '��?�� ./! ���3� �4 *(��H �� �*$�� �����$ (� $�� �(�$��$' (* B�'?' �������$� *���� �$ !�!!!� *(� �! � � ��� $�� '�#����$��$��' �'�� $( �''� ���(�� �'� ��$ � $ � �� $�� � �$�� ��: �� .!�/ �4 ��' �����$�� � $� !�/ � (*�!2 .�3�4 '$���� '(�$ (� � !� < ���$�$� ��>��� #8��H �$ 1! �6 *(� 1 � �� I��('� ����'�� *�(� '$���� ��'��� '�� � $�� ��� ��$�(� .< �� %/%4� F�� �� $ (*���(�� �'� ��$ � $ ' �5#��''�� �' ����'� (* ��((* ���('� *�(� '$���� � 1 � � �$ 1! �6�

���� " ��! ��<���

�(����� #(���� ��' #�����'�� *�(� (�� ���?�$ ����'�� �' $�� '$���� '��'$��$� *(� $�� #�(���$ (� (*'����� 6(����� � #��#���$ (�' (* �&�� �'� .� ($��&#�'�4 ��� �� (���(' ��'� .�� ( 1!!4� � )� �*(����$ (�' ���� (�$� ��� *�(� � (�(� ,�� � ��$�-$��� �����(���

�������� ��6 �������� ���� �

�$���� �(�$��$ � �� '(����� #(���� ��' ��� '�� �$���' (* $($� '����' �'$ ��$�� �*$�� �� � (� ��: ��$ �� ��( ' ' � $�� ��� ��$�(� .< �� %/%4�

� �! "�!������

�(����� #(���� ��' �(�(��� :�� � H!2 �$���(�' �� /!! �� � ! � �(��� ��� ���$� *���� �$/!! ���3� � *(� ! � �� 9�� ��' ��� (�$� ��� ��'��'��� � $� $�� '��� '(���$� 9�� #��$ (* '$���� ��'� '#��'�� � / � (* ��$�� ��� J�/ � (* /�2 #����(� ��� � �$ ! �6� �*$�� �! � � $�� �(�$��$' ���� ���$� *�����$ /!! ���3� � *(� / � � ��� $�� '�#����$��$ ��'$���'*����� $( � �(���$� � B�'?� 9�� �� � � �5$���$ (�'$�# ��' ��#��$�� $� �� ��� � �5$���$' ���� #((�� ������� �# $( !! � �' �� � '$ �� ��$��� 9�� � �$��'��#� ��' ��� '�� *(� $($� '���� �(�$��$ �((�� &��$� �� �' �� ���('� �' '$������� �$���� �(�$��$ �'(����� #(���� ��' �����$�� � ��$ # �� $�� $($������ �� '���� � � *��$(� (* !�%�

3�<����� "�!������

���� �' (* '(����� #(���� �$ !� �! ��� 1!2� �3���(����$��$ (�' � ��$�� ���� � ��( '�� �' �� � ($��&#�'� ��� �� ( 1!! �' #��'�� ��� � � (�(� ,�� � -$��F�� � $�� (* �##�(#� �$� � �$�� ��: �� � ��( &'�$� ��' ����� $( � (* ��� ������$ ��� #���� ��( �� ��$�� ��$� *(� ! � �� 9�� �(��� ��' ���� �#$( ��/ � � $� � '$ �� ��$��� 9�� �((�� ����(#����' ���� �$ /�! �� ��� �'$ � ���? '��#� ��� �' �����('� '$�������

=�����<���� ��>��� ���

9��'� '$�� �' ���� ��'�� (� $�� �(�� $ (�' �' #��'�� ���� � (�(� .9��� 4 ��� ���� ���� �� (�$ � �/!&�D����� �� B�'?' �(�$� � �� !! � '��� � - )��*��&$ (� (* '(����� '��� ./01/2� �3�� � ��$��4 ��'���� �� (�$ �$ %/ �6 � � ��$�� ��$� (� � �� ��$(����� $� '$��� ����� #��''��� .!�0!/ �6� !��0!�1 ���4��� ��#( �� � ($��#�'�� $�� �(����� � �&�� �'�#��#���$ (�� 9�� #�(��'' ��' (#$ � :�� �' �� ��>����'��� �' .� $��$�0#�('#��$� ��>��4 (* � >����$ #8 ����'��� ��� �� �(����$��$ (�' (* '��'$��$� ��� ��: ������ '�##����$�$ (� (* � ����$ (�'� 9�� #�(���'' (* )��*��$ (� ��' �(� $(��� (��� � ��5 ��� #�� (� (*��! � �' �� $�� '$����0 (� �� �((� ��$� � ����$ (��

$���� �) ���'�� ��� �(�� $ (�' *(� � ��( ' ' (* '$���� ��� ��$�� �' ��#( �� � (�(� ��: ��'�

9���� ����

(* ��: ��

6(�� $ (�' *(� '$���� � ��( ' ' ����$ (�

D�: �� 9��#���$��� .�64 #8 �('� .2� �3�4

� ($��#�'� �&�� �'� H/0! /�/0J�/ !�/ - )��*��$ (�

�� ( 1!! �� (���(' ��'� /G0J1 ��!0/�! !��/ ������� +��$ (�

�� %)&) �����6�� �$ ��

Page 3: Optimization Bio Ethanol From Starch Sweet Shorgum

=�����<���� �� "���? ����

6���� ���(�� �'� #��#���$ (� *�(� ����������� '#���� ��' �'�� *(� $�� '������ +��$ (� (* )��+��'(����� '$����� 9�� #�(��'' (* '������ +��$ (� ��'(#$ � '�� *(� $ ��� #8� $��#���$���� ��: �� �(����&$��$ (� ��� #��'���� (* � ����$ (�'� 9�� '������ +��&$ (� ��' �(� $(��� � $�� �� (* '����' �' �'$ ��$��� ��� ��$�(�� 9�� ��: ��$ � � ��( '�$� ��'��� '�� � ���(��$(���#� � ��#�� ���(��$(����'���� ����(#�� � �&��$��(3# � � ��3��$��3���:���./E1E1E� � �(4 �' �� K��$��� �(� #�#��� '����'���� ��$��$�� � '#�� �� � $� �� �� � ��(��� #�$�&��$��

������� � � �������

=�����<���� ��>��� ��� ���"�� ���� "

9�� '$���� �(�$��$ (* '(����� #(���� ��' �'$ ��$�� $(�� J%0G2 ��� �( '$��� �(�$��$ !2� - )��*��$ (������ #��''�� :�� '$��� .!� �64 ��' *(��� $( �� �(���>��$ �� $��� $��$ (* �' �� � ��$�� ��$� �$ %/ �6 ' ���$�� '��� (* '(����� #(���� ��' )��+�� � �' �� +���$ '�(�$�� $ �� .9��� �4� 9�� '��� (* 1/2�(�' '$��� � �� �� �(�� �($ �� )��+�� � $� � � ������ � $��� $��#���$��� �(�� $ (�'� ��' � '������?��# �� � � �� $�� $ �� �' (�� (* $�� �#(�$��$�(�' ����$ (�' � )��*��$ (� #�(��''� � 1!2 '��� (*'(����� #(���� �� �� ��' )��+�� � /! � � �����#��''�� :�� '$���� '$� ��� ��� ���� �*$�� H! � � �$%/ �6� � '��� (* �/2 �(�' '$��� ��' *(��� $( ���(�� �##�(#� �$� *(� $� ' #�(��'' �' $�� )��*��$ (�$((? (� J! � � �$ !� �6 ��� %! � � �$ %/ �6� � ���$�� #��''�� :�� ���$ ���� ��$$�� ��'�$'� $�� )��*��&$ (� � *��$��� �5#�� ���$' ��' ���� �� (�$ ����� $� '�(�� $ (�� ?��# �� $�� $($� $ �� ��)� �����$ (* J! � ��' �� �/2 '��� (* '(������ 9�� '�(�$�� #�� (� (* )��*��$ (� � �� ��$(���� �(�� �� ��� $( $�� �� *(��

���$ �� ����� #��''��� ��� �(�'$��$ �� �$������ (*$��#���$��� $��(���(�$� 9�� )��*��$ (� ��' ��� ����� $� � J! � � �' � '�� :�� � '$����0 (� �� ����$ (��9� ' )��*��$ (� #�($(�( #�(� ��� ��� $ (�� �����&

$���' �' $�� ���$ � :�$ (� ��� )��*��$ (� '$�#' �������� �� (�$ � � ' ���&'$�#� $��' '�� �� $�� ����� ������� *(� $�� '$�� :�$ (� (* '$���� '��'$��$�'� ' ���� ($��#�'� .�(����� � �&�� �'�4 ��' �� (#$ ���$��#���$��� (* H/0! �6� L�� (�' �('�' (* � ($��#�'����� ����� $( $�� �/2 '��� ��� $�� )��*��$ (� ��'���� �� (�$ � �� ��$(���� *(� J! � �� 9�� (#$ � :���(����$��$ (� (* ��: �� ��' *(��� $( �� !�/2� �3��9�� $ �� (* J! � � �(�� �� ������� $( 1! � � �' �� �� ���� �('� (* !�1!2 (* � ($��#�'� .9��� 14� ������ ��� .%H�4 ��#(�$�� *�'$�� ��5$� � :�$ (� (* ��''������ '��( '$���� � �����' �� $�� 9����� J!-.�&�� �'�4 �(����$��$ (� *�(� !�! $( !��!2� - )��&*��$ (� $((? $� �� �' (�� (� ����� �� $�� ��: �� �('�*�(� !�/ $( !�!2 *(� �/2 '��� �,� (���� $( ��$��� �� $�� (#$ ��� #8 *(� )��*��&

$ (�� '(����� '��� ��' #��#���� � ��>�� (* #8����' /�!� /�/� J�!� J�/ ��� G�!� ��� )��+�� �' ��!�/2 ��: �� �('�� 9�� ��'�$' (* '$����0 (� �� ����&$ (� '�(��� $��$ �C� ��$ )��*��$ (� (* '(����� ��'

$���� �) D>��$ (* �(����$��$ (� (* '(����� #(���� � '��� (� )��*��$ (�� $ �� �$ � >����$ $��#���$����

�(����� '��� .2� �3�4 - )��*��$ (� $ �� .� �4�

! 1! J! %! �! /! H! �! ��!

�$ !�0!/ �6 .!�1 ���4 � ��$(����

/ � � � � � � � � ��! � � � � � � � � ��/ � � � � � � � � �1! � � � � � � � � �1/ � � � � � � � � �

�$ %/ �6 � ��$�� ��$�

/ � � � � � � � � ��! � � � � � � � � ��/ � � � � � � � � �1! � � � � � � � � �1/ � � � � � � � � �� � ($��#�'� ��' �'�� M !�/2 .�3�4 �' ���(������� � � (�(� ,�� � �� ��$� -$��� �$����0 (� �� ����$ (�E .�4 ��� �((�� #��' '$'" .�4 ��� �((�� � '�##���'�

$���� .) D>��$ (* � ($��#�'� �(����$��$ (� (� )��*��$ (�� $ �� �

'(����� #(���� '��� .�/2� �3�4 �$ !�0!/ �6� !�1 ����

� ($��#�'� �(����$��$ (�

.2� �3�4

- )��*��$ (�

$ �� 1! � �

- )��*��$ (�

$ �� J! � �

!�! � �!�!� � �!�!/ � �!�! � �!�/ � �!��! � �!��/ � �!�1! � �

� �$����0 (� �� ����$ (�E .�4 ��� �((�� #��' '$'" .�4 ��� �((��

� '�##���'�

:�!� ��� ����� �� ���"�� �1

Page 4: Optimization Bio Ethanol From Starch Sweet Shorgum

��� ���� � � #8 ����� (* J�!0J�/� 9( �5�� �� $�� �>��$(* � ����$ (�' (� $�� #�(��'' (* )��*��$ (�� ��� (�'�(����$��$ (�' (* ��� �� ��(� �� ��� �����' ��'�#��$� #�(� � �� 6��� ��� <��� ���� �� *�(� �/ $(�/! ��3 ���� ����� $( $�� '��� � 9�� ��'�$' (�$� ���'����'$�� � ��)� �����$ (* 6���� �' �*����� *�(� $��(�'����$ (� $��$ � (��� �('� (* � ($��#�'� ��'��)� ��� *(� )��*��$ (� #�(��'' (* ' � �� ����$ (� �#��'���� (* 6���� 9����*(�� $( ������ $�� ��: �� �('�*�(� !�/ $( !�!2 .�3�4� $�� ��� �� ��(� �� '�##�&���$�$ (� ��' (#$ � :�� ��� *(��� $( �� �!! �� 6���3� �$ �(����$��$ (�' (* ��� �� (��� $��� �! ��3 )��*��$ (� ��)� ��� !�/2 ��: �� �(����$��$ (� ���/!2 �(��� <����' �� '�#��$� � � �($ '�(� �� �>��$(� )��*��$ (��F�� ��'�$' (� (#$ � :�$ (� (* )��*��$ (� (* '(�&

���� '$���� ��� ���� �(�' '$��$ � $� $�('� #��'�� ���� $�� ����*��$���� (* � ($��#�'� *(� '$���� )��*��&$ (�� 9�� '$� ? �� � >������ �(������ ��' (�$� ��� � $���'#��$ $( $�� ��: ��&�('� �'��� 9�� #��'�� ��� � (&$��#�'� �('� �(�� �� ������� � 112 $( ��� ��� '������ (* )��*��$ (� (* �/2 '(����� '��� � $� $������� (* �!! �� 6���3� K��� ��� �� ��(� �� ��' �($����� � )��*��$ (� '$�#� $�� ��(��$ (* ��: ����)� ��� ��' ' � �� $( $�� #��'�� ��� �('� ��� 112� ����� .<��� �� N 6��#�� %J" I�#$� %%%4�

=�����<���� �� "���? ���� ���"�� ���� "

- )��+�� ��'� (* '(����� #(���� (�$� ��� �' �� ��(#$ � :�� ��� #� .9��� �4� ��' ��: ��$ �� '������ &+��� �(� $� ' '$�#� $�� �(����$��$�� ����� #��#���$ (� (*���(�� �'� *�(� ����������� '#� ��� ��' �'��� 9��

��5 ��� ��(��$ (* '����' .�# $( %!24 ��' #�(������*$�� �� � .� ���� 4� I��('� ��' $�� �� � '���� � $����: ��$ � � ��( '�$� (* '(����� '$���� �' ��$��$�� � #�#�� ���(��$(���#� � <�5 ��� '������ +��$ (� (�&������ �$ �/ �6� �$ � ���� $��#���$��� $�� ��$� (*'������ +��$ (� ������� '��'$��$ � .9��� /4� 9��(#$ ��� #8 *(� $�� '������ +��$ (� ��' *(��� $( ��/�!� K $� ��(�� (#$ � :�� �(�� $ (�' *(� $�� '������ &+��$ (� .$ ��� $��#���$��� ��� #84� $�� �(����$��$ (�(* ���(�� �'� ��' (#$ � :��� 9�� '������ +��$ (� �#�(��� � $� $�� �����' �� ��: �� �� $' � $� � $������� (* !01! O3� .9��� /4� 9( ��� ��� %�2 '��&���� +��$ (�� $�� ��: �� ��' ������ �$ $�� �(����$��&$ (� (* 1! O3�� �� �� ��' �('� $( $�� �5#��$�� �����8 ���� �� $' � � �($ #�(�� �>��$ ��� � ����$ (�' ����( �>��$ (� $�� #�(��'' (* '������ +��$ (��K� ���� (�'����� $�� ���?�� ��� �$ (�' � $� ������

$( $�� (#$ ��� �(�� $ (�' *(� '(����� '������ +��$ (��(�?�� (�$ � (�� �5#�� ���$' ��#( �� ����� ��&�(�� �'� #��#���$ (� .9��� �4 ��� $�('� ���(�����&�� � � (�(� $�� ����*��$����' (* $�� �(����� �#��#���$ (�� �� ( 1!!� 9� ' ' ��� $( $�� ������ :����$��� (* $�� �'$���$ (�' *(� � >����$ '��� �(����$��&$ (�� ��� � >����$ ��$��� (* ���(�� �'� #��#���$ (��9�� #�����$��' ��'$ �� '$������ :�� *(� $�� $ #� (*'��'$��$� $( �� � ��( '��� K� �'�� � ���� �(����$��&$ (� (* '$���� $( #��#��� '��� ��� �/2 �3�� ���� ��' '��� #��*(���� $�� )��*��$ (� � � ' ��� '$�#� $����*(��� $ �� (* �� � ��' ��)� ���� ,� $�� $���$���� $ '���' $(

$���� �) - )��*��$ (� ��� '������ +��$ (� ��� #� *(� $�� � ��( ' ' (*

'(����� '��� �

������$��' - )��*��$ (� ������� +��$ (�

���� �(����$��$ (� �/2� �3� ����

D�: �� � ($��#�'� 6���� ���(�� �'�

D�: �� �(����$��$ (� !�!2� �3� 1! O3� (* )��+��

'���

#8 (* $�� #�(��'' J�! /�!

9��#���$��� .�64 !�0!/ �6 �/ �69 �� .����$ (�4 J! � � �� �

6�� �� (� .6���4 ##� �!! !!

������$ '������ +��$ (� ���� �%!

/����� �) D>��$ (* $ �� (� '������ +��$ (� (* )��+�� '(�����

#(���� �' �� ����� ���(�� �'� .�$ J! �6� #8 /�!� �/2� �3� '��� �

��: �� M 1! O3� )��+�� '��� 4�

$���� �) D>��$ (* $��#���$���� #8 ��� �(����$��$ (� (* ����� ���(�� �'� (� '������ +��$ (� (* )��+�� '(����� #(�����

9��#���$��� .�64 ������� +��$ (� .24 #8 ������� +��$ (� .24 D�: �� O3� ������� +��$ (� .24

1! J1�J1 1�/ J��/J !�!! �%�%�

1/ G1�G% ��! JH�/! �!�!! J/���

�/ H/�H ��/ H�H 1!�!! HG�!!

J! %!��H /�! HG�HJ �!�!! HG�J

H! J1�J1 J�! /%�1/ 0 0

�� %)&) �����6�� �$ ��

Page 5: Optimization Bio Ethanol From Starch Sweet Shorgum

�� � �(��(� #���$ �� (* #�(��� �� � ��( '�$� *�(�� �$� '��� �' ��� $( �(����$��$� (�&'���� � ��( &'�$�'� � �$� '��� �' ��)� ��' �''�� $ �� *(� '������ +&��$ (�� ,� ��� ��'�' ���$ �� � �� �('�' (*���(�� �'�' .���� N ��''�#� %%G4 ��� ($���������$ (� ��: ��' ��' ��' �� �'�' '��� �' 5 ���'������'� ��� #��$ ��'� ��� ����''�� $( '������ * ��� (�' '$����&�(�$� � �� '��'$��$�' �C� ��$ .P(��'N ,������ %%�" 9�(��' �� ��� %%J4� <(��(���� $���C� ��� (* �� ��: ��$ � '$���� '������ +��$ (� #�(��''��#���' (� $�� ��$ � $ (* $�� ���(�� �'� ��� �'( (�$�� #�� $ (* ��: �� .�(� �� ��� %%/4� K� �'�� � �����#��#���$ (� $�(��� ��)� � �� �� � *(� �(�#�$� '�����&� +��$ (�� F�� ���(�� �'� #��#���$ (� '���' $( ����'(�� �&�� �'� ��$ � $ �' �� ��$�� � � ���$ '�����&� +��$ (� (* '$���� � $�(�$ #��$���$���$ � $� �&�� �'���� �� �����'�' $�� ��$� (* '������ +��$ (� � �(�� ��&$ (� � $� ���(�� �'� .��� �� ��� %HH" ����'�?� �� ���%%H4� 9�� '������ +��$ (� ��' �(�� �>��$ �� ���� $��'(����� ��' )��+�� ����� #��''�� :�� '$��� ���$(����� 9� ' ' ��� $( $�� ������'� � $�� �� '$� � $ (* $�� ������' �' �$���(����� � ��(��� ��� � ��(&#�(� � �(��' ��$���� �(��� �� ��' (* $�� '$������� �' ��� ��(?�� ��� �� $�� ��$ �� #�(��'' (* ���$& � :�$ (�� �' ��#(�$�� � � ���� N �(� $ .%%J4�

�� �����

���'��$ #�(7��$ ��' �����$�?�� � $� $�� � � (* (#$ &� : �� � #�(��'' *(� $�� #�(���$ (� (* '����' *�(� ��(�&�(����$ (�� '$���� '(���� '(������ *(� �'� �� (�$���( *�����$�$ (� � � '$ �� �' �' � '��'$ $�$� (*�(�''�'� � ��#( �� (#$ � :�� #�����$��' *(� )&��*��$ (� ��� '������ +��$ (� �' ��'�� ��� ��(��� '(�&���� ��� �� �'�� �' � ����#�� '(���� (* '���� *(�*�����$�$ (�� K� �'�� #��''�� :�� '$��� )��*��$ (���� ����� ���(�� �'� #��#���$ (� *(� '������ +��$ (�#�(��� �� %12 '������ +��$ (� � �� �� K� (#$ � :��$��$ � �/2 '��� (* '(����� '$���� �(�� �� �'����(�$��� $( (��� �(�' '$��� ��#(�$�� � $���$���� *(�'������ +��$ (� $( #�(���� � ���� �(����$��$ (� (*'���� � +�'$ #��� $( ��( � �(����$��$ (� '$�#�

�! �"������ �

��� $���?' $�� 6(��� (* �� ��$ +� ��� ,���'$� ���'����� *(� $�� ����� (* � '�� (� ��'����� *�(�'� #�

������ ���

���� P�,�� ��?�7 ��� ��� �����(� 8� N 8 :�?�� � �� %HH ��(#��$ �' (*

$�� ���&'$���� � ��'$ �� �� �'� (* ����������� '#� �&�GE �

' ���� '$ � ��$ (� (* ���(�� �'� ��� �#��&�� �'�� ����"�+

!���� @����� " ��#� H/0%��

I�#$�� L� %%% ���"� ������� ��!� ��� �� �� ������ <�� $��' '�

< ��(� ((� ��#��$���$� 8�� ��� ��� ��$��� O� ���' $ �

8 '��� ,�� ��

P(��'� ��<� N ,������� K�<� %%� ��� ��(�( #�(���$ (�E

(#$ � '�$ (� (* $��#���$��� *(� �C� ��$ ��� � �� ���� $ *�����&

$�$ (�� ������! ��! 3����������� �� ������ $%� !�H0!/��

� ����� �� N �(� $� P��� %%J ����$ (� (* ��: ��' � $� '$����

������'E �������� ����$ (� (* ���(�� �'� � $� ���$ � '��

'$���� ������'� ����"�!���� @����� " &''� �110��!�

<��� ��� I��� N 6��#��� -�-� %J 9����('$��� �#��&�� �'� (*

#� ����� ������"����"����� 8����� #���� �� �"������� &($�

�%/�0�%/G�

< ��� I�-� %/% O'� (* � � $�('� � � �� � *(� ��$��� ��$ (� (*

����� �� '����'� ������� �� �"������� (�� ��J0��H�

< ''��(��� �� %%� <�'� �� (* �� (��(�' ��� ��$�� �'� :� ��!+

���� �"� ����������� ������� � �� "� �� ����������

=�"�� �"�� �������� � ,�� � � '$ ��' ��� � ,�� �� #� �

����'�?�� ��� ���('���� ��� �(?($�� �� N 9(� $�� �� %%H

��� +��$ (� ��� $�� #�(#��$ �' (* $�� ��� '$���� � ��'$ ��

���(�� �'� *�(� ���� ��� �����) ������! �� ������ #�+

�� "���� #%� 1�1011!�

���� � F�L��� N ��'�##�� ��6� %%G ���#���$ (� (* '���$ #($�$( B(��

��� $' *�����$�$ (� $( �$���(� 8����� /! � ��� � ��!

$� "���� ()� !H0��

����� ����� -��� I�<�� 8��� ��9�� ��'(*� =���<�� 8��� <�8� N -���

��P� %H� D$���( #�(���$ (� *�(� ��''��� ��' '��( '$���� �' ��

A������ ������) #��� "���� B������ $� J/0J�!�

���(>� ���� %%� D$���( *�(� '$���� '$�$�&(*&$�� ��$ $����((� �

:� ��!���� ����������� ������� � �� "� �� ����������

=�"�� �"�� �������� � ,�� � � '$ ��' ��� � ,�� �� #� !�

�(� � ����� ��(� <�L� N ��'� �� %%/ �$�� �' (� ���(�� �'�

#�(����� *�(� ����������� �6���� .���- 1�4 ��� $�� �

�>��$ (� '������ +��$ (� (* #($�$( '$����� �!��� 8�����

30���������� #���� ((� %/G0%J�

9�(��'� ��6�� 8 ��'� ��8� N ,������� K�<� %%J ����$ �� ���

$��(��$ �� �(�' ����$ (�' � $�� #�(���$ (� (* � �� �(����$��$ (�

(* ��(�( � *�����$�$ (�� :� ��� #� "������� (�� 1�01�/�

:�!� ��� ����� �� ���"�� �/