In this study, bioethanol production from sugar beet molasses as a carbon sourcehas been investigated by using E. coli KO11 in continuous system. The studies have beenconducted in three stages: hydrolysis, batch fermentation (with free and immobilizedcells), and continuous (with immobilized cells). Sugar beet molasses is a by-product of thesugar industry with about 50 % sucrose in its content. Two acidic and one enzymatichydrolysis methods were applied to convert glucose and fructose, which are the buildingblocks of sucrose existing in the structure. It has been determined that enzymatichydrolysis is better than other hydrolysis methods used. Thus, the enzymatic hydrolysisconditions have been optimized by central composite design (CCD). The hydrolysisexperiments have been carried out at 55 °C, in 50 ml working volume of 250 ml flasks, andat pH 4.5. Total 20 experiments have been designed by CCD. İnvertase enzyme has beenused in the optimization experiments. The results of enzymatic hydrolysis have beendetermined as 87.8 g/L molasses concentration, 0.45 (%, v/v) enzyme concentration, and15.93 h time.The stage of second, yield of bioethanol production have been investigated by using freeand immobilization cells in a batch reactor. In free media, working volume of 50 ml hasbeen used flasks with volume of 250 ml. As a results of experiments under conditionscarried out incubation at 37 °C and 100 rpm, bioethanol was produced with a theoreticalyield of 96 %. To obtain suitable bead structure for studies performed by immobilizedmicroorganismsIXin the batch system, different alginate and CaCl2 quantities were tried. The best availablebead structure has been obtained by using solution with alginate concentration of 3 %(w/v) and CaCl2 concentration of 5 % (w/v). Theoretical fermentation yield of 93% wasachieved in the batch fermentation experiment using these beads.The final stage of this work, the continuous bioethanol production has beeninvestigated by using immobilized E.coli KO11 strain obtained at the suitableimmobilization conditions in the batch system. For this purpose, the continuous systemcolumn made of borosilicate glass has 3 mm of thick, 3 cm of inner diameter, and 20 cm oflength. The continuous system column has a heating jacket from the outside. The workingtemperature of the column has been kept at 37 °C during the experiments. The pH ofhydrolysates has been adjusted to 6, where E.coli KO11 can show activity. In continuousfermentation experiments, the effect of different dilution rates (column flow rate/columnvolume) on the bioethanol yield has been examined. 89 % of yield has been obtained fromthe experiments carried out at dilutin rate of 1.68 h-1. Compared with the theoretical yieldof 93 % obtained by batch immobilization experiment results, it can be said that bioethanolis produced at high rate by continuous system. It is thought that the continuous system isclearly advantageous when the productivity of the continuous (36 hours) and continuous(60 hours) systems is compared while the maximum ethanol is produced in the continuoussystem.Keywords: Bioethanol, Sugar Beet Molasses, E.coli KO11, Optimization, ImmobilizedCell Reactor.

Bu çalışmada, karbon kaynağı olarak şeker pancarı melası kullanılarak rekombinantE. coli KO11'den sürekli sistemde biyoetanol üretimi incelenmiştir. Çalışmalar hidroliz,kesikli fermantasyon (serbest ve immobilize hücrelerle) ve sürekli (immobilize hücrelerle)olmak üzere üç aşamada yürütülmüştür. Melas, içeriğinde yaklaşık % 50 sakkaroz bulununşeker endüstrisinin bir yan ürünüdür. Yapıdaki sakkarozu yapı taşları olan glikoz vefruktoza dönüştürmek için iki asidik ve bir enzimatik hidroliz yöntemleri uygulanmıştır.Enzimatik hidroliz diğer hidroliz yöntemlerinden daha iyi sonuç vermiştir. Bu nedenle,enzimatik hidroliz şartları Merkezi Kompozit Dizayn (MKD) ile optimize edilmiştir.Hidroliz deneyleri 50 ml çalışma hacmindeki 250 ml'lik erlenlerde, 55 °C ve pH 4.5'dagerçekleştirilmiştir. MKD ile toplamda 20 deney tasarlanmıştır. Optimizasyonçalışmalarında invertaz enzimi kullanılmıştır ve optimum koşullar 87,77 g/L melaskonsantrasyonu, 0,45 (%,v/v) enzim konsantrasyonu ve 15,93 saat süre olarakbelirlenmiştir.Tez çalışmasının ikinci aşamasında kesikli reaktörde serbest ve immobilize hücrelerkullanarak biyoetanol üretim verimi araştırılmıştır. Serbest ortamda 50 ml çalışmahacmindeki 250 ml'lik erlenler kullanılmıştır. 37 °C sıcaklık ve 100 rpm inkübasyonşartlarında yapılan deneyler sonucunda % 96'lık teorik verimle biyoetanol üretilmiştir.Kesikli immobilize mikroorganizmalarla gerçekleştirilen çalışmalar için uygun boncukyapısını elde etmek amacıyla farklı aljinat ve CaCl2 miktarları denenmiştir. En uygunboncukVIIyapısı % 3 (w/v) aljinat ile % 5 (w/v) CaCl2 çözeltileri kullanılarak elde edilmiştir. Buboncukların kullanıldığı kesikli fermantasyon deneyinde % 93'lük teorik verimeulaşılmıştır.Çalışmanın son aşamasında kesikli sitemdeki uygun immobilizasyon şartlarındaüretilen immobilize E. Coli KO11 suşları kullanılarak sürekli fermantasyon tekniği ilebiyoetanol üretimi incelenmiştir. Bu amaçla, kullanılan sürekli sistem kolonu 3 mmkalınlık, 3 cm iç çap ve 20 cm uzunluğuna sahip borosilikat camdan yapılmıştır. Süreklisistem kolonu dıştan bir ısıtma ceketine sahip olup, deneyler boyunca kolon sirkülasyonlusu banyosu ile 37 °C çalışma sıcaklığında tutulmuştur. Çalışmalarda hidrolizat pH'ları iseE. coli, KO11' in canlılık faaliyetlerini gösterebildiği 6'ya ayarlanmıştır. Farklı seyrelmehızlarının (kolon akış hızı/kolon hacmi) denendiği sürekli fermantasyon deneylerinde ise1.68 sa-1 seyrelme hızında, % 89 teorik verim elde edilmiştir. Kesikli immobilizasyon ileelde edilen % 93'lük teorik verim ile karşılaştırıldığında, sürekli sistem ile de yüksekoranda biyoetanol üretildiği söylenebilir. Sürekli sistemde maksimum etanol üretildiğisürede kesikli (36 saat) ve sürekli (60 saat) sistemlerin verimliliği karşılaştırıldığında ise,sürekli sistemin açık bir şekilde daha avantajlı olduğu düşünülmektedir.Anahtar kelimeler: Biyoetanol, Şeker Pancarı Melası, E.coli KO11, optimizasyon,İmmobilize Hücre Reaktörü.