Proizvodnja bioetanola iz među- i nusproizvoda procesaprerade šećerne repe, može imati pozitivan uticaj naregionalnu ekomomiju i socio-ekonomski razvoj u zemljamasa razvijenom industrijom konzumnog šećera, kao što jeSrbija. Kao proizvodni mikroorganizam u proizvodnjietanola u najvećoj meri se koristi kvasac Saccharomycescerevisiae. Primena imobilisanih ćelija kvasca u fermentacijipodloga sa visokom sadržajem šećera (iznad 250 g/l), tzv.VHG fermentacija, je često izučavana sa ciljem povećanjaefikasnosti proizvodnje etanola. U ovom radu su ćelije S.cerevisiae imobilisane na različitim novim nosačima:presovanim rezancima šećerne repe (PRŠR), suvimrezancima šećerne repe (SRŠR), parenhimskom tkivu stablakukuruza (PTSK) u obliku diska, na kombinovanimnosačima od PTSK u obliku diska obloženog Ca-alginatom(K1) i ispunjenog Ca-aglinatom (K2), na kuglicama Caalginata(AB) kao i na kombinovanim kuglicama od Caalginata i mliva PTSK (ABC). Imobilisane ćelije kvasca su primenjene za fermentaciju melase i gustog soka šećerne repe sa krajnjim ciljem da se racionalnim korišćenjemmeđu- i nusproizoda procesa prerade šećerne repe postigneefikasna proizvodnja etanola uz smanjene troškoveproizvodnje kao, i uz smanjenje emisije otpadnih tokova.U radu je ustanovljeno da su PRŠR, SRŠR i PTSK efikasninosači za imobilizaciju ćelija kvasca zahvaljujući prisustvupozitivno naelektrisanih funkcionalnih grupa, visokojporoznosti, hidrofilnosti, mehaničkoj čvrstini i stabilnosti.Takođe ovi nosači štite kvasac od osmotskog stresa,toksičnog dejstva etanola i inhibitora. Zahvaljujućiheterogenoj strukturi PRŠR, SRŠR i PTSK se mogu koristitikao efikasni adsorbenti za ćelije kvasca, kao i za uklanjanjekatjonskih i anjonskih komponenata u postupku preradeotpadnih voda. Pored toga, utvđeno je da PTSK predstavljaalternativni obnovljivi izvor hranljivih materija neophodnihkvascu tokom fermentacije melase i gustog soka, a takođedeluje i kao antipenušavac. Primenom ćelija kvascaimobilisanih na SRŠR ostvarena je maksimalnaproduktivnost etanola od 1,48 g/lh za melasu i 1,57 g/lh zagusti sok, pri početnoj koncentraciji šećera u podlozi 180 g/l.Primenom ćelija kvasca imobilisanih na PTSK u oblikudiska (visine oko 5 mm i prečnika oko 20 mm) postignuta jeproduktivnost etanola 1,26 g/lh za melasu 1,42 g/lh za gustisok, pri početnoj koncentraciji šećera 150 g/l. Osnovninedostatak primene imobilisanih ćelija na SRŠR i PTSK ualkoholnoj fermentaciji je lako ispiranje ćelija sa nosača.Kombinovani nosači u obliku diska PTSK obloženog Ca alginatom(K1) i ispunjenog Ca-aglinatom (K2) supripremljeni kako bi se sprečilo ispiranje ćelija kvasca.Utvrđeno je da nosač K1 nije adekvatan za povećanjeefikasnosti imobilizacije. Imobilizacijom kvasca punjenjemnosača K2 je povećana efikasnost imobilizacije ćelija kvascana PTSK, ali je usled velike zapremine i kompaktnostinosača K2 tokom fermentacije delimično otežan transportsupstrata i produkata kroz disk.Melasa i gusti sok šećerne repe su veoma dobre sirovine zaproizvodnju etanola, usled visokog sadržaja fermentabilnihšećera, koji slobodne i/ili imobiliane ćelije S. cerevisiae mogudirektno koristiti za fermentaciju. Međutim, uzimajući uobzir hemijski sastav ovih sirovina i ostvarene parametrefermentacije, utvrđeno je da je gusti sok bolja sirovina zaproizvodnju etanola od melase, posebno u VHG uslovima.Takođe je utvrđeno da se gusti sok može koristiti kaosirovina za fermentaciju bez dodataka hranljivih materija.Ustanovljeno je da su melase koje preostaju nakon osmotskedehidratacije crvenog kupusa i mrkve veoma dobre sirovineza proizvodnju etanola pri početnoj koncentraciji šećera upodlozi do 150 g/l, ali nisu pogodne sirovine za VHGfermentaciju pomoću slobodnih i imobilisanih ćelija u ABkuglicama. Fermentacijom melase nakon osmotskedehidratacije kupusa i mrkve početne koncentracije šećera125 g/l, primenom ćelija kvasca imobilisanih u ABkuglicama, ostvarena je najviša produktivnost etanola od1,24 g/lh i 1,30 g/lh. Tokom fermentacije melase i gustog sokaprimenom ćelija kvasca imobilisanih u AB kuglicama usledizdvajanja CO2, dolazi do narušavanja strukture kuglicapojavom poprečne pukotine koja kuglicu polimera deli nadva približno jednaka dela.Kako bi se sprečila degradacija Ca-alginata tokomfermentacije pripremljen je novi kombinovani nosač od Caalginatai mliva PTSK (ABC). Dodatkom samlevenog PTSKsa mikrostrukturom pčeljinjeg saća u Ca-alginat je povećanaporoznost kuglica čime je omogućen efikasniji prenos masesupstrata i produkata, povećana je raspoloživa površina zaadsorpciju i rast ćelija kvasca kao i čvrstina i stabilostkuglica. Poređenjem parametara fermentacije, utvrđeno jeda su ćelije kvasca imobilisane na ABC kuglicama efikasnijibiokatalizator u poređenju sa slobodnim ćelijama kvasca,kao i u poređenju sa ćelijama imobilisanim u AB kuglicama.Dodatkom samlevenog PTSK u podlogu ili u Ca-alginatpovećava se sadržaj etanola i metanola, smanjuje se sadržajkiselina i acetaldehida u sirovom destilatu, dok se sadržajviših alkohola, estara i furfurala ne menja značajno. Ćelijekvasca imobilisane u kombinovanim ABC kuglicama semogu uspešno primeniti za pet ponovljenih fermentacijagustog soka pri standardnim (NG) i uslovima visokekoncentracije šećera (VHG) pri čemu se može postićiproduktivnost etanola 1,92-2,30 g/lh. Primenom imobilisanihćelija kvasca u kombinovanim ABC kuglicama ukontinualnoj VHG fermentaciji gustog soka, početnekoncentracije šećera 300 g/l, ostvaren je stabilanfermentacioni sistem tokom 15 dana, pri čemu jeproduktivnost etanola iznosila 3,29 do 4,66 g/lh., Bioethanol production from intermediate and byproductsof sugar beet processing has a beneficial scopein view of the socio-economic development and regionaleconomy in countries with developed sugar industry,such as Serbia. Saccharomyces cerevisiae strain is themost widely used ethanol producing microorganism. Toincrease the efficiency of ethanol production, manyprocess improvements including immobilized cellsapplication and fermentation of very high gravity (VHG)media with initial sugar over 250 g/l, have been studied.In the present work yeast S. cerevisiae was immobilizedonto different new carriers: pressed sugar beet pulp(PSBP), dried sugar beet pulp (DSBP), maize stemground tissue (MSGT) disks, MSGT discs coated withCa-alginate (K1) and MSGT discs filled with Ca-alginate(K2), Ca-alginate beads (AB) and combined beads madeof Ca-alginate and maize stem ground tissue meal (ABC).Immobilized yeast cells were used for ethanolfermentation of molasses and thick juice with purposes toobtain efficient ethanol production, to lower highoperating costs and to achieve the zero-waste goalthrough a rational use of by-products of sugar beetprocessing.In the present work it was found that PSBP, DSBP andMSGT are efficient carriers for yeast cell immobilizationdue to the presence of positively charged binding sites,high porosity and hidrophylicity, good mechanicalstrength and stability, while functioned as a fortificationagainst osmotic stress, toxins and inhibitors. It was alsofound that due to the heterogeneous structure the PSBP,DSBP and MSGT are promising adsorbents for theremoval of cationic and anionic compounds fromaqueous solutions in the waste water treatment. Besides,it is found that the MSGT can be used as an alternativenutrient source for yeast cells and as an anti foamingagent. A maximum ethanol productivity of 1.48 g/lh and1.57 g/lh was achieved in the fermentation of molassesand thick juice (initial sugar of 180 g/l) using yeastimmobilized on DSBP. The highest values of ethanolproductivity, obtained in the case of using yeastimmobilized on MSGT discs as biocatalyst, for molassesand thick juice (initial sugar of 150 g/l) fermentationwere 1.26 g/lh and 1.42 g/lh. The main disadvantage ofusing DSBP and MSGT supported biocatalyst is intensiveleakage of yeast cells during the fermentation. In order toprevent yeast leakage combined carriers in the form ofMSGT discs coated with Ca-alginate (K1) and MSGTdiscs filled with Ca-alginate (K2) were prepared. The K1carrier was found to be unsuccessful for improving yeastimmobilization efficiency, while the application K2carrier improved yeast immobilization efficiency duringthe fermentation. However, due to the large volume andcompactness of the K2 carrier substrate and productmass transfer limitation were observed during thefermentation.The sugar beet molasses and thick juice are very goodraw materials for ethanol production due to high contentof fermentable sugars, which can be directly used forfermentation by free and/or immobilized S. cerevisiaecells without any modification. However, taking intoconsideration quality of these raw materials and obtainedfermentation parameters, sugar beet thick juice wasfound to be more suitable raw material for ethanolfermentation, compared to molasses, particularly in theVHG fermentation process and can be used without anynutrient supplementation. Similarly, it was found thatmolasses left after the osmotic dehydratation of redcabbage (M1) and carrots (M2) are excellent rawmaterials for ethanol fermentation of media with initialsugar concentration up to 150 g/l, while they are notconvenient for VHG fermentation by free or immobilizedyeast cells in AB carrier. Maximum ethanol productivityobtained at the end of fermentation of molasses M1 andM2 by immobilized yeast in AB carrier was 1.24 g/lh and1.30 g/lh, respectively. The release of CO2 during thefermentation of molasses and thick juice by yeast cellsimmobilized in the AB, lead to breakage of polymerbeads on two halves.In order to prevent AB disruption, a new combined yeastcarrier (ABC) was developed by the addition of MSGTmeal into the Ca-alginate. It was found that the additionof MSGT meal, with honeycomb microstructure,provided large surface area for yeast cell attachment andbiofilm growth, and also increased alginate matrixporosity, enabling better mass transfer characteristic,better physical strength and stability of beads. Thehighest values of fermentation parameters were obtainedin the fermentation system with yeast immobilized onABC carrier in comparison with free yeast cells and yeastimmobilized on AB carrier. The Ca-alginate and mediumsupplementation with MSGT meal significantly increasedethanol and methanol content, decreased acetaldehydeand acetic acid content of the distillate, but did not affectfusel alcohol, ester and furfural content of the distillate.Repeated batch normal gravity (NG) and very highgravity (VHG) ethanol fermentation of thick juice byyeast immobilized on ABC carrier was successfullycarried out for at least five successive cycles without anysignificant decrease in ethanol productivity which was inthe range 1.92-2.30 g/lh. Continuous VHG ethanolfermentation of thick juice (initial sugar of 300 g/l) usingyeast immobilized on ABC was stable for at least 15 dayswhile achieved ethanol productivity was 3.29-4.66 g/lh.