Yarrowia lipolytica Y-1094 kullanılarak elma posasından sitrik asit üretimi
Production of citric acid from apple pomace by yarrowia lipolytica y-1094
- Tez No: 1024774
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜZİN KABAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Çalışmada Yarrowia lipolytica Y-1094 suşu kullanılarak elma posasından sitrik asit üretiminin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, elma posası konsantrasyonu, başlangıç pH değeri ve fermantasyon süresi faktör olarak seçilmiş ve Cevap Yüzey Yöntemi (CYY) ile oluşturulan deneysel tasarıma göre sitrik asit ve izositrik asit konsantrasyonları optimize edilmiştir. Yöntem: Elma posalarına uygulanan ön işlem sonucu fermente edilebilir şeker miktarının artırılması sağlanarak farklı konsantrasyonlarda elma posası içeren fermantasyon ortamları hazırlanmıştır. Sitrik asitin derin fermantasyonla mikrobiyal üretimi için üretici suş olarak Y. lipolytica NRRL Y-1094 kullanılmıştır. Hazırlanan fermantasyon ortamındaki üretimler elma posası konsantrasyonu (50, 75 ve 100 g/L), başlangıç pH değeri (4,5, 5,5 ve 6,5) ve fermantasyon süresi (4, 6 ve 8 gün) faktörleri açısından CYY ile optimize edilmiştir. Sitrik asit ve izositrik asit konsantrasyonları HPLC kullanılarak belirlenmiştir. Bulgular: Sitrik asit üretimi için optimum koşullar 100 g/L elma posası, başlangıç pH değeri 6,5 ve 8 gün olarak belirlenmiş ve bu şartlar altında 38,96±1,65 g/L sitrik asit elde edilmiştir. Bu koşulda, proses sırasında yan ürün olarak ortaya çıkan izositrik asit konsantrasyonu 10,07±0,07 g/L olarak tespit edilmiştir. Bununla birlikte, optimum koşullarda 31,49±1,98 g/L gibi oldukça yüksek bir biyokütleye ulaşılmıştır. İzositrik asit üretimi de aynı faktörler ve seviyeleriyle optimize edilmiş ve minimum izositrik asit oluşumu için optimum koşullar 59,60 g/L elma posası, pH 5,09 ve 4 gün olarak belirlenmiştir. Sonuç: Bu çalışma ile ilk kez Y. lipolytica ile elma posasının sitrik asit üretiminde substrat olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, erlenlerde yapılan sitrik asit üretimleri için oldukça dikkat çekicidir. Bu sayede, ticari glukoz yerine çevre kirliliğine yol açan ve bertarafında sorunlarla karşılaşılan bir atık olan elma posasının değerlendirilmesi mümkün olmuştur. Proses maliyetlerinin büyük bir kısmını hammaddenin oluşturduğu düşünüldüğünde bu durum, prosesi oldukça ekonomik hale getirmiştir. Üretim veriminin yüksek olması ise ileride yapılacak çalışmalar için umut verici niteliktedir.
Özet (Çeviri)
Aim: This study aimed to produce citric acid from apple pomace using Yarrowia lipolytica NRRL Y-1094 strain. For this purpose, apple pomace concentration, initial pH, and fermentation time were selected as factors, and citric acid and isocitric acid concentrations were optimized according to the experimental design created using Response Surface Methodology (RSM). Method: Apple pomace was pretreated to increase the concentration of fermentable sugars, and fermentation media containing different concentrations of apple pomace were prepared. Y. lipolytica NRRL Y-1094 was used as the producer strain for microbial production of citric acid using the submerged fermentation. Production in the prepared fermentation media was optimized using RSM with respect to the concentration of apple pomace (50, 75, and 100 g/L), initial pH values (4.5, 5.5, and 6.5), and fermentation times (4, 6, and 8 days). The concentrations of citric acid and isocitric acid were determined using HPLC. Results: The optimal conditions for citric acid production were determined to be 100 g/L apple pomace, an initial pH of 6.5, and an 8 day fermentation period, resulting in the production of 38.96±1.65 g/L citric acid. Under these conditions, the concentration of isocitric acid, produced as a byproduct of the process, was found to be 10.07±0.07 g/L. Additionally, a notably high biomass of 31.49±1.98 g/L was achieved under optimal conditions. Isocitric acid production was also optimized using the same factors and levels, with the optimal conditions for minimum isocitric acid formation determined to be 59.60 g/L apple pomace, a pH of 5.09, and a fermentation time of 4 days. Conclusion: This study demonstrated for the first time that apple pomace can be used as a substrate for citric acid production by Y. lipolytica. The results obtained were quite remarkable for citric acid production in Erlenmeyer flasks. This demonstrates the feasibility of utilizing apple pomace, a waste product that causes environmental pollution and disposal issues, instead of commercial glucose. Considering that raw materials constitute a significant portion of the process costs, this makes the process very economical. This high production yield is also promising for future studies.
Benzer Tezler
- Çeşitli kaynaklardan ekstraselüler lipaz üreten mayaların izolasyonu ve identifikasyonu
Isolation and identification of yeasts which produced extracellular lipases from different sources
TANSEL ÖZTÜRK
- Beyaz peynir üretiminde bazı mayaların starter kültür olarak kullanım olanaklarının araştırılması
The using possibilities of yeasts as starter culture in the production of white cheese
HARUN KESENKAŞ
- Beyaz peynir yüzeyinde gelişen mayaların izolasyonu ve identifikasyonu
Isolation and identification of yeasts grown on the surface of the white cheese
MUSTAFA APAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Gıda MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MUSTAFA EVREN
- Yarrowia lipolytica ile sitrik asit üretimine etki eden çeşitli parametrelerin incelenmesi ve bazı endojen maya suşlarının sitrik asit üretim kapasitelerinin değerlendirilmesi
Investigation of various parameters affecting citric acid production by Yarrowia lipolytica and assessment of citric acid production capacities of some endogenic yeast strains
SEDA KARASU YALÇIN
Doktora
Türkçe
2007
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. TİJEN BOZDEMİR
PROF. DR. Z. YEŞİM ÖZBAŞ
- Süt ve süt ürünlerinden Yarrowia lipolytica izolasyonu, identifikasyonu ve ürettikleri alkalin proteaz ve ribonükleaz enzimlerinin aktivitelerinin araştırılması
Isolation and identification of Yarrowia lipolytica from milk and dairy products, study of alkaline protease and ribonuclease enzymes activities of this species
ONUR AKPINAR