Lactic acid production by Lactobacillus casei NRRL B-441 immobilized in chitosan stabilized Ca-alginate beads
Lactic acid production by Lactobacillus casei NRRL B-441 immobilized in chitosan stabilized Ca-alginate beads
- Tez No: 170353
- Danışmanlar: PROF.DR. ŞEBNEM HARSA, Y.DOÇ.DR. YEKTA GÖKSUNGUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Öz Optikçe aktif iki form olan D(-) ve L(+) laktik asit gıda, kimya, tekstil, ilaç ve diğer endüstrilerde uzun zamandır kullanılmaktadır. Laktik asitin dünyadaki üretiminin % 90'ı bakteriyel fermentasyonladır. Son zamanlarda L(+) laktik asitin üretimi ilgi kazanmıştır, çünkü L(+) laktik asit, biyolojik olarak tüketilebilmesi ve ilaç amaçlı kullanılabilmesi nedeniyle polilaktik asit için potansiyel bir substrattır. Süt endüstrisinin atık bir ürünü olan peynir altı tozu, yaklaşık % 5 laktoz içerir. Peynir altı tozu laktozu, laktik asit bakterisi için iyi bir substrattır ve L(+) laktik asit fermentasyonları için kullanılabilir. Laktik asitin iki çesiti vardır; bunlar D ve L laktik asittir. Onların sadece optik özellikleri farklılık gösterir, fakat fiziksel ve kimyasal karakterleri aynıdır. Bu çalışma kitozan ile stabilize edilmiş Ca-aljinat boncuklarında tutuklanan Lactobacillus casei NRRL B-441 susu ile laktik asit üretmeye dayanmaktadır. Ca- aljinat boncuklan ile karşılaştırıldığında, Ca-aljinat-kitozan boncuklan ile daha yüksek laktik asit üretimi ve daha düşük hücre sızıntısı gözlenmiştir. En yüksek laktik asit (131.2 g/l), % 2 Na-aljinattan hazırlanmış 1.3-1.7 mm aljinat-kitozan boncuklarında hapsedilmiş hücreler ile elde edilmiştir. Jel boncuklan, belirgin bir aktivite kaybı ve deformasyona uğramadan 10 ardıl kesikli fermentasyonla laktik asit üretmiştir. Response surface metodu, laktik asit konsantrasyonu üzerine üç fermentasyon paramelrelerinin (başlangıç şeker, maya ekstraktı ve kalsiyum karbonat konsantrasyonu) etkilerini araştırmak için kullanılmıştır. Daha önceki hiçbir çalışma, immobilize hücrelerle laktik asit üretiminde bu değişkenler arasındaki etkileşimleri belirlemede istatistiksel analiz kullanmamıştır. İstatistiksel analizin sonuçlan modelin uygunluğunun tüm koşullarda iyi olduğunu göstermiştir. Başlangıç şeker, maya ekstraktı ve kalsiyum karbonat konsantrasyonları, laktik asit üretimi üzerinde kuvvetli doğrusal etkiye sahiptirler. 136.3 g/l maximum laktik asit konsantrasyonu proses değişkenlerinin (başlangıç şeker=147.35 g/l, maya ekstraktı= 28.81 g/l ve kalsiyum karbonat konsantrasyonu=97.55 g/l) optimum değerlerinde elde edilmiştir. Bu değerler, deneysel verilerin örnek denkleme uygulanması ile elde edilmiştir. Response surface metodu, proses değişkenleri arasındaki etkileşimleri belirlemekte ve optimize etmekte, aljinat- kitozanda tutuklanmış hücreleri kullanarak laktik asit üretmekte kullanışlı bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Having two optically active forms, D(-) and L(+) lactic acid has long been used in the food, chemical, textile, pharmaceutical and other industries. 90 % of the worldwide production of lactic acid is by bacterial fermentation. Recently, there is an increasing interest in the production of L(+) lactic acid, since it is a potential substrate for polylactic acid that is biocompatible and can be used for medical purposes. Whey, which is a by-product of dairy industry, contains approximately 5 % (w/v) lactose. Since whey has a high BOD content, it possesses serious environmental problems. Whey lactose is a good substrate for lactic acid bacteria and can be used for L(+) lactic acid fermentations. This study focuses on the production of lactic acid from whey by Lactobacillus casei NRRL B-441 immobilized in chitosan stabilized Ca-alginate beads. Higher lactic acid production and lower cell leakage were observed with alginate-chitosan beads compared with Ca-alginate beads. The highest lactic acid (131.2 g/1) was obtained with cells entrapped in 1.3-1.7 mm alginate-chitosan beads prepared from 2 % Na-alginate. The gel beads produced lactic acid for 10 consecutive batch fermentations without marked activity loss and deformation. Response surface methodology was used to investigate the effects of three fermentation parameters (initial sugar, yeast extract and calcium carbonate concentrations) on the concentration of lactic acid. No previous work has used statistical analysis in determining the interactions among these variables in lactic acid production by immobilized cells. Results of the statistical analysis showed that the fit of the model was good in all cases. Initial sugar, yeast extract and calcium carbonate concentrations had strong linear effects on lactic acid production. Maximum lactic acid concentration of 136.3 g/1 was obtained at the optimum levels of process variables (initial sugar concentration^ 47.35 g/1, yeast extract concentration= 28.81 g/1, CaCC"3 concentration=97.55 g/1). These values were obtained by fitting of the experimental data to the model equation. The response surface methodology was found to be useful in optimizing and determining the interactions among process variables in lactic acid production using alginate-chitosan immobilized cells.
Benzer Tezler
- L(+)-lactic acid purification from fermentation broth using ion exchange resins
L(+)-laktik asitinin fermantasyon sıvısından iyon değiştirici reçineler kullanılarak saflaştırılması
ZELAL POLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEBNEM HARSA
PROF. DR. SEMRA ÜLKÜ
- L(+) lactic acid production from whey by lactobacillus casei NRRL B441
Lactobacillus casei NRRL B441 ile peynir altı suyundan L(+) laktik asit üretimi
ALİ OĞUZ BÜYÜKKİLECİ
- Bazı Enterococcus cinsi bakterilerin antimikrobiyal aktivite, bakteriosin ve poli-beta-hidroksibütirat (PHB) üretimleri, plazmid DNA ve protein profillerinin incelenmesi
The Study of antimicrobial activity, bacteriocin, poly-beta-hydroxybutyrate (PHB) production, plasmid DNA and protein profiles of some Enterococcus bacteria
RASTA HAJİKHANİ
- Süt ve fermente ürünlerden izole edilen bazı bacillus bakterilerinin antimikrobiyal aktivite, PHB üretim ve plazmid DNA'larının incelenmesi
Studying of antimicrobial activities, PHB productions and plasmid DNA of some bacillus bacteria isolated from milk and fermented products
EBRU KALAYLI
- Doğal üretilen küflü peynirden izole edilen bazı laktik asit bakterilerinin aflatoksin B1 ve aflatoksin M1 üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of effects of some lactic acid bacteria isolated from naturally produced mouldy cheese on aflatoxin M1 and aflatoxin B1
ZİBA GÜLEY
Doktora
Türkçe
2008
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HARUN RAŞİT UYSAL