Geri Dön

Microbial production of alkaline pectinase from hazelnut shell

Fındık kabuğundan mikrobiyal alkali pektinaz üretimi

PDF İndir

  1. Tez No: 383093
  2. Yazar: SİBEL UZUNER
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 243

Özet

Enzim üretiminde ucuz ve bol bulunan maddelerin kullanımı ürün maliyetini düşürebilecek stratejilerden biridir. Üstelik ham madde olarak yenilenebilir gıda-tarım atıklarının kullanımı yalnızca düşük maliyetli ve sürdürülebilir katma değerli ürünler sağlamakla kalmaz aynı zamanda atık tasfiyesi için de çözüm olabilmektedir. Bu çalışmada, Bacillus subtilis kullanarak derin kültür fermentasyon yönteminde pektinaz enzimi üretimini arttırmak amacıyla fermentasyon ortam kompozisyonu ve koşulları araştırılmıştır. Ham enzimin havuç suyunu berraklaştırma potansiyeli de değerlendirilmiştir. Pektinaz üretiminde fındık kabuğunun karbon kaynağı olarak kullanımını iyileştirmek amacıyla enzimatik hidroliz öncesi seyreltik asit, alkali ve ozon gibi farklı ön işlemler denenmiştir.Fındık kabuklarının fermente edilebilir şekerlere dönüştürülmesinden sonra, pH, fermentasyon süresi, sıcaklık, inokulüm hacmi (%v/v),pektin, maya özütü, magnezyum sülfat [MgSO4] ve dipotasyum hidrojen fosfat [K2HPO4] derişimi gibi 8 faktörün etkilerini araştırmada“Plackett-Burman”(PB)' tasarımı kullanılmıştır. PB tasarımıyla önemli bulunan beş faktör (pH, zaman, sıcaklık, maya özütü derişimi ve K2HPO4 derişimi), PG aktivitesini arttırmak amacıyla Box-Behnken yüzey yanıt yöntemiyle optimize edilmiştir. Üretilen ham enzim daha sonra oldukça besleyici ve en çok tüketilen gıdalardan biri olan havuç suyunu berraklaştırmada denenmiştir. Havuç suyu, farklı ham enzim derişimi (0.1-0.5%), 4-7 pH ve 2-6 saat süre ile muamele edilmiştir. Denenen ön işlemler arasında sodyum hidroksit ve ozondan daha yüksek şeker dönüşümü değerlerine (% 62.8 sakarifikasyon verimi) sahip olan seyreltik asit ön işlemi (%3.42 asit, 31.7 dakika, 130 oC) en iyi yöntem olarak seçilmiştir.Pektinaz optimizasyon sonuçları, pH 7.0, 30 oC, 50.5 maya özütü, % 0.02 K2HPO4 ve 72 saat sonunda en yüksek PG aktivitesinin 5.60 U/mL olduğunu göstermiştir. En yüksek berraklaştırma verimi %0.5 enzim ile pH 7.0 ve 6 saat süre sonunda % 100 olarak elde edilirken, ticari enzim ile berraklaştırma verimi % 78.18±3.14'e ulaşmıştır.Ayrıca, bu çalışma ham enzimin saflaştırılmış ticari enzimle aynı derecede etkili olduğunu da kanıtlamıştır.

Özet (Çeviri)

Utilization of cheap and abundant materials for enzyme production is one of the strategies that can reduce the product costs. Besides, use of renewable agro-food industrial wastes as a raw material provides not only low cost and sustainable value added products but also is a solution to waste disposal problem.In this study, fermentation medium composition and conditions for maximal production of pectinase enzyme from Bacillus subtilis in submerged fermentation were investigated. The potential use of crude enzyme for clarification of carrot juice was also evaluated. In order to enhance utilization of the hazelnut shells as carbon source in pectinase production, various pretreatment methods including dilute acid, alkaline, and ozone pretreatments were tested prior to enzymatic hydrolysis step.After conversion of hazelnut shells to fermentable sugars, the“Plackett-Burman”(PB) design was used for screening of the eight factors; pH, fermentation time,temperature, inoculum volume (%v/v) and of pectin, yeast extract (YE),magnesium sulphate [MgSO4], and dipotassium hydrogen phosphate [K2HPO4]. Five variables(pH, time, temperature, yeast extract concentration and K2HPO4), which were determined to be significant by PB design, were further optimized using Box-Behnken response surface method to maximize the PG activity. The produced crude enzyme was tested in clarification of carrot juice, highly nutritious and worldwide consumed food material, afterwards. The carrot juice was treated with different concentration of crude pectinase (0.1-0.5%), pH(4-7), and time (2-6 h) for clarification.Among the pretreatment methods tested, the dilute acid pretreatment (3.42(w/w)%acid, 31.7 min, 130 oC) was chosen the best with higher sugar conversion (62.8%saccharification yield) than sodium hydroxide and ozone pretreatment methods.The pectinase optimization results indicated that a maximal PG activity of 5.60 U/mL was achieved at pH 7.0, 72 h, and 30 oC using 0.5% (w/v) of yeast extract and 0.02% (w/v) of K2HPO4.The results of clarification revealed that 100% clarity was achieved at 0.5% (w/v)enzyme load, 7.0 pH, and 6 h of clarification yield (%) with commercial enzyme reached only 78.18±3.14 %. This study also proved that crude enzyme was equally effective as the purified commercial enzyme.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    856464

    Bazı Bacillus izolatlarının poligalakturonaz üretimlerinin araştırılması

    Investigation of polygalacturonase enzyme production by Bacillus strains isolated from various sources

    KUDRET BULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Gıda MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞE AVCI

  2. Tez No

    821179

    Rhizopus stolonifer HA13 ile kitosan üretimi

    Chitosan production by Rhizoupus stolonifer HA13

    ÖZLEM FİRDEVS AÇAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyoteknolojiAtatürk Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ÖZKAN

  3. Tez No

    185216

    Identification of halophilic microorganisms isolated from Van lake and determination of their extremozymes

    Van gölünden izole edilen halofilik mikroorganizmaların tanılanması ve ekstremozimlerinin belirlenmesi

    ÖZLEM ATEŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Kimya MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EBRU TOKSOY ÖNER

  4. Tez No

    237960

    Denizli Acı göl çevresinden izole edilen aerobik bakterilerin kağıt sanayiinde kullanılabilir ksilanaz enzimi üretimleri açısından incelenmesi

    Investigation of aerobic bacteria that isolated from Denizli Acigöl lake in terms of their productions of xylanases useable in paper industry

    CEM AZERİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyolojiCelal Bayar Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDURRAHMAN ÜSAME TAMER

  5. Tez No

    459048

    Koyun yünü hidrolizatından mikrobiyal pepton üretimi

    Production of microbial pepton from sheep wool hydrolisate

    ABDULHADİ FIRAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    BiyoteknolojiAtatürk Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MESUT TAŞKIN

Geri Dön