Narenciye atıklarından gıda katkı maddesi üretiminin mikrobiyal üretim ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi
Comparative investigation of production of food additives from citrus wastes with microbial production
- Tez No: 421349
- Danışmanlar: PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya Mühendisliği, Biotechnology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 201
Özet
Bu tez çalışmasında gıda katkı maddesi olarak kullanılması düşünülen doğal flavonoidlerden fenolik ve karoten pigmentlerin atık portakal kabuğundan soksalet ekstraksiyonu yöntemiyle elde edilmesi ve R. glutinis'ten mikrobiyal yolla β-Karoten üretiminde atık portakal kabuklarının besin ortamı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması hedeflenmiştir. Çalışmaların ilk kısmında kurutulmuş posalı, kurutulmuş posasız ve dondurulmuş posalı atık portakal kabuklarından soksalet ekstraksiyonuyla fenolik ve karoten pigmentlerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyon hız ve verimine kabuk türünün, tanecik boyut aralığının, sıvı/katı oranının, çözücü türünün ve ekstraksiyon öncesinde kabuğa uygulanan ön işlemin etkileri araştırılmış ve ekstraksiyonun ikinci dereceden kinetik modellemesi yapılarak kinetik sabitler bulunmuştur. 79oC'da çözücü olarak etanolün kullanıldığı kurutulmuş posasız portakal kabuğundan pigment ekstraksiyonunda, 0.5 mm'den küçük taneciklerle, 40:1 sıvı/katı oranında en yüksek fenolik pigment verimi % 57.3 (0.57 g fenolik pigment/g kuru kabuk) bulunmuştur. En yüksek karoten pigment verimi ise aynı çalışma koşullarında 1.41-3.36 mm boyut aralığındaki donmuş posalı portakal kabuğundan % 0.45 (4.5 mg karoten pigment/g kuru kabuk) olarak saptanmıştır. Çalışmaların ikinci kısmında ise yapay ve yaş ve kurutulmuş portakal kabuklarından hazırlanmış doğal besin ortamlarında R. glutinis mayasından β-Karoten üretimi gerçekleştirilmiştir. R. glutinis'in üremesi ve β-Karoten üretimi üzerine yapay besin ortamında başlangıç glukoz derişiminin, doğal besin ortamlarında ise başlangıç pH'ının, K/S oranının (başlangıç substrat derişiminin) ve kabuk türünün etkileri araştırılmıştır. Kuru ve yaş portakal kabuğundan hazırlanan doğal besin ortamlarının R. glutinis mayasının üremesi için elverişli koşulları sağladığı, R. glutinis 'in β-Karoten üretimini ise yapay besin ortamındaki üretime göre çok büyük ölçüde arttırdığı gözlenmiştir. Mayanın kuru portakal kabuğundan hazırlanan doğal besin ortamında 29oC'da, 120 rpm karıştırma hızında, başlangıç pH'ı 5.5'te K/S=8.3:1 g/L oranında (3.7 g/L toplam indirgen şeker derişiminde) ürettiği en yüksek β-Karoten pigment verimi 8.3 mg β-karoten/g kuru kabuk olarak bulunmuştur. R. glutinis'e ait kinetik sabitler yapay besin ortamında Monod Eşitliğinden, doğal besin ortamında ise yarışmalı ve yarışmasız inhibisyon modelleri kullanılarak bulunmuştur. Ekstraksiyon ve mikrobiyal fermentasyon sonucunda elde edilen karoten pigment verimleri karşılaştırıldığında, ekstraksiyonda birim kuru portakal kabuğu kütlesi başına en yüksek 4.5 mg karoten pigment elde edilirken, mikrobiyal üretimde bu değer 8.3 mg β-Karoten olarak saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study the production of phenolic and carotene pigments, which are natural flavonoids, and thought to be used as food additives from waste orange peels by Soxhlet extraction and the usage of waste orange peels in the natural growth medium in the production of β-Carotene by fermentation are aimed. In the first part of the studies the production of phenolic and carotene pigments from dried pulpy, dried pulpless and frozen pulpy waste orange peels were performed by Soxhlet extraction. The effects of type of peel, particle size, liquid/solid ratio, type of solvent and pretreatment of the peel before extraction on the extraction rate and yield were investigated and the kinetic constants were found by second order extraction modelling. In the pigment extraction from dried pulpless orange peel with ethanol at 79oC with particles smaller than 0.5 mm and at 40:1 liquid/solid ratio, the highest phenolic pigment yield was found as 57.3 % (0.57 g phenolic pigment/g dry peel). Under the same working conditions the highest carotene pigment yield from frozen pulpy peels with the particles in the size range of 1.41-3.36 mm, was determined as 0.45 % (4.5 mg phenolic pigment/ g dry peel). In the second part of the studies the production of β-Carotene from the yeast R. glutinis in artificial and natural growth media prepared from dried and fresh orange peels was carried out. The effect of initial glucose concentration in the artificial medium and the effects of initial pH, S/L ratio (initial substrate concentration) and type of the peel in natural media on the growth of R. glutinis and β-Carotene production were researched. It was observed that natural growth media prepared from dried and fresh orange peels provided the suitable conditions for the growth of yeast R. glutinis and also increased β-Carotene production of the yeast considerably in comparison with the growth in the artificial media. The highest yield of the β-Carotene that was produced in the medium prepared from dry orange peel at 29oC, 120 rpm stirring rate, initial pH 5.5, 8.3:1 S/L ratio (3.7 g/L total reducing sugar concentration) was achieved as 8.3 mg β-Carotene/g dry peel. The kinetic constants were found by using Monod Equation at artificial media, from noncompetitive and competitive substrate inhibition equations at natural growth media. When carotene pigment yields obtained at the end of fermentation and extraction were compared it was found that maximum 4.5 mg β-Carotene/g dry peel was achieved by extraction and this value was confirmed as 8.3 mg β-Carotene/g dry peel by fermentation.
Benzer Tezler
- Narenciye atıklarının tek hücre protein üretiminde değerlendirilmesi
Evaluation of citrus waste by production of single cell protein
ECE ÜMMÜ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Çevre MühendisliğiMersin ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZYURT
- Production of functional food ingredient by enzyme and ultrasound assisted extraction from lemon waste
Limon atıklarından enzim ve ultrason destekli ekstraksiyon ile fonksiyonel gıda bileşeni üretimi
NİHAL DURMUŞ
Doktora
İngilizce
2024
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ
- Portakal suyu endüstrisi atıklarından fenolik bileşiklerin derişiklendirilmesi
Concentration of phenolic compounds from orange juice industry wastes
NAGİHAN KÖKYAR
- Narenciye çekirdeklerinden diyet lifi elde edilmesi ve lifin kraker üretiminde kullanılması
Dietary fiber production from citrus seeds and application of the fiber in cracker manufacture
ELİF KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gıda MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN YILMAZ
- Gıda atıklarından teknolojik işlemler ile alternatif yem hammaddesi geri kazanımı ve hayvan beslemede kullanım olanakları
Alternative feed raw materials recycling and in animal nutrition use opportunities with technological systems from food waste
GÖKHAN FİLİK