Production of astaxanthin pigment from cereal and legume wastes by solid state fermentation and techno-economic analysis by simulation
Hububat ve bakliyat atıklarından astaksantin pigmentinin katı hal fermentasyonu ile üretimi ve simulasyon ile tekno-ekonomik analizi
- Tez No: 499448
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ COŞKUN DALGIÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Bu tezde, buğday, pirinç ve mercimek atıklarından Yamadazyma guilliermondii ATCC 90197, Yarrowia lipolytica ATCC 24060, Xanthophyllomyces dendrorhous ATCC 24202 ve Sporidiobolus salmonicolor ATCC 24259 mayaları ile katı hal fermantasyonu uygulayarak astaksantin pigmentinin üretimi amaçlandı. Atık ve maya fermantasyon sistemi için sıcaklık, pH ve nem içeriği parametreleriyle 17 deney içeren Box-Behnken deneysel tasarım matrisi oluşturuldu. Deneysel sonuçlar, yüzey cevap metodolojisiyle en yüksek astaksantin miktarını elde etmek için modellendi ve optimize edildi. Buğday kepeği kullanılarak X. dendrorhous tarafından 20 ° C sıcaklık, pH 3.5 ve % 90 nem içeriğinde 109.23 μg astaksantin/g kuru atık üretildi. Optimum fermantasyon koşullarının sonuçları deneysel ve istatistiksel analizlerle doğrulandı. Optimum sistem için ürün oluşumu, substrat tüketimi ve mikrobiyal büyüme ölçümleri ile kinetik çalışmalar gerçekleştirildi. Verimliliği belirlemek için batch sistemlerinde verim katsayıları hesaplandı. SuperPro Designer simülasyon programı ile optimum sistem için bir tesis tasarımı önerildi ve ekonomik parametreler analiz edildi. Temel alınan durum için tesisin toplam sermaye yatırımı 22.308.000 $ olarak belirlendi. Astaksantin üretiminin geri ödeme süresi 4,92 yıl olarak hesaplandı. Astaksantin üretmek için kırılma noktası 4.799,91 kg/batch olarak hesaplandı. Ekonomik değerlendirmeler sonucunda, prosesin X. dendrorhous ile buğday kepeğinden astaksantin üretimi için uygulanabilir bir alternatif olduğu ortaya çıktı.
Özet (Çeviri)
In this thesis, it was aimed to produce astaxanthin pigment from wheat, rice and lentil wastes by applying solid state fermentation with Yamadazyma guilliermondii ATCC 90197, Yarrowia lipolytica ATCC 24060, Xanthophyllomyces dendrorhous ATCC 24202 and Sporidiobolus salmonicolor ATCC 24259 yeasts. Box-Behnken experimental design matrix consisting 17 runs was created with temperature, pH and moisture content parameters for each waste and yeast fermentation system. The experimental results were modeled and optimized to obtain the highest astaxanthin amount by using response surface methodology. Maximum astaxanthin yield as 109.23 μg astaxanthin/g dry waste with a 96.71 % antioxidant capacity was produced using wheat bran with X. dendrorhous at the temperature of 20 °C, pH of 3.5 and 90 % of moisture content. The results of the optimum fermentation conditions were verified by the experimental and statistical analyses. Kinetic study was performed for the optimum system by the measurements of product formation, substrate consumption and microbial growth parameters. The yield coefficients in batch systems were calculated to determine the productivity. A plant design for the optimum system by using SuperPro Designer simulation program was proposed and economic parameters were analyzed. For the base case, the total capital investment for the plant was estimated at $22,308,000. The payback period of astaxanthin production was calculated as 4.92 years. The capacity of 4,799.91 kg/batch was calculated as the break-even point for the astaxanthin production. Economic evaluations demonstrated that the process was a feasible alternative to produce astaxanthin from wheat bran by using X. dendrorhous.
Benzer Tezler
- Production of astaxanthin pigment from pomegranate, olive and apple wastes by solid state fermentation
Nar, zeytin ve elma atığlarından astaksantin pigmentinin katı hal fermantasyonu ile üretimi
EMİNE BETÜL ERYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Gıda MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ COŞKUN DALGIÇ
- Haematococcus pluvialis'ten ekstrakte edilen astaksantinin sübye (Sepia officinalis) marinatında kalite üzerine etkisi
The effect of astaxanthin extracted from Haematococcus pluvialis on quality of the common cuttlefish (Sepia officinalis) marinade
PINAR BALDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Su ÜrünleriEge ÜniversitesiSu Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN ÇAKLI
- Haematococcus pluvialis alginden astaksantin üretimi
Production astaxanthin from haematococcus pluvialis algae
CEREN ÇOKCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL YÜCEL
- The investigation of kefir fortified with astaxanthin in terms of microbial diversity
Astaksantin ile zenginleştirilmiş kefirlerin mikrobiyal çeşitliliklerinin araştırılması
SÜMEYYE YILDIZ
- Biosynthesis of high value-added carotenoids by engineered microorganisms
Tasarlanmış mikroorganizmalar ile katma değeri yüksek karotenoidlerin biyosentezi
NURİYE ARSLANSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikAbdullah Gül ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZKAN FİDAN