Bacterial cellulase production using grape pomace hydrolysate and synthetic sugar as sole carbon sources by shake-flask submerged fermentation
Karbon kaynağı olarak üzüm posası hidrolizatı ve sentetik şeker kullanılarak batık kültür fermantasyonla bakteriyel selülaz üretimi
- Tez No: 595692
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Şarap endüstrisinin temel atık maddesi olan üzüm posası yüksek miktarda nem ve artık şeker içerdiğinden dolayı hızlı mikrobiyal bozulmaya yatkındır. Bu yüzden, üzüm posası çevresel problemlere neden olmayacak şekilde atılmalıdır. Üzüm posasının karbonhidrat yapısı lifli madde olup biyoyakıt ve hidrolitik enzimlerin üretimi için ek bir mayalanabilir şeker kaynağıdır. Bu çalışmada, üzüm posası hidrolizatından Bacillus subtilis Natto DSM 17766 ile 37 °C ve 130 rpm'de kesikli fermantasyon yöntemi kullanılarak selülaz üretildi. Selülaz üretimi Box-Behnken yüzey tepki yöntemiyle üzüm posası yüklemesi, pH, ve fermantasyon periyodu için optimize edildi. Ayrıca, üzüm posasının şeker içeriğini oluşturan benzer monosakkaritler kullanılarak Bacillus subtilis NRRL B-4219 ile selülaz üretildi. İki karbon kaynağından da elde edilen selülaz aktiviteleri substrat olarak filtre kağıdı kullanılarak DNS yöntemi ile analiz edildi. Sentetik şeker kullanılarak gerçekleştirilen deneylerde en yüksek selülaz aktivitesi glikoz, fruktoz, ksiloz, arabinoz, mannoz, ve galaktoz monosakkaritlerinin bileşiminde 0.48 IU/mL olarak elde edildi. Buna karşın, üzüm posasından elde edilen en yüksek selülaz aktivitesine 0.196 IU/mL olarak %12.5 katı yüklemesiyle pH 7.0'de 5. günde ulaşılmıştır. İkinci derece yüzey tepki modeli en yüksek selülaz aktivitesini %15 katı yüklemesiyle pH 6.0'da 7. günde 0.178 IU/mL olarak tahmin etmiştir. Bu sonuçlar üzüm posasının bakteriyel selülaz üretimi için potansiyel karbon kaynağı olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Grape pomace is the major waste in the wine industry and it consists of high moisture content and residual sugars, which make it susceptible to rapid microbial spoilage. Thus, it needs to be disposed of with care to eliminate both environmental and health problems. The carbohydrate fraction of grape pomace is a fibrous material, and is an additional source of fermentable sugars to produce biofuel and hydrolytic enzymes. In this study, grape pomace hydrolysate was used for cellulase production with Bacillus subtilis Natto DSM 17766 at 37 °C and 130 rpm using batch fermentation method. Cellulase production was optimized for solid loading of grape pomace, pH, and fermentation period by Box-Behnken response surface method. Furthermore, cellulase was produced by Bacillus subtilis NRRL B-4219 using monosaccharides which were mixed to obtain similar sugar content with grape pomace. Cellulase activity from both carbon sources were assayed by the DNS method using filter paper as substrate. The maximum cellulase activity was obtained as 0.48 IU/mL from experiments conducted by synthetic sugar, which has the monosaccharide combination of glucose, fructose, xylose, arabinose, mannose, and galactose. In contrast, the highest cellulase activity using grape pomace was achieved at 0.196 IU/mL with 12.5% of solid loading at pH 7.0 on 5th day. The quadratic response surface model predicted an optimal cellulase activity of 0.178 IU/mL with 15% solid loading and pH 6.0 on 7th day. These results indicate that grape pomace is a potential carbon source for bacterial cellulase production.
Benzer Tezler
- Bacterial cellulose production using enzymatic hydrolysate of olive pomace
Zeytin küspesinin enzimatik hidrolizatından bakteriyel selüloz üretimi
CEREN SAĞDIÇ ÖZTAN
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
PROF. DR. MELEK TÜTER
- Komagataeibacter sp. GUS3 kullanılarak bakteriyel selüloz üretimi ve karakterizasyonu
Bacterial cellulose production and characterization using Komagataeibacter sp. GUS3
HÜMEYRA ODABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiGıda Beslenme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU METİN
- EV yapımı sirkelerden ve taze kayısılardan asetik asit bakterilerinin izolasyonu, moleküler identifikasyonu ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi
Isolation, molecular identification and determination of technological properties of acetic acid bacteria from home-made vinegar and fresh apricot
EDA BÜYÜKDUMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda Mühendisliğiİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU METİN
- Bioprospection of antagonistic yeasts for biocontrolling postharvest pathogenic fungi and physicochemical characterization of a yeast exopolysaccharide
Patojenik küflerin hasat sonrasi biyolojik kontrolünde antagonistik mayalarin biyoprospeksiyonu ve bir maya ekzopolisakkaritinin fizikokimyasal karakterizasyonu
SEBAHAT ÖZTEKİN
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE FUNDA KARBANCIOĞLU GÜLER
- Yüksek selülozlu yemlerin siyah Afrika ırkı devekuşlarının sindirim, büyüme performansı ve üretimleri üzerindeki etkileri
The Effects of high-fibre diets on the digestion, grawith performance and production of black African astriches
MOHAMED SALİH