Production and high hydrostatic pressure assisted extraction of microbial oil from lipomyces starkeyi and rhodosporidium toruloides
Lıpomyces starkeyı ve rhodosporıdıum toruloıdes mayalarından mikrobiyal yağların üretimi ve yüksek hidrostatik basınç destekli özütlenmesi
- Tez No: 674971
- Danışmanlar: PROF. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU, PROF. DR. HAMİ ALPAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Gıda Mühendisliği, Biotechnology, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Lipomyces starkeyi ve Rhodosporidium toruloides, en yüksek verimle çalışan yağ mayalarından ikisidir. Mikrobiyal yağlar, geleceğin enerji kaynağı ve gıda takviyeleri olarak görülmekte ve bu amaç doğrultusunda çalışılmaktadırlar. Bu çalışmada, yüksek hidrotatik basıncın Lipomyces starkeyi DSM 70295 mayasından yağ özütleme potansiyeli üzerinde çalışılmıştır. HHP yardımı ile yağ özütleme işlemi yanıt yüzey yöntemiyle optimize edilmiştir. HHP uygulanan hücreler taramalı elektron miskroskobunda incelenmiştir. Elma posası, farklı koşullarda tek kabon kaynağı olarak test edilmiştir. Elma posası deneylerinde Rhodosporidium toruloides DSM 4444 mayası kullanılmıştır. En iyi sonucu veren elma posası ortamı 1 L ve 10 L fermentör deneylerinde kullanılmıştır. Özütlenen yağların yağ asidi kompozisyonları belirlenmiştir. En yüksek verim 200 MPa, 40 oC, 15 dakikada %45.8 ± 2.1 olarak ölçülürken, en düşük yağ verimi %15.2 ± 0.9 olarak 300 MPa, 40 oC ve 10 dakikada ölçülmüştür. Elektron mikroskobuyla yapılan gözlemler, kısmen düşük basıncın (200 MPa) hücrelerde şekil bozukluğu yarattığını, kısmen yüksek basıncın (400 MPa) ise yüzeysel yaralara ve şişmelere sebep olduğunu ortaya koymuştur. Maximum yağ verimi %47.5±2.47 olarak, detoks edilmiş elma posası hidrolizatından elde edilmiştir. Fermentör deneylerinde ise, 1 litrelik ve 10 litrelik hacimlerden sırasıyla %40.1±5.51 ve %50.9 verimleri alınmıtır. Detoks edilmiş ortamda posası-mikrobiyal yağ dönüşümü katsayısı 0.08 olarak hesaplanmıştır. Yüksek palmitik (C16:0) ve palmitoleik asit (16:1) içerikleri, L. starkeyi kaynaklı yağların palm yağı veya kakao yağı ikamesi olarak kullanılabileceğini göstermiştir. R. toruloides kaynaklı yağların ise oleic (C18:1) ve linoleic asitçe (C18:2) zengin olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar, HHP'nin diğer modern yağ özütleme yöntemleri kadar verimli olabileceğini ortaya koymuştur. Ayrıca, elma posasnın büyük ölçekte yağ üretimi için uygun olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Lipomyces starkeyi and Rhodosporidium toruloides are able to accumulate high lipid fractions, so called microbial oil, in their cells. Microbial oils are of high potential as dietary supplements and future energy sources. In this study, use of HHP in cell disruption of Lipomyces starkeyi DSM 70295 was investigated. The HHP process variables (pressure, time, and temp) were optimized for maximal oil yield using response surface method (RSM). The pressurized L. starkeyi yeasts were imaged by scanning electron microscopy (SEM). Apple pomace was tested as sole raw material in different conditioned forms, in which only Rhodosporidium toruloides DSM 4444 was grown. The best form of apple pomace hydrolysate medium was scaled-up to 1 L and 10 L fermentor. The extracted oil samples were analyzed for fatty acid composition. A maximal lipid yield of 45.8±2.1% was obtained at 200 MPa and moderate temperature of 40 oC, within 15 min, while the lowest yield of 15.2±0.9% was observed at 300 MPa, 40 oC, and 10 min. Scanning electron microscopy (SEM) analysis revealed that lower pressure (200 MPa) caused cell distortions, whereas higher pressure (400 MPa) resulted in surface scars and swellings. It was observed that detoxified apple pomace media gave a maximum lipid yield of 47.5±2.47% at flask scale experiments. In 1 L and 10 L fermentors, the lipid yields were measured as 40.1±5.51% and 50.9%, respectively, for detoxified apple pomace medium. The apple pomace conversion was calculated as 0.08 (g oil/ g dry apple pomace) for the detoxified medium. High palmitic (C16:0) and palmitoleic acid (C16:1) contents imply that L. starkeyi-origined oils are favorable to substitute palm oil or cocoa butter. R. toruloides-origined oils were rich in oleic (C18:1) and linoleic acids (C18:2). The results proved that HHP can be effective for microbial oil extraction. Also, apple pomace was demonstrated as suitable source for lipid production.
Benzer Tezler
- Tavuk derisinden ohmik sistem yardımıyla jelatin eldesi ve geleneksel yöntemle karşılaştırılması
Obtaining gelatin from chicken skin with the help of ohmic system and comparison with the traditional method
ÇİĞDEM IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FURKAN TÜRKER SARICAOĞLU
- Production and investigation of physicochemical properties of powder emulsifier obtained from chickpea water (Aquafaba)
Nohut suyundan (Aquafaba) toz emülgatör eldesi ve fizikokimyasal özelliklerinin araştırılması
ELİF GÖKÇEN ATEŞ
Doktora
İngilizce
2025
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL MECİT ÖZTOP
- Glutensiz ve katkisiz şalgam suyu üretimi ve yüksek hidrostatik basinç ile raf ömrünün uzatilmasi
Production of gluten and additive–free shalgam and extension of its shelf life with high hydrostatic pressure
ŞEYDA YANARDAĞ KARABULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Gıda MühendisliğiTrakya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAMİ BULUT
- Effect of high hydrostatic pressure on microbial load and quality parameters of grape juice
Yüksek hidrostatik basıncın üzüm suyu mikrobiyal yük ve kalite parametreleri üzerine etkisi
MECNUN MERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAMİ ALPAS
PROF. DR. FARUK BOZOĞLU
- Effects of high hydrostatic pressure (HHP)) on cellulose hydrolysis and cellulase activity, and its use for peanut hulls hydrolysis
Yüksek hidrostatik basıncın (YHB) selüloz hidrolizi ve selülaz aktivitesi üzerine etkileri ve yerfıstığı kabuklarının hidrolizi için kullanımı
EYLÜL ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİ ALPAS