D-sorbitol kullanılarak nadir şekerlerden L-sorbozun fermantasyonla üretim imkanlarının araştırılması
Investigation of the production possibilities of rare sugar L-sorbose by fermentation using D-sorbitol
- Tez No: 683010
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ERBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
L-sorboz, C6H12O6 kapalı formülüne sahip ketoz bir monosakkarittir. Doğada nadir bir şeker olarak doğal kaynaklarda oldukça düşük miktarda bulunan L-sorboz yaygın olarak Gluconobacter veya Acetobacter türleri kullanılarak D-sorbitolün mikrobiyal oksidasyonu yoluyla üretilmektedir. L-sorbozun gıda endüstrisinde en önemli kullanım alanı C vitamini sentezinde başlangıç veya ara materyal olarak kullanımı olup, dünya genelinde üretilen L-sorbozun çoğunluğu C vitamini üretiminde kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Gluconobacter oxydans ATCC 621 suşu kullanılarak D-sorbitolden fermantasyon ile L-sorboz üretimi üzerine etkili olan fermantasyon koşullarının optimize edilmesi amaçlanmış ve optimizasyon işlemi çalkalamalı inkübatör ve biyoreaktör ölçeğinde olmak üzere iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında; çalkalamalı inkübatörde L-sorboz üretimi üzerine etkili olan D-sorbitol konsantrasyonu, besiyeri başlangıç pH değeri, sıcaklık ve çalkalama hızı parametrelerinin yanıt yüzey metodu kullanılarak optimize edilmesi amaçlanmıştır. Fermantasyon koşullarının optimizasyonu için bağımsız değişkenlerin sınır değerleri; D-sorbitol konsantrasyonu için 90 ila 170 g/L, başlangıç pH değeri için 6 ila 8, sıcaklık için 25 ila 35°C ve çalkalama hızı için 150 ila 250 rpm olarak belirlenmiştir. Belirlenen parametreler ile merkezi kompozit tasarım istatistik yöntemi ile orta noktanın 3 kere tekrarlandığı toplam 27 üretimlik bir deneme deseni kullanılmıştır. Fermantasyon süresince yapılan örneklemeler ile optik yoğunluk, D-sorbitol ve L-sorboz miktar analizleri yapılmıştır. Çalkalamalı inkübatörde gerçekleştirilen tüm fermantasyon denemeleri sonunda L-sorboz üretim miktarı üzerine; D-sorbitol konsantrasyonunun, başlangıç pH değerinin, sıcaklığın, D-sorbitol konsantrasyonu-sıcaklık, pH-sıcaklık ve sıcaklık-çalkalama hızı interaksiyonlarının ve D-sorbitol konsantrasyonu, pH değeri ve çalkalama hızı karelerinin önemli (p0.05) bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir. Çalkalamalı inkübatör denemeleri sonucunda L-sorboz üretimi için optimum fermantasyon koşulları 127.58 g/L D-sorbitol konsantrasyonu, 7.20 besiyeri başlangıç pH değeri, 35°C sıcaklık ve 224 rpm çalkalama hızı olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum koşullarda gerçekleştirilen 168 saatlik doğrulama fermantasyonuyla %89.95 dönüşüm oranı ile L-sorboz üretimi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında; çalkalamalı inkübatörde gerçekleştirilen fermantasyon denemeleri sonucu elde edilen optimum koşullar kullanılarak, 1.5 L çalışma hacminde ve 700 rpm karıştırma hızında biyoreaktörde 0.5, 1.0 ve 1.5 vvm hava akım koşullarında 1x3 faktöriyellik yeni bir deneme gerçekleştirilmiş ve 118 saat süren fermantasyonlar boyunca elde edilen örneklemeler ile belirlenen optik yoğunluk, biyokütle, D-sorbitol ve L-sorboz miktar verileri ile fermantasyonlara ait kinetik parametreler hesaplanmıştır. Farklı hava akım hızlarında gerçekleştirilen denemeler sonucunda, L-sorboz üretim miktarı üzerine hava akım hızının önemli (p
Özet (Çeviri)
L-sorbose is a ketose monosaccharide with the formula C6H12O6. The most common method to produce L-sorbose, which is found in very low amounts in natural sources as a rare sugar in nature, is the bio-oxidation of D-sorbitol to L-sorbose using Gluconobacter or Acetobacter species. The most important use of L-sorbose in the food industry is its use as a starting or intermediate material in the synthesis of vitamin C, and L-sorbose is mostly produced worldwide for use in the production of vitamin C. In this thesis, it was aimed to optimize the fermentation conditions that are effective on L-sorbose production by fermentation from D-sorbitol by using Gluconobacter oxydans ATCC 621 strain, and the optimization process was carried out in two stages, in a shaking incubator and bioreactor scale. In the first stage of the study, it was aimed to optimize the D-sorbitol concentration, initial pH value, temperature, and agitation speed parameters, which are effective on L-sorbose production in a shaking incubator, by using the response surface method. The limit values of the independent variables for the optimization of the fermentation conditions were determined as 90 to 170 g/L for the D-sorbitol concentration, 6 to 8 for the initial pH value, 25 to 35°C for the temperature, and 150 to 250 rpm for the agitation speed. A trial design of 27 productions, in which the midpoint was repeated 3 times, was used with the determined parameters and the central composite design statistical method. A trial design consisting of 27 productions, in which the midpoint was repeated 3 times, was used with the determined parameters and the central composite design statistical method. With the samples made during the fermentation, optical density, biomass, D-sorbitol, and L-sorbose amount analyzes were made. On the amount of L-sorbose production at the end of all fermentation experiments carried out in the shaking incubator; D-sorbitol concentration, initial pH value, temperature, D-sorbitol concentration-temperature, pH-temperature, and temperature-agitation speed interactions, and D-sorbitol concentration, pH value, and agitation speed squares were significant (p0.05) effect. As a result of shaking incubator experiments, optimum fermentation conditions for L-sorbose production were determined as 127.58 g/L D-sorbitol concentration, initial pH value of 7.20, 35°C temperature, and 224 rpm agitation speed. L-sorbose was produced with %89.95 conversion rate with 168 hours of fermentation carried out under the determined optimum conditions. In the second stage of the study, a new 1x3 factorial trial was carried out at 0.5, 1.0, and 1.5 vvm airflow conditions in the bioreactor, using the optimum conditions obtained from the fermentation experiments carried out in the shaking incubator. The kinetic parameters of the fermentations were calculated with the optical density, biomass, D-sorbitol, and L-sorbose amount data determined by the samples obtained during the 118 hours of fermentation. As a result of the experiments carried out at different airflow rates, it was determined that the airflow rate had a significant (p
Benzer Tezler
- Gastroenteritli hastalarda enterohemorajik escherichia coli araştırılması
Investigation of enterohemorrhagic escherichia coli in patients with gastroenteritis
SEVİM ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
MikrobiyolojiGazi ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEDİM SULTAN
- Gıda katkı maddelerinden D-Sorbitol ve D-Sorbitol-Xylitol karışımının genotoksik etkilerinin araştırılması
Evaluation of genetoxic effects of D-Sorbitol and D-Sorbitol-Xylitol mixture used as food additives
BÜŞRA GÜNEŞ
- Investigation of radiotherapeutic effectiveness of Papaya Carica seeds
Papaya Carica tohumlarının radyoterapötik etkinliğinin araştırılması
MUHAMMAD TARIQ SIDDIQUI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyoteknolojiAltınbaş ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET MURAT ŞENIŞIK
DR. ÖĞR. ÜYESİ FIRAT BARIŞ BARLAS
- Islatma sıvılarından enzim üreten haloversatil bakterilerin izole edilerek tanımlanması
Identification of enzyme producing haloversatile bacteria from soak liquors
ÖZLEM ÖZBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MikrobiyolojiMarmara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR ÇAĞLAYAN
- Diklofenak sodyum yüklü mikropartiküler sistemlerden sulu dispersiyonların hazırlanmasına yönelik çalışmalar
Studies on preparation of aqueous dispersion forms of diclofenac sodium loaded microparticulate systems
UMUT CAN ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KANDEMİR CANEFE