Geri Dön

Obtaining sugars from hazelnut husk to be utilized in the growth of an industrial microbial strain

Endüstriyel bir mikrobiyal suşun büyümesinde kullanılmak üzere fındık zurufundan şeker eldesi

PDF İndir

  1. Tez No: 720162
  2. Yazar: BERİL PAKALIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BERNA SARIYAR AKBULUT, DOÇ. DR. NİHAT ALPAGU SAYAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 92

Özet

Lignoselülozik malzemeler, glikoz, ksiloz ve arabinoz gibi şekerlerden önemli miktarda içerir. Bu durum onları mikrobiyal büyüme için çekici ve ucuz biyokütle kaynakları yapmaktadır. Bu çalışmada, lignoselülozik bir atık olan fındık zürufu şeker hidrolizatının endüstriyel biyo- işlemler için değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, fındık zürufu ilk olarak seyreltik asit ön işlemine tabi tutulmuştur. Kalan katılar süzülüp enzimatik hidroliz için kullanılmıştır. Hem asit ön işlemi hem de enzimatik hidroliz için parametreler, yazılı bir merkezi kompozit tasarım kullanılarak belirlenmiş ve daha sonra elde edilen deneysel sonuçlarla MATLAB' de Response Surface Methodology ve Kriging modelleri kullanılarak optimum değerler hesaplanmıştır. 12.5 g fındık zürufunun 100 mL % 3.8 sülfürik asit çözeltisi içinde 50 dakika süreyle asit ön muamelesi, 27.67 mg/mL'lik bir maksimum indirgeyici şeker konsantrasyonu verirken, kalan katıların 39 mL 50 mM sodyum sitrat tamponu içinde 3.12 mL Trichoderma reesei selülaz enzimi ile enzimatik hidrolizi 6.88 gün sonunda 8.36 mg/mL'lik bir indirgeyici şeker konsantrasyonu vermiştir. Toplam şeker verimi, ön işlemden sonra yaklaşık 0.12 gr şeker / 1 gr fındık zürufu olmuştur. Bu değer, enzimatik işlemden sonra sadece 0.01 gr şeker / 1 gr fındık zürufu kadar yükselmiştir. Enzimatik işlem yeteri kadar elverişli olmadığından, doğrudan asit ön işlemi sonrasında elde edilen şeker hidrolizatı Corynebacterium glutamicum'un mikrobiyal büyümesi için karbon kaynağı olarak kullanılmıştır. Yabani tip suş ksiloz tüketemediğinden, şeker hidrolizatında bulunan glikoz ve ksilozun eşzamanlı kullanımını değerlendirmek için ksiloz kullanım genlerini barındıran bir mutant suş da ayrıca kullanılmıştır. Her iki hücre de tek karbon kaynağı olarak züruf hidrolizatı ile tanımlanmış ortamlarda büyüyebilmiştir. Diğer taraftan beklendiği gibi ksiloz kullanım genlerine sahip hücreler yabani tipten iyi büyümüştür. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, fındık zürufunun çok çeşitli kimyasalların üretiminde kullanılan bir endüstriyel suşun yetiştirilmesi için karbon kaynağı olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Lignocellulosic materials contain significant amounts of sugars, that include glucose, xylose, and arabinose. This makes them attractive and cheap sources of biomass for microbial growth. In this study, the aim was to get the sugar hydrolysate of a lignocellulosic waste, hazelnut husk, to be evaluated for industrial bio-processes. To this end, hazelnut husk was first subjected to dilute acid pretreatment. The remaining solids were filtered out and used for enzymatic hydrolysis. The parameters for both acid pretreatment and enzymatic hydrolysis were determined using an inscribed central composite design; and, then with the experimental results obtained optimum values were calculated using Response Surface Methodology and Kriging models in MATLAB. Acid pretreatment of 12.5 g husk in 100 mL of 3.8 % sulfuric acid solution for 50 minutes yielded a maximum reducing sugar concentration of 27.67 mg/mL, while enzymatic hydrolysis of the remaining solids with 3.12 mL cellulase enzyme from Trichoderma reesei in a total volume of 39 mL 50 mM sodium citrate buffer yielded a reducing sugar concentration of 8.36 mg/mL after 6.88 days of hydrolysis. The total yield was approximately 0.12 g sugar / 1 g hazelnut husk after pre-treatment. This value increased only by 0.01 g sugar / 1 g hazelnut husk after enzymatic treatment. Since enzymatic treatment was not feasible, sugar hydrolysate obtained after acid pretreatment was directly used as the carbon source for the microbial growth of Corynebacterium glutamicum. The wild-type strain cannot not consume xylose; therefore, a mutant strain harbouring the xylose utilization genes was also used to assess the simultaneous utilization of glucose and xylose found in the sugar hydrolysate. Both cells were able to grow in defined media with husk hydrolysate as the sole carbon source and, as expected, cells with the xylose utilization genes, grew better. Here, the results obtained have demonstrated that hazelnut husk can be used as a carbon source for the cultivation of the industrial workhorse of a wide range of commodity and value-added chemicals.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    776776

    Lignoselülozik biyokütleden değerli kimyasal eldesinde kullanılabilecek katalizörlerin geliştirilmesi

    Developing of catalysts used in high value-added chemicals from lignocellulosic biomass

    AYŞE GÜL TÜRE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİT LEVENT HOŞGÜN

  2. Tez No

    473227

    Pretreatment methods for valorization of hazelnut pruning wastes

    Fındık budama atıklarının değerlendirilmesi için ön işlem yöntemleri

    KEVSER DOĞRU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ OĞUZ BÜYÜKKİLECİ

  3. Tez No

    713049

    An investigation into the prodution of reducing sugars from fruits and vegetables peels

    Meyve ve sebze kabuklarından indirgenmiş şeker eldesi üretimi araştırması

    BARAN CEM SEZGİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Gıda MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞENOL İBANOĞLU

  4. Tez No

    416736

    Dunaliella cinsine ait türlerin biyoetanol üretiminde hammadde olarak kullanım kapasitelerinin belirlenmesi

    Determination of Dunaliella species as raw materials for bioethanol production

    MELTEM ERDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyolojiAnkara Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVGİ ERTUĞRUL KARATAY

  5. Tez No

    593299

    İzmir ilinde kaltivasyonu yapılmış Miscanthusxgiganteus bitkisinden LHW yöntemi ile polilaktik asit(PLA) eldesinin araştırılması

    Investigation of polylactic acid (PLA) production by LHW method from the cultivated Miscanthusxgiganteus in Izmir

    KANİYE GÜNEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyoteknolojiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELİH SONER ÇELİKTAŞ

Geri Dön