Fungal katalaz-fenol oksidazın üretim ve kurutma koşullarının optimizasyonu
Optimization of the production and drying conditions of fungal catalase-phenol oxidase
- Tez No: 842173
- Danışmanlar: PROF. DR. DİDEM SUTAY, PROF. DR. YALÇIN COŞKUNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Biyoteknoloji, Food Engineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Mikroenkapsülasyon, Polifenol oksidaz, Scytalidium thermophilum, Microencapsulation, Polyphenol oxidase, Scytalidium thermophilum
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Scytalidium thermophilum (Mycothermus thermophilus) katalaz-fenol oksidazının (KATFO) üretim (fermantasyon) ve enkapsülasyon/dondurarak kurutma koşulları tepki yüzey metodolojisi (TYM) ve Box-Behnken deney tasarımı (BBD) ile istatistiksel olarak optimize edilmiştir. KATFO üretimi için optimum fermantasyon koşulu 40°C sıcaklık, 20 g/L glikoz konsantrasyonu ve %3 (a/h) melas konsantrasyonu olarak belirlenmiştir. Kültür ortamına H2O2 eklenmesi etkili bulunmamıştır. Optimum koşulda KATFO aktivitesi 692,4 U/mL olarak tespit edilmiştir. Bu sonuç, başlangıç koşulunda elde edilen 221,8 U/mL seviyesindeki aktivitenin 3,1 katı olup, fermantasyon sürecinin optimizasyonun KATFO üretim verimi üzerindeki etkisini net olarak ortaya koymuştur. KATFO'nun enkapsülasyon/dondurarak kurutma sürecinin optimizasyonu sonucunda en uygun koşul maltodekstrin (MD) konsantrasyonu için 1 g MD/g kuru madde enzim, mannitol konsantrasyonu için 1 g mannitol/g kuru madde enzim ve homojenizasyon hızı için 12000 rpm olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum noktada yapılan enkapsülasyonun toz KATFO'nun kalite parametreleri ve raf ömrü üzerine etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Toplam 13 hafta (91 gün) boyunca soğukta (+4°C) yapılan depolama sonunda enkapsüle edilmemiş toz KATFO'nun aktivitesinin sadece %7,6 seviyesinde korunduğu, buna karşılık enkapsüle edilmiş KATFO'nun aktivitesinin %89,4 seviyesinde korunduğu belirlenmiştir. Depolamanın ilk 4 haftası sonunda ham (sıvı) KATFO'nun aktivitesini tamamen kaybettiği tespit edilmiştir. Ayrıca, enkapsülasyon sayesinde toz KATFO'nun yığın yoğunluk, darbeli yoğunluk, gerçek yoğunluk ve gözeneklilik değerlerinin stabil kaldığı, akabilirlik, yapışkanlık, su aktivitesi, nem, renk ve higroskopisite özelliklerinin ise iyileştiği belirlenmiştir. Tüm bunlara karşın, toz KATFO'nun çözünürlük performansının enkapsülasyondan olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar enkapsülasyonun dondurarak kurutulan KATFO için depolama süresince öncelikli kalite parametresi olan enzim aktivitesinin korunması için ve bazı fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesi için önemini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the production (fermentation) and encapsulation/freeze drying conditions of Scytalidium thermophilum (Mycothermus thermophilus) catalase-phenol oxidase (CATPO) were statistically optimized with response surface methodology (RSM) and Box-Behnken experimental design (BBD). The optimum fermentation condition of CATPO production was determined as 40°C temperature, 20 g/L glucose concentration and 3% (w/v) molasses concentration. Addition of H2O2 to the culture medium was not found to be effective. CATPO activity at optimum condition was determined as 692.4 U/mL. This result is 3.1-fold of the activity of 221.8 U/mL obtained under the initial condition, and the effect of optimization of the fermentation process on CATPO production efficiency is clearly demonstrated. As a result of the optimization of the encapsulation/freeze drying process of CATPO, the optimum condition was determined as 1 g maltodextrin (MD)/g dry matter enzyme for MD concentration, 1 g mannitol/g dry matter enzyme for mannitol concentration and 12000 rpm for homogenization speed. The effects of encapsulation under the optimum condition on the quality parameters and shelf life of powder CATPO were examined comparatively. It was determined that only 7.6% of the activity of unencapsulated powder CATPO was preserved at the end of cold (+4°C) storage for a total of 13 weeks (91 days), whereas 89.4% of the activity of encapsulated CATPO was preserved. It was observed that crude (liquid) CATPO completely lost its activity at the end of the first 4 weeks of storage. In addition, it was determined that, owing to encapsulation, the bulk density, impact density, real density and porosity values of powder CATPO remained stable, and its flowability, stickiness, water activity, moisture, color and hygroscopicity properties improved. Despite all this, it has been predicted that the solubility performance of powder CATPO is negatively affected by encapsulation. The results obtained revealed the importance of encapsulation in preserving enzyme activity, which is the primary quality parameter during storage, and and improving some physical properties of freeze-dryed CATPO.
Benzer Tezler
- Determination of phenolics concentration using crosslinked phenol oxidase aggregates
Çapraz bağlanmış fenol oksidaz çökeltileriyle fenolik konsantrasyon ölçümü
BEDRİYE DURHAN ERTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. UFUK BAKIR
- Radiotrofik bir fungus olan Alternaria alternata'da UV-C'nin biyokimyasal belirteçler üzerine etkileri
Effect of UV-C on biochemical markers of the radiotrophic fungus Alternaria alternata
HANDE TURANCI
- Exploring the antagonistic role of Bacillus spp. for the management of Alternaria alternata and Fusarium spp. in sugar beet
Şeker pancarında Alternaria alternata ve fusarium türlerinin kontrolünde bacillus türlerinin antagonistik rolünün araştırılması
SALAH OMAR F EBSHISH
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
BiyoteknolojiKonya Gıda ve Tarım ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KIVANÇ BİLECEN
- Bazı beyaz çürükçül fungusların antioksidatif sistemi üzerine kurşunun etkisi
Effects of lead on antioxidative systems of some white rot fungi
SADIK SATILMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
BiyolojiAfyon Kocatepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM HAKKI CİĞERCİ
- Mağaralardan izole edilen mikroorganizmaların antimikrobiyal aktivitelerinin değerlendirilmesi, doğal antimikrobiyal bileşiklerin karakterizasyonu ve saflaştırılması
Evaluation of antimicrobial activities of microorganisms isolated from caves, characterization and purification of natural antimicrobial compounds
FATMA SEÇİL ÇELİK
Doktora
Türkçe
2024
BiyolojiBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NERMİN SARIGÜL