Geri Dön

Hydrolysis of pistachio shell into xylose by using MW-HPCO2 system and bioconversion of xylose to xylitol by Candida tropicalis

Antep fıstığı kabuğunun MW-HPCO2 sistemi kullanılarak ksiloza hidrolizi ve ksilozun Candida tropicalis tarafından ksilitole biyokonversiyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 857479
  2. Yazar: FİLİZ HAZAL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DERYA KOÇAK YANIK, PROF. DR. FAHRETTİN GÖĞÜŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Gıda Beslenme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 122

Özet

İkincil tarımsal kalıntılardan biyoteknolojik yolla ksilitol üretimi, sürdürülebilirlik ve çevre açısından umut verici bir yaklaşımdır. Bu çalışmada, Antep fıstığı kabuğunun ksiloza hidrolizi için mikrodalga destekli yüksek basınçlı CO2/H2O hidroliz (MW-HPCO2) sistemi kullanılmıştır. Sıcaklık, zaman ve sıvı-katı oranının ksiloz verimi üzerindeki etkisini araştırmak ve MW-HPCO2 hidrolizini optimize etmek için Box Behnken yanıt yüzeyi metodolojisi tasarımı uygulanmıştır. 190°C, 30 dk ve 18 mL/g reaksiyon koşulları altında maksimum %61,39 ksiloz verimi ve minimum %11,07 bozunum ürünleri (HMF ve furfural) elde edilmiştir. HMF ve furfural, ksilozca zengin hidrolizattan aktif kömür ile tamamen uzaklaştırılmıştır. Candida tropicalis ATCC 13803 ile gerçekleştirilen ksilitol üretimi için erlenmayer ve biyoreaktörde detoksifiye edilmiş ksiloz bakımından zengin hidrolizat kullanılmıştır. Erlenmayerde ksilitolün biyodönüşümü üç farklı başlangıç ksiloz konsantrasyonunda (100, 150 ve 200 g/L) gerçekleştirilmiştir. Erlenmayerde en yüksek ksilitol (65,15 g/L) ve 0,66 g/g maksimum verim 100 g/L ksiloz konsantrasyonu ile elde edilmiştir. Biyoreaktörde sıcaklık, pH ve havalandırmanın ksilitol verimi üzerindeki etkisini araştırmak için Box Behnken tasarımı uygulanmıştır. Optimize edilmiş koşullar altında (34,5°C, pH 4,5 ve 1,2 vvm) en yüksek ksilitol verimi 0,94 g/g bulunmuştur. Ksilitol, kültür ortamından kristalizasyon yoluyla %68,4 verimle geri kazanılmıştır.

Özet (Çeviri)

Biotechnological xylitol production from secondary agricultural residues is a promising approach in terms of sustainability and the environment. In this study, microwave-assisted high-pressure CO2/H2O hydrolysis (MW-HPCO2) system was employed for the hydrolysis of pistachio shell into xylose. Box Behnken design of response surface methodology was implemented to investigate the effect of temperature, time and liquid-to-solid ratio on xylose yield and to optimize MW-HPCO2 hydrolysis process. A maximum xylose yield of 61.39% and minimum degradation compounds (HMF and furfural) of 11.07% were attained under reaction conditions of 190°C, 30 min and 18 mL/g. HMF and furfural were completely removed from xylose-rich hydrolysate by activated charcoal. Detoxified xylose rich hydrolysate was used for both shake-flask and bioreactor using Candida tropicalis ATCC 13803 for xylitol production. Bioconversion of xylitol in shake-flask was performed at three different initial xylose concentrations (100, 150 and 200 g/L). Highest xylitol concentration (65.15 g/L) and the maximum yield of 0.66 g/g was obtained with xylose concentration of 100 g/L in shake-flask. Box Behnken design was implemented to investigate the effect of temperature, pH and aeration on xylitol yield in bioreactor. The highest xylitol yield was 0.94 g/g under optimised conditions (34.5°C, pH 4.5 and 1.2 vvm). Xylitol was recovered with a yield of 68.4% from culture media by crystallization.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    633600

    Bio-refinery of pistachio production by-products

    Antep fıstığı üretim atıklarının biyorafinasyonu

    HATİCE NEVAL ÖZBEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Gıda MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAHRETTİN GÖĞÜŞ

    PROF. DR. SİBEL FADILOĞLU

  2. Tez No

    785750

    Farklı ön işlem uygulamalarıyla fıstık (Pistacia vera L.) kabuğu atıklarından biyoetanol eldesi

    Bioethanol production from pistachio (Pistacia vera L.) waste applied different pretreatment processes

    BETÜL GÖNCÜ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çevre MühendisliğiHarran Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKKİ GÜLŞEN

  3. Tez No

    805904

    Antep fıstığı dış kabuğu ve kestane kabuğundan yenilikçi yöntemlerle üretilen nanoselülozun farklı teknolojilerle dondurulmuş ekmek hamurunda kriyoprotektan olarak kullanım potansiyelinin araştırılması

    Investigating the cryoprotectant potential of nanocellulose valorized from pistachio hull and chestnut shell via innovative methods in bread dough frozen by different technologies

    AHMET GÖRGÜÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH MEHMET YILMAZ

  4. Tez No

    874333

    Fıstık yaprağı ekstrağından demir oksit yeşil sentezi ve sodyum borhidrürün hidrolizinde katalizör destek malzemesi olarak kullanılmasının araştırılması

    Iron oxide green synthesis from peanut leaf extract and investigation of the use of sodium borohydride as a catalyst support material in the hydrolysis

    AYŞE YELDA DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiSiirt Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL DEMİR

  5. Tez No

    444487

    Anacardiaceae ailesinden (Pistacia vera L. cv. Siirt) Lipaz enzimlerinin saflaştırılması ve karakterizasyonu

    Purification and characterization of Lipase enzyme from Anacardiaceae (Pistacia vera L. cv. Siirt)

    CANAN MERİÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyokimyaDumlupınar Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN BÜLBÜL

Geri Dön