Ultrasonik ortamda buğday nişastasının α-amilaz enzimi ile hidrolizi
Enzymatic hydrolysis of wheat starch by using a sonifier
- Tez No: 154428
- Danışmanlar: PROF.DR. BELMA KIN ÖZBEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Buğday nişastası, enzimatik hidroliz, ultrasonikasyon, akustik güç, frekans aralığı x, Wheat starch, enzymatic hydrolysis, ultrasonication, acoustic power, duty cycle XI
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Nişasta önemli bir biyopolimer olup; gıda, tekstil gibi bir çok endüstri alanında kullanılmaktadır. Nişasta moleküllerini daha küçük boyutta moleküllere dönüştürmek ve tatlandırıcı elde etmek için yaygın olarak enzimler kullanılmaktadır. a-Amilaz enzimi, nişasta moleküllerinin hidroliz reaksiyonunu katalizleyen bir enzimdir. Bu nedenle, nişasta hidroliz prosesinin veriminin yüksek olması için a-amilaz enziminin stabüitesini koruması gerekir. Ultrasonikasyon işlemi, reaksiyonları hızlandırmak ve dönüşüm oranım arttırmak için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, ultrasonikasyon işlemi uygulanarak buğday nişastası Bacillus species ve Bacillus licheniformis kaynaklı a-amilaz enzimleri ile hidroliz işlemine tabi tutulmuştur. Biyokatalitik bir reaksiyon olan bu hidroliz işlemi, ceketli cam bir reaktörde gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon sonunda, nişasta hidroliz derecesi ile enzim aktivitesinin, sonikasyon parametreleri (akustik güç ve frekans aralığı) ve sıcaklık ile değişimi incelenmiştir. Analizler spektrofotometeik yöntemle yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, 40°C'de 20 W ve 100 W'lik akustik güçlerde frekans aralığının %10'dan %80'e arttırılmasıyla enzim aktivitesi ve hidroliz derecesinde önemli bir değişiklik gözlemlenmemiştir. 40°C sıcaklıkta ultrasonikasyon işleminin uygulanması ile reaksiyon sonu enzim aktivitesi Bacillus species kaynaklı a-amilaz enzimi için 20 W ve 100 W'hk akustik güçlerde %7, Bacillus licheniformis kaynaklı a-amilaz enzimi için 20 W'da %7 ve 100 Wda %10 oranında azalmıştır. 50°C'de yapılan deneylerde ise, 20 W ve 100 W'hk akustik güçlerde frekans aralığının %10'dan %80'e arttırılmasıyla enzim aktivitesinde Bacillus species kaynaklı a-amilaz enzimi için %16 ve Bacillus licheniformis kaynaklı a-amilaz enzimi için %10'luk bir azalma görülmüştür. Yapılan modelleme sonucunda, deneysel verilerin sıfırıncı mertebe inaktivasyon modeline uyduğu saptanmıştır. Ayrıca, 50°C sıcaklıktaki hidroliz derecesinin 40°C'dekine göre Bacillus species kaynaklı a-amilaz enzimi için yaklaşık 3.4 kat ve Bacillus licheniformis kaynaklı a-amilaz enzimi için ise yaklaşık 2.4 kat arttığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Starch is an important polymer, and it is used in many industrial areas such as food, textile and etc. Enzymes are used widely in order to convert starch molecules into smaller molecules and to procude sweetners. a-Amylase enzyme catalyzes the hydrolysis reaction of starch molecules. For this reason, the stability of a-amylase enzyme must be prevented during the hydrolysis process to obtain higher yield. Ultrasonication is used in order to accelerate the reactions and increase the conversion ratio. In the present study, wheat starch was hydrolysed with a-amylase enzymes produced from Bacillus species ve Bacillus Hcheniformis by using a sonifier. The hydrolysis process was carried out in a jacketed reactor made from glass. At the end of the reaction, the degree of starch hydrolysis (%) and residual enzyme activity (%) were investigated versus sonication parameters (acustic power and duty cycle) and temperature. Analyses were performed using spectrophotometric method. According to the the experiments carried out at temperature 40°C, increasing the duty cycle ratio from 10 % to 80 % at 20 W and 100 W acustic powers, no significant change was observed for the values of hydrolysis degree and enzyme activity. By applying ultrasonication treatment at 40°C, the decreases obtained for the enzyme activity were; 7 % for a-amylase enzyme produced from Bacillus species at 20 W and 100 W acustic powers, and 7 % and 10 % for a-amylase enzyme produced from Bacillus Hcheniformis at 20 W and 100 W, respectively. At 50°C, increasing the duty cycle from 10 % to 80 % at 20 W and 100 W acustic powers, decreases obtained for the enzyme activity were; 16 % for a-amylase enzyme produced from Bacillus species and 10 % for a-amylase enzyme produced from Bacillus Hcheniformis. As a result of the modelling, it was determined that experimental data fitted to the zero order inactivation model. It was also found that hydrolysis degrees at 50°C, approximately 3.4 times higher value was obtained for a-amylase enzyme produced from Bacillus species and approximately 2.4 times higher value was obtained for a-amylase enzyme produced from Bacillus Hcheniformis compared to the the values at 40°C.
Benzer Tezler
- Ultrasonik titreşimin kil çöktürmesinde etkisinin incelenmesi ve klasik çöktürme yöntemleri ile karşılaştırılması
Investigation of effect of ultrasonic treatment on the sedimentation of clays and comparison to conventional methods
MUSTAFA ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher-Kömür Hazırlama ve Değerlendirme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜVEN ÖNAL
- GABA ve GABOB analoglarının yeni yöntemlerle sentezleri üzerine çalışmalar
Studies on syntheses of GABA and GABOB analogs via new methods
EBRU METE
- Ultrases dalgalarının zeolit A sentezi üzerindeki etkileri
Effects of ultrasound on the synthesis of zeolite A
ÖZLEM ANDAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiProses ve Reaktör Tasarımı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ERDEM ŞENATALAR
- Outdoor navigation of mobile robots by using ultrasonic sensors
Diş ortamda ultrasonik sensörler ile mobil robotun hedefe gitmesi
MURAT GÜNDOĞDU
- Ultrasonik teknikler kullanılarak kan akış parametrelerinin ölçülmesi
Başlık çevirisi yok
İLHAMİ GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. N. FATMA GÜLER
