Kestane kabuğu hidrolizatı içeren fermantasyon ortamında Candida tropicalis ile ksilitol üretiminin optimizasyonu
Optimization of xylitol production by Candida tropicalis in fermentation medium containing chestnut shell hydrolysate
- Tez No: 456360
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEDA KARASU YALÇIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Gıda Mühendisliği, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Food Engineering, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Candida tropicalis ile ksilitol üretimi amacıyla, kestane kabuğundan hazırlanan hemiselülozik hidrolizat kullanılmıştır. Öncelikle iki yerli Candida tropicalis suşunun zenginleştirilmiş kestane kabuğu hidrolizatındaki ksilitol üretimleri incelenmiştir. Bu aşamada C. tropicalis M2 suşu seçilmiştir. Daha sonra, kestane kabuğu hidrolizatı içeren ortamda, bu suşun ksilitol üretimi üzerine farklı azot kaynaklarının etkisi araştırılmıştır. Azot kaynağı olarak amonyum klorür seçilmiş ve bağımsız değişkenler olan ksiloz başlangıç derişimi, amonyum klorür başlangıç derişimi ve çalkalama hızının C. tropicalis M2'nin üreme ve ksilitol üretimi üzerine birlikte etkileri araştırılmıştır. Merkezi karma tasarım yöntemi kullanılarak, 18 deney içeren bir tasarım oluşturulmuştur. Maksimum ksilitol derişimi, ksilitol verimi, maksimum ksilitol üretim hızı, substrat dönüşüm yüzdesi ve maksimum ksilitol özgül oluşum hızı üzerine bu bağımsız değişkenlerin etkisi, yanıt yüzey yöntemi ile modellenmiştir. Substrat dönüşüm yüzdesi hariç diğer yanıtların bağımsız değişkenler ile değişimi karesel model ile, substrat dönüşüm yüzdesinin değişimi ise lineer model ile ifade edilmiştir. Varyans analizi sonuçlarına göre; amonyum klorür başlangıç derişiminin ksilitol üretimini en fazla etkileyen bağımsız değişken olduğu ve tüm yanıtlar için önemli olduğu bulunmuştur. Ksiloz başlangıç derişiminin lineer etkisinin ise; sadece maksimum ksilitol derişimi için önemli olduğu bulunmuştur. Çalkalama hızının, maksimum ksilitol derişimi ve substrat dönüşüm yüzdesi yanıtları üzerine olan etkisinin oldukça önemli olduğu görülmüştür. Yapılan nümerik optimizasyon ile; ksiloz başlangıç derişiminin 80 g/L, amonyum klorür başlangıç derişiminin 3.761 g/L ve çalkalama hızının 80 vuru/dak olduğu koşullar, optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Optimum koşulların birlikte kullanıldığı deneyde, maksimum ksilitol derişimi, ksilitol verimi, maksimum ksilitol üretim hızı, substrat dönüşüm yüzdesi ve maksimum ksilitol özgül oluşum hızı değerleri sırasıyla 24.50 g/L, %31.517, 0.497 g/L.sa, %97.35 ve 0.06 g/L.sa.N olarak bulunmuşlardır. Bu değerlerin optimizasyon ile öngörülen değerlere oldukça yakın olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, a hemicellulosic hydrolysate prepared from chestnut shell was used for xylitol production by Candida tropicalis. Firstly, xylitol productions of two indigenous C. tropicalis strains were investigated in fortified chestnut shell hydrolysate. C. tropicalis M2 was selected at this stage. Then, effects of different nitrogen sources on xylitol production of this strain was investigated in the medium containing chestnut shell hydrolysate. Ammonium chloride was selected as nitrogen source and interactive effects of independent variables -initial xylose concentration, initial concentration of ammonium chloride and shaking rate- on the growth and xylitol production of C. tropicalis M2 were investigated. An experimental design including 18 experiments was conducted by using central composite design. Modelling the effects of these independent variables on maximum xylitol concentration, xylitol yield, maximum xylitol production rate, percentage of substrate conversion and spesific product formation rate was performed by response surface methodology. Variations of all of the responses with the independent variables were defined by a quadratic model except the percentage of substrate conversion. The variation of percentage of substrate conversion with the independent variables was defined by a linear model. According to the results of variance analysis, initial concentration of ammonium chloride was found to be the most important response affecting xylitol production, which was significant for all of the responses. The linear effect of the initial xylose concentration was found as significant for only maximum xylitol concentration. It was observed that the effect of shaking rate was very significant for the maximum xylitol concentration and percentage of substrate conversion. By the numeric optimization performed; the conditions with 80 g/L initial xylose concentration, 3.761 g/L initial concentration of ammonium chloride and 80 strokes/min of shaking rate were determined as optimum conditions. In the experiment in which optimum conditions were used together, maximum xylitol concentration, xylitol yield, maximum xylitol production rate, percentage of substrate conversion and spesicific product formation rate were found as; 24.50 g/L, 31.517%, 0.497 g/L.h, 97.35% and 0.06 g/L.h.N, respectively. These values were determined as very similar to the predicted values by the optimization.
Benzer Tezler
- Kestane kabuğunda bulunan ellajik asit türevlerinin hidrolizi üzerine çalışmalar
A study on hydrolysis of ellagic acid derivatives in chestnut peel
İRFAN BAHŞİ
- Sulu çözeltilerdeki kurşun iyonlarının kestane kabuğu ve kayısı çekirdeğinden üretilen aktif karbonlar ile adsorpsiyonu
Adsorption of lead ions from aqueous solutions by activated carbon produced from chestnut shell and apricot stone
ESİN KAYMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL ERSOY MERİÇBOYU
- Badem ve kestane kabuğu kullanılarak sulu çözeltilerden bentazon ve metalaxyl pestisitlerinin giderimi: Deneysel tasarım ile optimizasyon, adsorpsiyon kinetiği ve izoterminin incelenmesi
Removal of bentazon and metalaxyl pesticides from aqueous solutions by adsorption using almond and chestnut shells: Optimization by experimental design, research of adsorption kinetics and isotherms
BARIŞ DİLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK KILIÇ APAR
- Mermer tozu ve kestane meyve kabuğu takviyeli polilaktik asit (PLA) biyokompozitlere ait özelliklerin incelenmesi
Investigation of the properties of marble powder and chestnut shell fiber reinforced polylactic acid (PLA) biocomposites
DÖNÜŞ ÇATAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriBursa Teknik ÜniversitesiBiyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKTAY GÖNÜLTAŞ
- Kayısı çekirdeği ve kestane kabuklarının alternatif enerji kaynağı olarak değerlendirilmesi
Evaluation of chestnut and apricot kernel shell as an alternative energy source
ŞERİFE ÇEMREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKNUR DEMİRAL