Mısır nişastasının hidrolizinde alfa amilaz enziminin aktivitesinin incelenmesi
Investigation of alpha-amylase corn starch hydrolysis process enzyme activity during
Yazar: DİLEK KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. BELMA KIN ÖZBEK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Alfa amilaz = Alpha amylase ; Enzim aktivitesi = Enzyme activity ; Enzimatik hidroliz = Enzymatic hydrolysis ; Enzimler = Enzymes ; Mısır nişastası = Maize starch

Özet:
ÖZET Birçok biyoteknolojik proses hızlı bir gelişim gösterirken, kullanılan enzimlerin deaktivasyonu bu proseslerin verimini önemli bir ölçüde azaltmaktadır. Enzim deaktivasyonu hakkında edinilecek bilgiler, biyoteknolojik proseslerin fizibilitesini arttıracaktır. Nişasta, birçok endüstri dalında kullanılan önemli bir biyopolimerdir. Nişasta moleküllerini farklı biyokimyasallara dönüştürmek için enzimler kullanılmaktadır. a-Amilaz enziminin nişasta partiküllerini sulu ortamda parçaladığı bilinmektedir. Başarılı bir hidroliz sisteminin tasarımı için öncelikle, hidroliz prosesi sırasında a-amilaz enziminin kinetik aktivitesinin yüksek olması gerekmektedir. Çünkü, a-amilaz enzim aktivitesinin azalması verimi önemli ölçüde etkileyecektir. Bu çalışmada, mısır nişastası Bacillus kaynaklı a-amilaz enzimi ile hidroliz işlemine tabi tutulmuş ve nişastanın hidroliz derecesi ile işlem sonu enzim akti\dtesinin, sıcaklık, pH, karıştırıcı hızı, zaman, enzim konsantrasyonu, viskozite, hidrolizat miktarı, maltoz konsantrasyonu, glikoz konsantrasyonu, etanol miktarı ve CaCfe konsantrasyonu ile değişimi incelenmiştir. Ayrıca enzim aktivitesi ve nişasta konsantrasyonuna ait elde edilen deneysel veriler kullanılarak matematiksel modeller kurulmuştur. Hidroliz işlemi modüler bir bioreaktör sistemi kullanılarak 500 ml'lik (nişasta oram %1 ağırlık/hacim) çözelti hacminde gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, işlem sonu a-amilaz enziminin aktivitesinin ve mısır nişastasının hidroliz derecesinin, incelenen her bir parametre için farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Mısır nişastası, enzimatik hidroliz, proses değişkenleri vuı

Abstract:
ABSTRACT The rapid enhancement of many biotechnology processes has been severely constrained by enzyme deactivation. An improved knowledge of enzyme deactivation would significantly enhance the feasibility of quite a few biotechnological processes. Starch has become a very important biopolymer and is used in many industries as a feedstock material. Enzymes are used to quickly transform starch molecules to useful, added-value biochemicals. a-Amylase enzyme is known to effectively attack both insoluble starch and starch granules held in aqueous suspension. Before designing a successful hydrolysis system, maintain a good activity of the a-amylase enzyme which is not degragaded during the process is important. Because, the loss of enzyme activity will significantly affect the process yield. In the present study, corn starch is hydrolysed with a-amylase enzyme which is produced from Bacillus Species. The degree of corn starch hydrolysis (%) and residual a-amylase activity (%) were investigated versus temperature, pH, impeller speed, processing time, enzyme concentration, viscosity, amount of hydrolysate added, maltose concentration, glycose concentration, amount of ethanole added and CaCfe concentration. And also, the mathematical models which represent the residual starch concentration and residual a- amylase activity were developed according to the data obtained from the experiments. The hydrolysis reactions were carried out in a modular bioreactor system in 500 ml of aqueous solutions containing 1 % (w/v) corn starch. An evaluation of the experimental data showed that residual activity of a-amylase enzyme and hydrolysis degree of corn starch studied were different for each set of these conditions. Keywords: Corn starch, enzymatic hydrolysis, process variables IX