Zeytin karasuyunun fermantasyon ortamı olarak değerlendirilebilmesi amacıyla arıtımının optimizasyonu
Optimization of treatment of olive mill wastewater for its evaluation as fermentation medium
Yazar: BÜŞRA ARICI
Danışman: PROF. DR. SEDA KARASU YALÇIN
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Fenolik maddeler = Phenolic matters ; Sitrik asit = Citric acid ; Zeytin karasuyu = Olive waste water

Özet:
Bu tez çalışmasında, zeytin karasuyunun; alkalileştirmenin ardından yapılan aktif karbon ile arıtımının optimizasyonundan sonra, sitrik asit üretimi için fermantasyon ortamı olarak kullanım potansiyeli incelenmiştir. Arıtımda bağımsız değişken olarak; sıcaklık, aktif karbon miktarı, temas süresi ve çalkalama hızı seçilmiştir. Merkezi karma tasarım yöntemi kullanılarak 30 deney içeren bir tasarım oluşturulmuştur. Bu parametrelerin, toplam fenolik madde miktarı üzerindeki etkileri yanıt yüzey yöntemi ile modellenmiştir. Yanıtın bağımsız değişkenler ile değişimi karesel model ile ifade edilmiştir. Yapılan varyans analizi sonuçlarına göre; yanıt üzerine sıcaklık ve aktif karbon miktarının lineer etkileri ile aktif karbon miktarının karesel etkisi oldukça önemli bulunmuştur. Yapılan nümerik optimizasyon ile sıcaklığın 42.01ºC, aktif karbon miktarının 6.99 g/100mL, sürenin 128.55 dakika ve çalkalama hızının 193.99 devir/dk olduğu koşullar optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Yüzde 97 oranında fenolik madde, %50 oranında KOİ giderimi sağlanmıştır. Optimum koşullarda arıtılmış zeytin karasuyu, bazı besin maddeleri ile desteklenerek Y. lipolytica K-168 ile sitrik asit üretiminde kullanılmıştır. Maksimum sitrik asit miktarları gliserol içeren ortamda 42.54 g/L, glukoz içeren ortamda 29.34 g/L ve artık yağ içeren ortamda 20.41 g/L olarak bulunmuştur. Arıtma işleminin sitrik asit üretimini; gliserollü ortamlarda yaklaşık 4.5 kat, glukozlu ortamlarda yaklaşık 5.5 kat,  artık yağlı ortamlarda 2 kat arttırdığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this thesis, the potential of olive mill wastewater to be used for citric acid production was investigated after optimization of activated carbon treatment steps performed after overliming. Temperature, amount of activated carbon, contact time and shaking rate were selected as the independent variables in the treatment. An experimental design including 30 experiments was conducted by using central composite design. Modelling the effects of these independent variables on the amount of total phenolic compounds was performed by response surface methodology. Variation of response with the independent variables was defined by quadratic model. According to variance analysis, the linear effects of amount of activated carbon and temperature and also the quadratic effect of the amount of activated carbon on the response were found to be very important. By numeric optimization; 42.01ºC temperature, 6.99 g/100mL amount of activated carbon, 128.55 minutes contact time and 193.99 rpm shaking rate were determined as optimum conditions. 97% phenolic compound and 50% COD reduction were achieved. Treated olive mill wastewater in optimum conditions, was used in the production of citric acid by Y. lipolytica K-168 after supplementation with some nutrients. Maximum citric acid concentrations were obtained as 42.54 g/L, 29.34 g/L and 20.41 g/L in the media containing glycerol, glucose and residual oil, respectively. It was determined that treatment process caused a 4.5 fold increase in citric acid production in glycerol containing medium, while 5.5. and 2 fold increase was observed in the media containing glucose and residual oil, respectively.