Bira mayşe atığının Lactobacillus pentosus ile biyodönüşümünün laktik asit ve fenolik asitlere etkisi
Bioconversion effects of brewer's spent grain with L. pentosus on lactic and phenolic acids
Yazar: SAKİNE AYHAN
Danışman: DOÇ. DR. HATİCE KALKAN YILDIRIM ; PROF. DR. MEHMET YEKTA GÖKSUNGUR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Biyodönüşüm = Bioconversion ; Fenolik asit = Phenolic acid ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; L-laktik asit = L-lactic acid ; Laktik asit bakterileri = Lactic acid bacteria

Özet:
Bu tez kapsamında, L. pentosus suşlarının bira mayşe atığını fermantasyon ortamı olarak kullanarak laktik asit ve fenolik asitlere etkileri incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında bira mayşe atığının %1,25'lik seyreltik H₂SO₄ ile 1:8 g/g oranında hidrolizi sonucu hemiselülozidik şekerler içeren ortamına L. pentosus suşları (Lactobacillus pentosus O157, Lactobacillus pentosus O18, Lactobacillus pentosus O19) inokule edilerek laktik asit ve fenolik asit üretimi gerçekleştirilmiştir. Üç farklı suştan  pH   6.0' da, 96 saat sürede 31 °C ve % 20  ksiloz  konsantrasyonunda Lactobacillus pentosus O18 ile en yüksek üretimi          (% 13.80 verim) gerçekleştiren suş olarak belirlenmiştir.
Çalışmanın ikinci kısmında ise Lactobacillus pentosus O18 ile farklı azot kaynakları (maya ekstraktı, mısır ıslatma suyu, pepton, üre, tripton) kullanılarak üretim gerçekleştirilmiş ve her 12 saat ara ile örnekler alınıp HPLC' de analiz edilmiştir. Laktik asit bakterilerinin kompleks organik madde ihtiyaçlarını karşılayabilmek amacıyla değişik azot kaynakları eşit azot bazında 10 g/L maya ekstraktına paralel olacak şekilde kullanılmıştır. Denemelere alınan azot kaynakları arasında en yüksek verim maya ekstraktı ile elde edilmiştir. Ayrıca aynı koşullarda fenolik asitlere olan etkisinin de araştırıldığı çalışmada, gallik asit, kumarik asit, ferulik asit, benzoik asit, vanilik asit ve sinapik asit miktarlarının fermentasyon sonucunda arttığı belirlenmiştir. Fermentasyon öncesi ve sonrası analiz sonuçlarına bakarak bira atık mayşesinin Lactobacillus pentosus ile fermentasyonunda en fazla artış hidroksisinamik asitler grubundan olan ferulik ait (60-175 mg/L) ve p- kumarik asit (100-322,5 mg/L ) olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this thesis we were investigated the effects of brewer's spent grain biotransformation by L.pentosus strains on lactic and phenolic acids.  At the beginning, brewing spent grain was diluted with 1,25% H₂SO₄ (1:8 g / g) solid/liquid ratio for hydrolysis of complex compounds. The bioconversion was performed by different strains of L.pentosus as Lactobacillus pentosus O157, Lactobacillus pentosus O18, Lactobacillus pentosus O19. Fermentation conditions were determined as: pH 6.0; follow up to 96 hourst/ 31 ° C and %20 xylose concentrations. The highest amount of lactic acid (22.4 g/L) was determined to be produced by Lactobacillus pentosus O18 at the second day of fermentation with highest yield value of  % 13.80.
In the second part of the study, during bioconversion of brewer's spent grain by Lactobacillus pentosus O18 were used different nitrogen sources (yeast extract, corn steep water, peptone, urea, tryptone). Used nitrogen sources quantities were determined on the basis of equivalent nitrogen 10 g/L of yeast extract. Values obtained at each 12th hour of fermentation were evaluated by HPLC technique. The best results for gallic acid, coumaric acid, ferulic acid, benzoic acid, vanillic acid  and sinapic acid were obtained with yeast extract and peptone nitrogen sources. The   maximum increases were detected for hydroxycinnamic acids  ferulic (60-175 mg / L) and p-coumaric acid (100 to 322.5 mg / L).