Biyodönüşüm yoluyla doğal muz aroması üretiminde "Yerinde Ürün Kazanımı" tekniğinin kullanımı
Using the method of "In Situ Product Removal" while producing natural banana flavor through bioconversion
Yazar: SEVİNÇ TAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MURAT YILMAZTEKİN
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada Lindnera saturnus var. saturnus mayası kullanılarak melas ortamında fuzel yağından biyodönüşüm yolu ile muz aroması (izoamil asetat) üretilmiş ve üretim verimini arttırmak amacıyla makrogözenekli adsorpsiyon reçinelerine adsorpsiyonu gerçekleştirilerek oluşur oluşmaz ortamdan uzaklaştırılması sağlanmıştır. Öncelikle farklı özelliklere sahip 9 makrogözenekli adsorpsiyon reçinelerinin adsorpsiyon ve desorpsiyon kapasiteleri ve verimleri araştırılmıştır. Bu reçineler arasından biyodönüşüme uğrayacak maddeyi (izoamil alkolü) en düşük düzeyde, biyodönüşümle üretilen muz aromasını en yüksek düzeyde adsorplayan ve desorpsiyon verimi yüksek olan reçine (H103 nolu) tespit edilmiştir. Tespit edilen bu reçine kullanılarak izoamil asetat üretimi, erlen düzeyinde ve biyoreaktör düzeyinde kesikli ve kesikli-beslemeli biyodönüşüm yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen üretimlerde `?Yerinde Ürün Kazanımı?? Tekniğinin kullanımının izoamil asetat üretim verimi üzerine etkisi araştırılmıştır.
 Erlen düzeyinde gerçekleştirilen kesikli üretimde reçineli ortamda 1204 mg/L izoamil asetat üretilirken, reçine kullanılmadan gerçekleştirilen kontrol üretiminde ise 28.5 mg/L izoamil asetat üretilmiştir. Reçineli ortamda üretilen izoamil asetat miktarının reçinesiz ortama göre yaklaşık 42 kat arttığı gözlemlenmiştir. Kesikli-beslemeli üretimde ise reçineli ortamda 1910 mg/L izoamil asetat üretilirken reçinesiz ortamda 64 mg/L izoamil asetat üretilmiştir. Reçineli ortamda izoamil asetat üretiminde yaklaşık 30 kat bir artış gözlemlenmiştir.
Biyoreaktör düzeyinde gerçekleştirilen kesikli biyodönüşüm denemesinde üretilen izoamil asetat miktarı 308.1 mg/L iken reçinesiz ortamada 38.4 mg/L?dir. Reçineli ortamda üretilen izoamil asetat miktarı reçinesiz ortamda üretilene göre yaklaşık 8 kat artmıştır. Kesikli-beslemeli biyodönüşümde reçineli ortamda 239.9 mg/L izoamil asetat üretilirken reçinesiz ortamda ise 40 mg/L izoamil asetat üretilmiştir. Reçine ilavesi ile gerçekleştirilen biyodönüşüm denemesinde i-amil asetat üretiminin yaklaşık 6 kat arttığı gözlemlenmiştir.Elde edilen bulgulara göre izoamil asetat üretiminde `?Yerinde Ürün Kazanımı `?Tekniğinin kullanımının üretim verimini arttırdığı saptanmıştır.

ANAHTAR KELİMELER: Biyodönüşüm, yerinde ürün kazanımı tekniği, izoamil asetat

Abstract:
In this study Lindnera saturnus var saturnus yeast is present. Activating L. saturnus yeast in the presence of sugar beet molasses, banana flavor (isoamyl acetate) is produced from fusel oil using bioconversion method and in order to improve the production quality, the macroporous adsorption resins are abducted once adsorption takes place. First, the adsorption and desorption capacity and efficiency of different quality nine macroporous resins are studied. Through the study the resins that are least effective in adsorbing the substance (isoamyl alcohol) that is subject to bioconversion and are most effective in adsorbing the banana flavor produced through bioconversion is identified. Using the resin that is identified, the experiment of producing Isoamyl acetate is performed in both flask and bioreactor through batch and feed-batch bioconversion method. During the experiment the effect of the method ?In situ product removal? to the production efficiency of isoamyl acetate is analyzed.
The amount of isoamyl acetate that is produced using flask with batch process in the presence of resin is 1204 mg/L while the same process without using resin produced only 28.5 mg/L. It is observed that the isoamyl acetate amount increases approximately 42 times with the presence of resin. On the other hand, feed ?batch process in the presence of resin produces 1910 mg/L isoamyl acetate while without resin the amount of isoamyl acetate that is produced is 64 mg/L. In the presence of resin approximately 30 times increase in the production is observed.
The amount of isoamyl acetate that is produced using bioreactor with batch process in the presence of resin is 308.1 mg/L while only 38.4 mg/L isoamyl acetate is produced without resin is present. The isoamyl acetate amount increases approximately 8 times in a process that resin is present. Also using feed- batch process with the same setting and resin being present produces 239.9 mg/L isoamyl acetate while without resin the amount of production is 40 mg/L.  Including resin in the experiment of producing isoamyl acetate through bioconversion increases the production efficiency approximately 6 times. As a consequence of  results of the experiments that has been done, it can be concluded that using the method of ?In situ product removal? in the process of producing  isoamyl acetate increases the production efficiency.
KEY WORDS: Bioconversion, In situ product removal, isoamyl acetate