Ayçiçeği tohum kabuklarının asidik hidroliz kinetiğinin incelenmesi ve candida tropicalis kuen 1022 mayısının, ksılozdan, ksilitol üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması /
Yazar: HANDE ÇAVUŞOĞLU
Danışman: DOÇ.DR. GÖNENÇ ARIN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1996
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Ayçiçeği tohum kabukları = Sunflower seed hulls ; Ksilitol = Xylitol ; Ksiloz = Xylose ; Mayalar = Yeasts

Özet:
i AYCÎCESÎ TOHUM KABUKLARININ ASÎDIK HİDROLİZ KİNETİ?İNİN İNCELENMESİ VE CANDIDA TROPICALIS KUEN 1022 MAYASININ, KSILOZDAN, KSİLITOL ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİ?İNİN ARAŞTIRILMASI (Yüksek Lisans Tezi) Hande CAVUSOBLU GAZI ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz-1996 az Uzun yıllar, hemiselüloz, bir çok orman ve tarım atıklarının karbonhidrat ve lignin içeriğinin %10-40' nı oluşturmasına ragmen, yakıt ve kimyasal madde kaynağı olarakçok -Fazla ilgi çekmemiştir. Esas olarak pentozan- ların (ksilan) ve heksozların bir polimeri olan hemise lüloz, monomerleri olan ksiloz ve glikoz sekerlerine, ılımlı sıcaklıklarda seyreltik asit hidrolizi ile i ndirgenebi lir. Bu araştırmanın ilk bölümünde, özellikle ayçiçeği tohum kabuklarının asidik hidrolizi için uygulanabilecek bir kinetik modeli geliştirmek ve bu model ile ilişkili reaksiyon parametrelerini belirlemek amacıyla bir çalış ma yürütülmüştür. Reaksiyon kinetiği, hemiselülozun iki ?Fraksiyonunun paralel hidrolizinin, ksilozun ayrışması ile takip edildiği bir model ile i-Fade edilmiştir. 98-130°C'da ve "/.l-%5 (agı rl ık/hacim) H2SO-* kapsayan şartlardaki kesikli reaktör verisinden kinetik paramet reler belirlenmiştir. Reaksiyonların, birinci derece olduQu görülmüştür. ilgili hız sabitleri, Arrhenius eşi ti igi ndeki -Frekans -Faktörüne bir asit teriminin ek lenmesiyle, sıcaklık ve asit konsantrasyonu cinsinden i-Fade edilmiştir. Nt = 1.55, Na=1.396, N3=0.777, Ea4=22062 Ea2=18726, Eaa=31950 kal/mol olarak hesaplanmıştır. De ney ve model sonuçları, tatminkar bir uyum içindedir. Çalışmanın ikinci kısmında, sallamalı su banyosun- ki erlenler ile yapılan deneylerle, Candi da Tropical is Kuen 1022 mayasının, ksilitol üretmek için, D-ksiloz ve ayçiçeği tohum kabuklarının hi drol izatı m n -Fermentasyonu için kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu maya ile, çok düşük (maksimum değer 4.717 g/İt) ksilitol verimi elde edilmiştir. Fermentasyon süresince gözlenen mak simum ksilitol konsantrasyonunun, başlangıç substrat konsantrasyonundan etkilenmediği görülmüştür. Candi da Tropical is ile -Fermentasyona ait bazı kinetik parametre ler hesaplanmıştır. Bilim Kodu : 603.02.01 Anahtar Kelimeler : Asidik Hidroliz, Ayçiçeği Tohum KabuQu, Ksilitol Say-Fa Adedi : 110 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Nurdan SARAÇO?LU, Doç. Dr. Gönenç ARIN

Abstract:
ii KINETICS OF DILUTE ACID CATALYZED HYDROLYSIS OF SUN FLOWER SEED HULLS AND INVESTIGATION OF THE USE OF CANDIDA TROPICALIS KUEN 1022 YEAST FOR THE PRODUCTION OF XYLITOL (Msc. Thesis) Hande CAVUSOBLU 6AZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY July 1996 AB8TRACT The hemicel lulose -fraction o-F biomass has not received much attention as a source of fuel or chemicals although hemicel lulose accounts -for 10 - 40 % of carbonhydrate and lignin content o-f various -forestry and agricultural residues -For long years. Hemicel lulose which is primarily a polymer o-f pentoses (xylan) and hexoses can be reduced to monomeric sugars xylose and glucose by dilute acid hydrolysis at moderate temperatu res. At the -first part o-f this study, an investigation was undertaken to develop a kinetic model and to deter mine the associated reaction parameters specifically applicable for acid hydrolysis o-f two -fragments in hemicel lulose -followed by decomposition o-f xylose. The kinetic parameters were determined from experimental batch reactor data covering conditions of 98-130°C and 1-5% (w/v) sulfuric acid. The reactions were found to be of first order. The respective rate constants were correlated with temperature and acid concentration using the Arrhenius equation with the addition of an acid term in the preexponential factor. Ni=1.55, Na=1.396, N3=0.77 Eai=22062, Eaa=18726, Ea3=31950 cal/mol were obtained. The experimental and model results were in a saticfac- tory agreement. At the second part of this work, the use of Candi da Tropical is Kuen 1022 yeast for the fermentation of D-xylose and sun flower seed hulls hydrolyzate to pro duce xylitol was also experimentally investigated in shaked flasks. With this yeast, very low xylitol yield was observed (max. value 4.717 g/lt). The maximum xylitol concentration observed during fermentation seemed to be uneffected by initial substrate concen tration. Some kinetic parameters of xylose fermentation by Candida Tropical is were also calculated. Science Code : 603.02.01 Key Words : Acidic Hydrolysis, Sun Folwer Seed, Xylitol Page Numbers : 110 Thesis Supervisor : Assoc. Prof. Nurdan SARAÇO?LU, Assoc. Prof. Gönenç ARIN