Farklı ön işlem ve enzimatik hidroliz uygulamalarıyla domates ve biber küspelerinden elde edilen bazı uçucu ester ve alkol türevi bileşklerin üretim miktarlarının arttırılması
Increasing the production volume of some volatile esters and alcohol derivative compounds utilizing from tomato and pepper pulps obtained by different pretreatments and enzymatic hydrolysis
Yazar: HİLAL ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. YONCA YÜCEER
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Doğal uçucu bileşiklerin dünyada en bol bulunan sürdürülebilir bir kaynak olan lignoselülozik veya  endüstriyel atıklar kullanılarak üretilmesi, çevresel, ekonomik ve güvenlik kaygılarından dolayı araştırmacıları son yıllarda yenilenebilir hammaddelere yöneltmiştir. Özellikle Marmara ve Ege bölgelerinde, salça üretim sanayinde doğal biyolojik atık olarak önemli miktarlarda domates ve biber küspesi açığa çıkmaktadır. Bu çalışmada biber ve domates küspelerine ön işlem ve hidroliz uygulamalarıyla uçucu bileşenlerin, özellikle ester ve alkol,  miktarının arttırılması hedeflenmiştir. İlk olarak, seyreltik asit, amonyak, ultrasonik banyo destekli seyreltik asit ön işlemlerinin etkisi incelenmiş ve optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Optimum enzimatik hidroliz tamamlandıktan sonra K. marxianus ile erlenmayer ve biyoreaktör koşullarında fermentasyon gerçekleştirilmiştir. Optimum koşullar %2,5 sülfürik asit, %10 kurumadde ve 6 dakika ısıl işlemden sonra 6 saat %1,5 selülaz enzimi ile inkübasyon olarak belirlenmiştir. Erlen üretimi sırasında en fazla oluşan uçucu bileşenler domates ve biber küspeleri için sırasıyla 1169,39 ve 1678,99 µg/L izoamil alkol, 124,01 ve 74,43 µg/L izoamil asetat, 949,65 ve 393,16 µg/L fenil etil asetat, 1275,10 ve 1041,91 µg/L fenil etil alkol ve 1066,02 ve 680,34 µg/L etil asetattır.

Abstract:
Production of natural volatile compounds by utilizing lignocellulosic or industrial wastes,  the most abundant and sustainable resources in the world, has motivated researchers to renewable raw materials in recent years because of the environmental, economic and safety concerns. Specifically in the Marmara and Aegean regions, a significant amount of tomato and pepper pulps comes out as a natural biologic waste in paste production industry. Increase in the amount of volatile compounds from tomato and pepper wastes, specifically esters and alcohols, by application of pre-treatment and hydrolysis was aimed in this study. First, the effects of dilute acid, ammonia, ultrasonic bath assisted dilute acid pretreatments of the wastes were investigated and optimization studies were performed. After the optimum enzymatic hydrolysis was completed, it was carried out fermentation with K.marxianus at the erlenmayer and bioreactor conditions. Optimum conditions were determined as 2,5% sulfuric acid, 10% dry matter and 6 minutes heat treatment followed by incubation with 1,5% cellulase enzyme for 6 hours. The most abundant volatile substances for  tomato and pepper pulps, respectively  during the erlenmayer  production were 1169,39 and 1678,99 µg/L isoamyl alcohol, 124,01 and 74,43 µg/L isoamly acetate, 949,65 and 393,16 µg/L phenyl ethyl acetate, 1275,10 and 1041,91 µg/L phenyl ethyl alcohol and 1066,02 and 680,34 µg/L ethyl acetate.