FUZEL YAĞINDAN İZOAMİL ASETAT ÜRETİMİ

Yıl 2007, Cilt: 22 Sayı: 4, 0 - , 15.02.2013

Afife Güvenç Özlem Aydoğan Nurcan Kapucu Ülkü Mehmetoğlu

Öz

Fermentasyonla üretilen etanolün damıtma ile ayırılması sonucunda yan ürün olarak elde edilen fuzel yağı, bazıdeğerli alkolleri içermektedir. Bu düşük molekül ağırlıklı alkoller ve bunların asetat esterleri endüstridekullanılan önemli bileşenlerdir. Özellikle, izoamil asetat tat ve koku bileşeni olarak, gıda, ilaç ve kozmetikendüstrilerinde katkı maddesi olarak ekonomik değere sahiptir. Bu çalışmada, ülkemizde etkin olarakdeğerlendirilemeyen bir yan ürün olan fuzel yağı kullanılarak kuvvetli muz kokusuna sahip olan izoamil asetatınüretimi gerçekleştirilmiştir. Çalışmada önce, fuzel yağının damıtılmasıyla i-amil alkol elde edilmiş; sonra bualkolün asetik asitle lipaz katalizörlüğünde çözücüsüz ortamda esterleşmesiyle izoamil asetat üretilmiştir. Alkolve ester derişimleri Gaz Kromatografi (GC) ile analizlenmiştir. Fuzel yağının iki kez damıtılmasıyla elde edileni-amil alkolün kullanıldığı bu çalışmada, literatürdeki bulgularla karşılaştırıldığında, yaklaşık aynı dönüşüm (%82) ile 2.5 kat daha yüksek (380 g/L) ester derişimine ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Fuzel yağı, damıtma, i-amil alkol, izoamil asetat, novozym 435.

Kaynakça

• Kirk, R.E. ve Othmer, D.F., Encyclopedia of
• Chemical Technology, New York:Wiley, Cilt 2,
• -728, 1992.
• Welsh, F.W. ve Williams, R.E., “Lipase Mediated
• Production of Flavor and Fragrance Esters from
• Fusel Oil”, Journal of Food Science, Cilt 54, No
• , 1565-1568, 1989.
• Erdem, F. ve Durukan, E., “Fuzel Yağının
• Fraksiyonlarına Ayrılması ve Değerlendirilmesi”,
• Şeker Enstitüsü Raporu, Nisan, 1991.
• Patil, A.G., Koolwal, S.M. ve Butala, H.D., “Fusel
• oil: composition, removal, and potential
• utilization”, Int. Sugar J, Cilt 104, No 1238, 51–
• , 2002.
• Langrand, G., Triantaphylides, C. ve Baratti, J.,
• “Lipase catalyzed formation of flavour esters”,
• Biotechnology Letters, Cilt 18, No 8, 549-554,
• -
• Wetherill, C.M., “Examination of fusel oil from
• indian corn and rye”, Journal of the Franklin
• Institute, Cilt 55, No 6, 385-391, 1853.
• http://www.sciencedirect.com (Erişim tarihi:
• 10.2006)
• “The Symptoms of Poisoning by Fusel Oil”, The
• Lancet, Cilt 158, No 4070, 606, 1901.
• Lettinga, G., Zeeuw, W. ve Ouborg, E.,
• “Anaerobic treatment of wastes containing
• methanol and higher alcohols”, Water Research,
• Cilt 15, No 2, 171-182, 1981.
• Kunkee, R., Snow, S.R. ve Rous, C., “4374859
• Method for reducing fusel oil in alcoholic
• beverages and yeast strain useful in that method”,
• Biotechnology Advances, Cilt 1, No 1, 148, 1983.
• Neale, M.E., “Rapid high-performance liquid
• chromatography method for determination of
• ethanol and fusel oil in the alcoholic beverage industry”, Journal of Chromatography, Cilt 447,
• -450, 1988.
• Kraetz, L., “Dehydration of alcohol fuels by
• pervaporation”, Desalination, Cilt 70, No 1-3,
• -485, 1988.
• Vauclair, C., Tarjus, H. ve Schaetzel, P.,
• “Permselective properties of PVA-PAA blended
• membrane used for dehydration of fusel oil by
• pervaporation”, Journal of Membrane Science,
• Cilt 125, No 2, 293-301, 1997.
• Ferreira, L., Kaminski, M., Mawson, A.J.,
• Cleland, D.J. ve White, S.D., “Development of a
• new tool for the selection of pervaporation
• membranes for the separation of fusel oils from
• ethanol/water mixtures”, Journal of Membrane
• Science, Cilt 182, No 1-2, 215-226, 2001.
• Dörmő, N., Bélafi-Bakó, K., Bartha, L.,
• Ehrenstein, U. ve Gubicza L., “Manufacture of an
• environmental-safe biolubricant from fusel oil by
• enzymatic esterification in solvent-free system”,
• Biochemical Engineering Journal, Cilt 21, No 3,
• -234, 2004.
• Salis, A., Pinna, M., Monduzzi, M, ve Solinas, V.,
• “Biodiesel production from triolein and short
• chain alcohols through biocatalysis”, Journal of
• Biotechnology, Cilt 119, No 3, 291-299, 2005.
• Jochmann, M.A., Kmiecik, M.P. ve Schmidt, T.C.,
• “Solid-phase dynamic extraction for the
• enrichment of polar volatile organic compounds
• from water”, Journal of Chromatography A,
• Cilt 1115, No 1-2, 208-216, 2006.
• De Castro, H.F., Moriya, R.Y., Oliveira, P.C. ve
• Soares, C.M., “Fusel oil as precursor for aroma
• generation by biotransformation using lipase”,
• Applied Biochemistry and Biotechnology, Cilt
• -79, 817-826, 1999.
• Küçük, Z. ve Ceylan, K., “Potential utilization of
• fusel oil: A kinetic approach for production of
• fusel oil esters through chemical reaction”,
• Turkish Journal of Chemistry, Cilt 22, 289-300,
• -
• Vandamme, E.J., “Bioflavours and fragrances via
• fungi and their enzymes”, Fungal Diversity, Cilt
• , 153-166, 2003.
• Kösali, Y.K., Güvenç, A., Kapucu, N. ve
• Mehmetoğlu, Ü., “Fuzel Yağı ile Asetat
• Esterlerinin Enzimatik Üretimi”, 5. Ulusal Kimya
• Mühendisliği Kongresi (UKMK-5), Ankara
• Üniversitesi, Ankara, Bildiri Özetleri Kitabı,
• ÖP03, 2-5 Eylül 2002.
• Güvenç, A., Kapucu, N., Kapucu, H., Aydoğan Ö.
• ve Mehmetoğlu, Ü., “Enzymatic esterification of
• isoamyl alcohol obtained from fusel oil:
• Optimization by response surface methodolgy”,
• Enzyme and Microbial Technology, Cilt 40,
• -785, 2007.
• Perry, R.H., Green, D.W. ve Maloney, J.O.,
• Perry’s Chemical Engineers Handbook,
• McGraw-Hill, New York, 6th edition, 1997.
• http://www.turkseker.gov.tr/ (Erişim tarihi:
• 08.2006)
• Hari Krishna, S., Divakar, S., Prapulla, S.G. ve
• Karanth N.G., “Enzymatic synthesis of isoamyl
• acetate using immobilized lipase frıom
• Rhizomucor miehei”, Journal of Biotechnology,
• Cilt 87, 193-201, 2001.
• Güvenç, A., Kapucu N. ve Mehmetoğlu, Ü., “The
• Production of Isoamyl Acetate Using Immobilized
• Lipases in Solvent-free System”, Process
• Biochemistry, Cilt 38, 379-386, 2002.