Araştırma Makalesi

Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu

Cilt: 36 Sayı: 1 28 Mart 2024
PDF İndir
TR EN

Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu

Öz

Nişasta kaynaklı glukoz şurupları endüstriyel uygulamalarda geniş bir paya sahip olmasına rağmen temelde sağlıkla ilgili tartışmalar tüketicilerde sakkarozun kullanımını öne çıkarmaktadır. Sakkaroz, asitleştirme veya enzimatik yöntemlerle invert şekerler adı verilen glukoz ve fruktoz monomerlerine hidroliz edilebilirler. Bu yöntemlerden enzimatik hidroliz işlemi geleneksel kimyasal proseslere göre daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşmesi ve daha az toksik atık üretmesinden dolayı endüstride tercih edilen bir yöntemdir. Bununla birlikte, hidroliz işleminde kullanılan enzimler genellikle yeniden kullanımı zor ve stabilitesi düşük moleküller olup, üretim maliyetlerinin yüksek olması endüstriyel ölçekte uygulanmasını zorlaştırmaktadır. Bu çalışmanın amacı sakkarozun invertaz enzimi yardımıyla hidrolizinde önemli olan bağımsız değişkenlerin sakkaroz dönüşüm oranı, hidrolizi verimi ve toplam indirgen şeker konsantrasyonu üzerine etkisinin Merkez Kompozit Dizayn (MKD) deneysel tasarım yöntemi kullanılarak detaylı olarak belirlenmesidir. MKD ile gerçekleştirilen deneylerde incelenen bağımsız değişkenler ve cevap değişkenleri arasında enzim aktivitesini de içeren model bir denklem oluşturulmuştur. Bağımsız değişkenlerin incelenen aralıkları içerisinde, matematiksel model ifadenin hem indirgen şeker konsantrasyonu hem de dönüşümün maksimum olduğu şartlar için yapılan optimizasyon işlemi sonucunda; sakkaroz konsantrasyonu 190,16 g/L, enzim aktivitesi 55,36 U/mL, sıcaklık 33,46 oC, reaksiyon süresi 131,10 dk ve karıştırma hızı 120,86 rpm olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, sakkarozun enzimatik hidrolizi için verimli çalışma koşulları belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

122M865

Etik Beyan

Etik içerikli bir çalışma bulunmamaktadır.

Teşekkür

Yazarlar, bu çalışmaya 122M865 proje numarası ile 1002-Hızlı Destek-A projesi kapsamında maddi desteğinden dolayı Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumuna (TÜBİTAK) teşekkür ederler.

Kaynakça

  1. Rippe JM. Fructose, high fructose corn syrup, sucrose, and health: modern scientific understandings (pp. 3-12). New York: Springer, 2014.
  2. Bolotova K. Sucrose and corn fiber hydrolysis using a succinic acid catalyst, 2005.
  3. Yamabe S, Guan W, and Sakaki S. Three competitive transition states at the glycosidic bond of sucrose in its acid-catalyzed hydrolysis. The Journal of Organic Chemistry, 2013; 78(6), 2527-2533.
  4. Dos Santos RP, Martins J, Gadelha C, Cavada B, Albertini AV, Arruda F, ... and Freire V. Coal fly ash ceramics: preparation, characterization, and use in the hydrolysis of sucrose. The Scientific World Journal, 2014.
  5. Akdağ B. Investigation of thermostable recombinant glucose isomerase production by sucrose utilizing Escherichia coli. Master's thesis, M. Sc. Thesis, Middle East Technical University, Turkey, 2013.
  6. Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı (USDA). "Şeker ve Tatlandırıcılar Yıllığı Tabloları: Tablo 2 (22.95 ¢/lb)". https://www.ers.usda.gov/data-products/sugar-and-sweeteners-yearbook-tables/ (Son erişim Tarihi: 15 Temmuz 2022).
  7. Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı (USDA). "Şeker ve Tatlandırıcılar Yıllığı Tabloları: Tablo 8 (41.0 ¢/lb) ". https://www.ers.usda.gov/data-products/sugar-and-sweeteners-yearbook-tables/ (Son erişim Tarihi: 15 Temmuz 2022).
  8. Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı (USDA). "Şeker ve Tatlandırıcılar Yıllığı Tabloları: Tablo 9 (HFCS-42: 35.92 ¢/lb; HFCS-55: 42.53 ¢/lb)". https://www.ers.usda.gov/data-products/sugar-and-sweeteners-yearbook-tables/ (Son erişim Tarihi: 15 Temmuz 2022).

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Biyomedikal Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

28 Mart 2024

Gönderilme Tarihi

23 Eylül 2023

Kabul Tarihi

19 Şubat 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 36 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Gül, A., & Tanyıldızı, M. Ş. (2024). Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 36(1), 231-243. https://doi.org/10.35234/fumbd.1365233
AMA
1.Gül A, Tanyıldızı MŞ. Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;36(1):231-243. doi:10.35234/fumbd.1365233
Chicago
Gül, Abdulkadir, ve Muhammet Şaban Tanyıldızı. 2024. “Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36 (1): 231-43. https://doi.org/10.35234/fumbd.1365233.
EndNote
Gül A, Tanyıldızı MŞ (01 Mart 2024) Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36 1 231–243.
IEEE
[1]A. Gül ve M. Ş. Tanyıldızı, “Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 36, sy 1, ss. 231–243, Mar. 2024, doi: 10.35234/fumbd.1365233.
ISNAD
Gül, Abdulkadir - Tanyıldızı, Muhammet Şaban. “Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36/1 (01 Mart 2024): 231-243. https://doi.org/10.35234/fumbd.1365233.
JAMA
1.Gül A, Tanyıldızı MŞ. Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;36:231–243.
MLA
Gül, Abdulkadir, ve Muhammet Şaban Tanyıldızı. “Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 36, sy 1, Mart 2024, ss. 231-43, doi:10.35234/fumbd.1365233.
Vancouver
1.Abdulkadir Gül, Muhammet Şaban Tanyıldızı. Sakkarozun Enzimatik Olarak Hidrolizinin Optimizasyonu. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Mart 2024;36(1):231-43. doi:10.35234/fumbd.1365233

Cited By