Browsing by Author "Bayraktar, Emine"
Now showing 1 - 16 of 16
Results Per Page
Sort Options
Item Alglerle karbondioksitin biyolojik olarak tutulması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Düzol, Berçem Eldeleklioğlu; Bayraktar, Emine; Okandan, Ender; Mühendislik FakültesiSera gazları içerisinde artışı ve etkisi en yüksek olan CO2, genel olarak fosil yakıt kullanımından kaynaklanmaktadır. CO2 emisyonundaki artışı anlamak için Mauna Loa (Hawaii, ABD) gözlemevi sonuçlarına baktığımızda, 1958 yılında atmosferimizde 280 ppm CO2 varken 2013 yılının Ağustos ayında bu miktarın 395 ppm gibi ciddi bir seviyeye çıkmış olduğunu görürüz. Yapılan çalışmada, mikroalgler kullanılarak, biyolojik olarak karbon tutulması amaçlanmıştır. Tez kapsamında, mikroalglerin CO2 giderimi üzerine alg türü (Chlorella vulgaris 211-11b, Spirulina maxima 49.88 ve Scenedesmus obliquus 276-3d), CO2 derişimi (%3 - 25), akış hızı (1 vvm, 3 vvm, 5.2 vvm), ışık periyodu 18(a):6(k), 24(a):0(k), 6(a):18(k), ışık yoğunluğu (42 µmol m-2s-1, 115 µmol m-2s-1 ve 180 µmol m-2s-1), pH (5 -10), NaHCO3 içeriği (10 – 20 ppm) gibi farklı parametrelerin etkisi yarı kesikli biyoreaktörlerde araştırılmıştır. Algal çoğalma kinetiği incelenmiş, fazlar arasındaki kütle aktarım katsayısı (kLa) farklı akış hızları ve inorganik karbon içeriklerinde hesaplanmış, çoğalma hızı tahmininde Monod Modeli kullanılmıştır. Çalışmalar istatistiksel olarak ANOVA testleriyle desteklenmiştir. Gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda üç farklı alg türünden Scenedesmus obliquus 276-3d ile çalışılmaya karar verilmiştir. Ortama beslenen hava içerisindeki CO2 derişimi, kültür ortamında bulunan NaHCO3 miktarı, pH, akış hızı, ışık periyodu, ışık yoğunluğunun araştırıldığı deneyler sonucunda bu parametreler için en uygun değerler sırasıyla %20 CO2, 20 ppm NaHCO3, 1 vvm, 18s(aydınlık):6s(karanlık), 180 µmol m-2s-1 ve pH 7 olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda kabarcık kolon fotobiyoreaktörde ulaşılan maksimum kuru kütle miktarı (Calg), spesifik çoğalma hızı (µ), maksimum CO2 tutma hızı (RCO2) ve maksimum biyokütle üretilebilirliği (P) ise sırasıyla 3.32 g L-1, 0.37 gün-1, 0.35 g L-1 gün-1, 0.19 g L-1gün-1 olarak bulunmuş olup % CO2 giderimi %32.2'dir. Fotobiyoreaktörde elde edilen algal biyokütle lipid içeriği %17.4 olarak belirlenmiştir.Item Asetillenmiş pla/kil nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu(Ankara : Ankara Üniversitesi : Fen Bilimleri Enstitüsü : Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, 2020) Aslan, Esra Şahin; Bayraktar, Emine; Mühendislik FakültesiBu çalışmada polikondenzasyon polimerizasyonu ile PLA sentezi ve asetil PLA'nın sentezi gerçekleştirilerek sentezlenen Asetil PLA ve PLA ile farklı oranlardaki montmorillonit (MMT) ile nanokompozitleri oluşturulmuş ve nanokompozitlerin hidrolitik bozunma ile ilaç salımda kullanımı incelenmiştir. Asetilleme işlemi 1H-NMR ve FTIR analizleriyle belirlenmiştir. TGA, FTIR ile polimerlerin karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. CTAB ile modifiye edilmiş organo MMT %2, 5 ve 8 oranlarında kullanılarak nanokompozitler oluşturulmuştur. Nanokompozit oluşumu XRD ile analizlenmiştir. PLA, Asetil PLA (Ac-PLA) ve bunların organo MMT ile nanokompozitleri film haline getirilerek hidrolitik bozunması 60 gün süreyle incelenmiştir ve hidrolitik bozunmaları kütle kaybı ve SEM görüntüleri ile belirlenmiştir. MMT/PLA nanokompozitinin ilaç salımında kullanımını araştırmak amacıyla suda çözünürlüğü az olan ketoprofen nanokompozitlere yüklenmiş ve pH 1.2, 4.2 ve 7.4 olan yapay vücut sıvılarında ilaç salımı incelenmiştir. PLA nanokompozitlerine ve Ac-PLA nanokompozitlerine in vitro ortam pH'ı ve salım zamanının etkisi incelenmiştir. İlaç salım miktarları UV spektrofotometre ile analizlenmiştir. Çalışmalar sonucunda; PLA'ya asetilasyon işleminin uygulanması daha kontrollü bir hidrolitik bozunma sağlamıştır ve polimerin ısıl kararlılığını arttırmıştır. Kompozit oluşumu ile hidrolitik bozunma yüzdesi arttırılmıştır. Hidrolitik bozunma ile polimerlerde yüzey erozyonu gerçekleşirken, kompozitlerde yığın erozyonu gerçekleştiği görülmüştür. İlaç salım çalışmalarında PLA, Ac-PLA ve nanokompozitlerinde pH 7.4'de en yüksek salım gerçekleşmiştir. Asetilleme işlemi ve kil varlığının daha kontrollü salıma neden olduğu belirlenmiştir. In this study, the synthesis of PLA and acetyl PLA were carried out by polycondensation polymerization. Synthesized Acetyl PLA and PLA with different ratios of montmorillonite (MMT) were formed with nanocomposites and hydrolytic degradation and the use of nanocomposites in drug release were investigated. Acetylation of PLA was determined with 1HNMR and FTIR. Polymer characterization was realized with TGA and FTIR analysis. PLA and Ac-PLA nanocomposites were prepared using different ratios (2, 5, 8%, w) of modified montmorillonite (CTAB-MMT). Nanocomposite formation was determined with XRD. Polymer and nanocomposite films of PLA, Ac-PLA and their nanocomposites were prepared to investigate hydrolytic degradation during 60 days. Hydrolytic degradation characteristics of films were investigated with weight loss and SEM images. Drug release of water-insoluble ketoprofen loaded polymer and nanocomposite tablets were investigated in simulated body fluid (PBS) with 1.2, 4.2 and 7.4 pH values. The effect of pH of in vitro medium and release time on PLA nanocomposites and Ac-PLA nanocomposites were investigated. Drug release amounts were analyzed with UV spectrophotometer. Conducted studies showed that controlled hydrolytic degradation was realized and thermal stability of polymer was improved with acetylation. Hydrolytic degradation was increased and hydrolytic degradation mechanism changed to bulk erosion from surface erosion with MMT additive. Drug release studies indicated that higher drug release was achieved in pH 7.4 medium and controlled drug release from 1mm thick tablets were realized with MMT additive and acetylation.Item cis, cis-mukonik asitin Pseudomonas putida biyokatalizörlüğünde mikrobiyal üretimi(Ankara : Ankara Üniversitesi : Fen Bilimleri Enstitüsü : Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Bilim Dalı, 2018) Uzun, Fatma Elif; Bayraktar, Emine; Mühendislik FakültesiÇalışmanın amacı, Pseudomonas putida KT2440 hücreleri ile sodyum benzoattan cis, cis-mukonik asitin (ccMA) mikrobiyal üretimi ve fermentasyon ortamı koşularının deney tasarım yöntemi ile optimizasyonunun gerçekleştirilmesidir. Çalışma sırasında öncelikle, Pseudomonas putida KT2440 hücreleri ile ccMA üretiminde yer alan Na-benzoat (substrat), glukoz, Na2HPO4, KH2PO4, NaCl, (NH4)2SO4, MgSO4, CaCl2, FeSO4 derişimi, sıcaklık ve başlangıç pH'ının üretime etkisi incelenmiştir. Üretimde yer alan 11 ortam koşulundan en etkili olanların belirlenmesi amacıyla Plackett-Burman deney tasarımı uygulanmıştır. Belirlenen etkili faktörlerin optimize edilmesi ise, cevap yüzey yöntemi (RSM) olan merkezi kompozit deney tasarımı (CCD) ile gerçekleştirilmiştir. Plackett-Burman deney tasarımı sonucunda ccMA üretimine, Na-benzoat, glukoz, Na2HPO4, KH2PO4, CaCl2 derişimi, sıcaklık ve başlangıç pH'ının pozitif, NaCl, (NH4)2SO4, MgSO4 ve FeSO4 derişiminin negatif etkisi olduğu belirlenmiştir. Pareto grafiğinde "Bonferroni" limitinin üzerinde kalan Na-benzoat, NaCl, (NH4)2SO4 derişimi ve başlangıç pH'ı; ccMA üretiminde en etkili faktörler olarak belirlenmiştir. Daha sonra, bu faktörlerin etkileri RSM ile incelenmiş ve optimum değerleri sırasıyla; 16.93 mM, 0.9 g/L ve 1.8 g/L ve 7.97 olarak belirlenmiştir. Diğer faktörlerin optimum değerleri ise; 20 mM glukoz, 35 ○C sıcaklık, 18 g/L Na2HPO4, 10 g/L KH2PO4, 150 µM CaCl2, 1 mM MgSO4 ve 13 µM FeSO4 olarak belirlenmiştir. Optimize edilmemiş koşullar altında 0.126 mM ccMA, optimize edilmiş koşullar altında 0.401 mM ve RSM ile 0.5895 mM ccMA elde edilmiştir. Böylece, optimize edilmemiş koşullarla karşılaştırıldığında RSM kullanılarak üretimde yaklaşık 6 kat artış meydana gelmiştir. The aim of the study is the microbial production of cis, cis-muconic acid (ccMA) by Pseudomonas putida KT2440 cells with using Na-benzoate and the optimization of the fermentation medium conditions by experimental design method. During the study, the effects on the production of medium conditions such as Na-benzoate (substrate), glucose, Na2HPO4, KH2PO4, NaCl, (NH4)2SO4, MgSO4, CaCl2, FeSO4 concentrations, temperature and initial pH were investigated. Plackett-Burman experimental design was used to determine the most effective ones in eleven fermentation conditions. Optimization of the determined effective factors was accomplished with the central composite design (CCD), which is response surface method (RSM). As a result of the Plackett-Burman design, it was determined that Na-benzoate, glucose, Na2HPO4, KH2PO4, CaCl2 concentrations, temperature and initial pH have positive effects, but NaCl, (NH4)2SO4, MgSO4 ve FeSO4 concentrations have negative effects on the ccMA production. In Pareto chart, the effects (Na-benzoate, NaCl, (NH4)2SO4 concentrations and initial pH) above the "Bonferroni" limit was determined to be the most effective parameters on production. Then, the effects of these factors were examined with RSM and their optimum values were determined as; 16.93 mM, 0.9 g/L and 1.8 g/L and 7.97, respectively. The optimum values of the other parameters were determined as; 20 mM glucose, 35 ○C temperature, 18 g/L Na2HPO4, 10 g/L KH2PO4, 150 μM CaCl2, 1 mM MgSO4 and 13 μM FeSO4. ccMA concentrations under non-optimized condition, optimized condition and with using RSM were obtained; 0.126, 0.401 and 0.5895 mM, respectively. Thus, compared with the non-optimized conditions, about 6-fold increase was achieved on the ccMA production by using RSM.Item Enantiyomerik saflıkta 1-fenil?1-propanolün lipaz katalizörlüğünde esterleşme tepkimesi ile kinetik rezolüsyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007) Aklan, Ayşe Pınar; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiIn this study; the kinetic resolution of 1-phenyl-1-propanol an important intermediate in pharmaceutical industry, was carried out by lipase cayalyzed esterification reaction under controlled water activity and the effects of lipase resourse, acyl donor type, solvent type, temperature, moleculer sieve amount and water activity parameters were investigated. At the first stage of the studies, primarily lipase resourse was selected by working with the native (Candida antartica Lipase B, Porcine pancreatic Lipase, Candida antartica Lipase A, Pseudomonas flouresans) and immobilized lipases (Novozym 435, Lipozym TL IM, Lipozym RM IM, Amona Lipase PS-CI (immobilized on ceramic)).It is observed that the enzyme activity is increased by immobilization. Later on, the acyl donor type (myristic acid, lauric acid, capric acid, hexanoic acid, valeric acid, stearic acid), solvent type (octane, cyclohexane, 2-2-4-trimethylpentane, ter-buthylmethylether), moleculer sieve amount (0-500 mg) and temperature (0-50 ?C) parameters were investigated. In the kinetic resolution of 1-phenyl-1-propanol with the catalysis of Novozyme 435, when 300 mg moleculer sieve (aw = 0.33) at 40?C 2-2-4-trimethylpentane as solvent and capric acid as acyl donor were used, obtained ee% value 92% at the 68% conversion was specified as the best conditions. In the second stage of the study; the reaction was carried out at different water activity values. In those reactions, salt hydrated pairs that holds the water activity constant during the esterification reaction period [Na2HPO4(7/12) (aw:0.90), Na2SO4(10/0) (aw:0.76) Na2HPO4 (2/7) (aw:0.69), C2H3NaO2(3/0)(aw:0.33), MnCl2(2/4)(aw:0.33), MgCl2(6/0) (aw:0.06)] was used to control aw and secondly saturated salt solutions [(K2Cr2O7 (aw:0.98), NaCl (aw:0.75), MgNO3.6H2O (aw:0.54), CH3COOK (aw:0.23), LiBr (aw:0.15), LiCl (aw:0.11)] was used to set the initial aw. The reactions in which salt hydrated pairs used, was carried out at four different subtrat concentration to investigate the effect of substrat concentration on the ee value and the initial rates (r0). For every substrate concentration maximum ee value was obtained at aw=0.33 and best results obtained at low substrate concentration (50 M) at 55% conversion, 91% ee and with MnCl2(6/0). In the reactions which are carried out with saturated salt solutions, it was observed that ee value was decreased when the aw value increased. The best result obtained with saturated salt solutions are 88% ee with the convertion 49%.Item Fermentasyon ortamından laktik asitin ayrılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011) Sağlam, Didem Nur; Bayraktar, EmineBu çalışmada amaç; peynir altı suyundan fermentasyonla elde edilen laktik asitin fermentasyon ortamından verimli bir şekilde ayrılmasının sağlanmasıdır.Laktik asiti fermentasyon ortamından saf halde ayırmak için; reaktif ekstraksiyon ve reaktif distilasyon olmak üzere iki ayırma yöntemi çalışılmıştır. Deneyler sırasında öncelikle, laktik asitin reaktif ekstraksiyonuna etki eden parametreler incelenmiştir. Amin ve seyrelticinin belirlenmesi için yapılan deneylerde, en yüksek KD değeri 3,95 olarak %50 Alamin 336: %50 oleil alkol (w:w) kullanıldığında elde edilmiştir. pH etkisinin incelendiği deneylerde ise, 60 dakikalık ekstraksiyon süresinde pH değeri 2 olduğunda KD 6.53 iken, pH 6 olduğunda 2.32’ye düştüğü görülmüştür. Fermentasyon ortamına H2SO4 eklenmeden oda sıcaklığında yapılan deneylerde 120 dakika sonunda KD değeri 0.043; ayırma verimi de %4.14 olarak bulunmuştur. Aynı koşullarda asitlendirilmiş fermentasyon ortamı ile yapılan deneylerde ise KD değeri 1.3; ayırma verimi ise % 56.21 olarak bulunmuştur. Asitlendirilmiş fermentasyon ortamı ile yapılan sıcaklık etkisi deneylerinde, 60. dakikanın sonunda KD değeri T=20°C’de 0,78; T=30°C’de 0,62; T=40°C’de 0,32 bulunmuştur. Düşük sıcaklıklarda daha yüksek KD değeri elde edilse de, sıcaklık pH kadar etkili bir parametre değildir. Reaktif ekstraksiyon yönteminde optimum koşullarda elde edilen en yüksek ayırma verimi %56’dır. Organik faza alınan laktik asit, NaOH çözeltisi eklenerek %45 verimle geri ekstrakte edilmiştir.Reaktif distilasyon sisteminde esterleşme ve hidroliz bölümlerinde güçlü katyonik reçine olan Dowex-50 H+ ve Amberlit-15; alkol olarak da metanol kullanılmıştır. Sentetik laktik asit çözeltisi kullanılarak, ayırma verimi etkileyen parametreler incelenmiş ve en yüksek ayırma veriminin elde edildiği koşullar bulunmuştur. Bu amaçla başta LA/MeOH mol oranı olmak üzere, katalizör miktarı, katalizöre ön işlem uygulama, katalizör rejenerasyonu, kısmı yoğuşturucu sıcaklığı ve laktik asit derişimi incelenmiştir. Bu deneylerde katalizör olarak Dowex-50 H+ kullanılmıştır.En iyi ayırma verimi için LA/MeOH mol oranı 1/1 olarak belirlenmiştir. Esterleşme reaktörü için 0,017 g katalizör/g çözeltinin uygun olduğu, katalizöre uygulanan rejenerasyon işleminin ayırma verimini düşürmediği ve ön işlemin ise ayırma verimini olumlu yönde etkilediği bulunmuştur. Hidroliz reaktörüne eklenen katalizör miktarının ayırma verimini üzerinde fazla etkili olmadığı, kısmi yoğuşturucu sıcaklık değerinin 70˚C olması gerektiği bulunmuştur. Amberlit-15 ve Dowex-50 H+ ile aynı koşullarda gerçekleştirilen deneylerde, Dowex-50 H+ kullanıldığında daha yüksek ayıma verimi elde edilmiştir. Laktik asit derişimi etkisinin incelendiği deneylerde ise en yüksek ayırma verimi %10’luk laktik asit kullanıldığında elde edilmiştir.%20 laktik asit içeren fermentasyon ortamı ile yapılan deney sonunda, %39.8 dönüşüm ve %14 ayırma verimi i %10 laktik asit içeren fermentasyon ortamı ile yapılan deney sonunda ise %54.6 dönüşüm ve %8.4 ayırma verimi ile laktik asit ortamdaki diğer asitlerden ayrılmıştırAbstract The aim of this study, to seperate lactic acid from fermentation broth effectively which is produced by fermentation from cheese whey. To obtain pure lactic acid from fermentation broth, reactive extraction and reactive distillation seperation methods were studied. At the beginning of the study, the parameters which effecting reactive extraction of lactic acid were investigated. Experiments were done to determine amine and diluent, and highest KD value is found 3,95 at %50 Alamine 336: %50 oleil alcohol (w:w) experiment condition. In experiments which were done to investigate pH effect, at 60 minutes extraction time, when pH was 2, KD was found as 6.53 and when pH was 6, KD was found as 2.32. Not acidified fermentation broth, experiments were done at room temperature and end of 120 minutes, KD was 0.043; separation yield was found as %4.14. At same conditions, at experiments which were done with acidified fermentation broth, KD was 1.3 and separation yield was found as %56.21. With acidified fermentation broth, temperature effect investigated and end of the 60 minute, KD values are found as; at T=20°C, 0,78; at T=30°C, 0,62 and at T=40° 0,32. At lower temperatures higher KD values are obtained but temperature isn’t an efficient parameter as pH. At reactive extraction optimum experiment conditions, the highest separation yield was obtained as %56. The lactic acid in the organic phase was recovered by adding NaOH to the organic phase as sodium lactate at %45 yield.At reactive distillation system, the catalysts Dowex-50 H+ and Amberlite-15; methanol are used. Using synthetic lactic acid, effecting parameters are investigated and optimum conditions are observed. For this purpose, LA/ MeOH mole ratio, catalyst amount, pretreatment of catalyst, regeneration of catalyst, partial condenser temperature and lactic acid concentration effects are studied using Dowex-50 H+ .When LA/ MeOH mole ratio 1/1, highest yield obtained. For esterification reactor, optimum catalyst amoun was found as 0.017 g catalyst/ g solution. Applying regeneration to the catalyst didn’t effect the catalyst efficiency and pretreatment increased yield. Hydrolsis reactor catalyst amount didn’t effect the yield and the optimum temperature of partial condenser was 70˚C. At same conditions, Amberlite-15 and Dowex-50 H+ efficiency investigated and higher yield was found at Dowex-50 H+. Lactic acid concentration parameter was studied and at %10 (wt) lactic acid highest yield obtained.Lactic acid was obtained purely from %20 (wt) fermentation broth, with %39.8 conversion and %14 yield, from %10 (wt) fermentation broth with %54.6 conversion and %8.4 yield.Item Magnetik nanotanecik içeren alginata tutuklanmış mikroorganizma ile laktik asit üretimi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Kaçar, Aslı; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiThe aim of the study is to immobilized Lactobacillus casei (DSM20011) microorganism, to produce lactic acid from glucose, optimize fermentation conditions with Response Surface Method (RSM) and to find kinetic rate constants. Fe3O4 nanoparticles were used in the immobilized. Fe3O4 nanoparticles were synthesized by co-precipitation method, and the synthesized Fe3O4 nanoparticles were functionalized separately with APTES and Dopamine. Cell immobilized experiments were performed separately with functionalized Fe3O4 nanoparticles and alginate- Fe3O4 nanoparticles, and lactic acid production from immobilized Lactobacillus casei cells was studied. Since the desired amount of immobilized of the nanoparticles could not occur, the microorganism was immobilized in the calcium alginate containing nanostructure of Fe3O4 and the production parameters on lactic acid production were examined. In the preliminary studies investigated the effects of pH and temperature, 14.3 g/L lactic acid was obtained at 6.5 pH and 25 ° C temperatures. The effects of microorganism concentration, substrate concentration and test duration parameters on lactic acid concentration were investigated in RSM experiments. The highest results in lactic acid concentration have been reached in the studies in which the microorganism concentration was 4.5 g/L, the substrate concentration was 30 g/L and the test period lasted 96 hours. As a result of these values, the lactic acid concentration reached 28.1 g/L. In these conditions, reuse of immobilized microorganisms were examined and 72.8% of the lactic acid concentration was preserved at the end of the fourth use. In the second part of the study, lactic acid production kinetics with immobilized microorganisms were examined, and it was determined that the kinetics fit the substrate activation model. Kinetic constants, respectively; rsmax = 11.385 mmol/L.h, K1 = 31.9012 mmol/L and K2 = 0.7285 mmol/L. In the study, the efficiency coefficient was found to be approximately 1.00 and it was determined that there were no observation the intra and interparticle resistances. Thus, the constants in the found rate equation are considered as real rate constants in the unresistance state.Item Magnetik nanotanecik içeren alginata tutuklanmış mikroorganizma ile laktik asit üretimi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Kaçar, Aslı; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiThe aim of the study is to immobilized Lactobacillus casei (DSM20011) microorganism, to produce lactic acid from glucose, optimize fermentation conditions with Response Surface Method (RSM) and to find kinetic rate constants. Fe3O4 nanoparticles were used in the immobilized. Fe3O4 nanoparticles were synthesized by co-precipitation method, and the synthesized Fe3O4 nanoparticles were functionalized separately with APTES and Dopamine. Cell immobilized experiments were performed separately with functionalized Fe3O4 nanoparticles and alginate- Fe3O4 nanoparticles, and lactic acid production from immobilized Lactobacillus casei cells was studied. Since the desired amount of immobilized of the nanoparticles could not occur, the microorganism was immobilized in the calcium alginate containing nanostructure of Fe3O4 and the production parameters on lactic acid production were examined. In the preliminary studies investigated the effects of pH and temperature, 14.3 g/L lactic acid was obtained at 6.5 pH and 25 ° C temperatures. The effects of microorganism concentration, substrate concentration and test duration parameters on lactic acid concentration were investigated in RSM experiments. The highest results in lactic acid concentration have been reached in the studies in which the microorganism concentration was 4.5 g/L, the substrate concentration was 30 g/L and the test period lasted 96 hours. As a result of these values, the lactic acid concentration reached 28.1 g/L. In these conditions, reuse of immobilized microorganisms were examined and 72.8% of the lactic acid concentration was preserved at the end of the fourth use. In the second part of the study, lactic acid production kinetics with immobilized microorganisms were examined, and it was determined that the kinetics fit the substrate activation model. Kinetic constants, respectively; rsmax = 11.385 mmol/L.h, K1 = 31.9012 mmol/L and K2 = 0.7285 mmol/L. In the study, the efficiency coefficient was found to be approximately 1.00 and it was determined that there were no observation the intra and interparticle resistances. Thus, the constants in the found rate equation are considered as real rate constants in the unresistance state.Item Poli (Laktik asit)-organokil nanokompozitleri sentezi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013) Şenkurt, Melin; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiItem Poli (Laktik asit)-organokil nanokompozitleri sentezi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013) Şenkurt, Melin; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiBu çalışmada, Poli(laktik asit) (PLA) ve montmorillonit (MMT) kullanılarak eşanlı polimerizasyon ve çözeltiyle karıştırma yöntemi ile nanokompozit sentezi ve bu nanokompozitlerin ilaç salınımında kullanımı amaçlanmıştır. Poli (laktik asit)-kil nanokompozitleri, uzun zincirli yapıda olan setiltrimetilamonyum bromür (CTAB) ve halkalı yapıda benziltrietilamonyum bromür (BTEAB) ile organokil yapısına dönüştürülen montmorillonitin (MMT) polimere eklenmesiyle sentezlenmişlerdir. Nanokompozit sentezi, erime polikondensasyonu yöntemi kullanılarak eşanlı polimerizasyon olarak yapılmıştır. Deneyler, monomere göre %0.3 (g) SnCl2 (katalizör) ve 1:1 (M) TSA (başlatıcı) varlığında, 180oC sıcaklık ve 10 mmHg basıncında yürütülmüştür. BTEAB-MMT ile sentezlenen nanokompozitlerde tabakalı yapı elde edilmiş ve %2-4-6 oranlarında tabakalar arası uzaklık değerleri (d001) 15.09, 15.68 ve 15.18 Â olarak elde edilmiştir. CTAB-MMT nanokompozitlerinde ise, ayrılmış tabakalı yapı sentezlenerek, sayısal değerler ortadan kalkmış ve en iyi sonuç %6?lık kil oranıyla elde edilmiştir. %6?lık kil oranıyla devam edilerek, 3-4 ve 5 saatlik polimerizasyon süresinin yapı üzerine etkisi araştırılmıştır. XRD sonuçlarına göre, en iyi sonuç 5 saatlik polimerizasyon süresiyle ayrılmış tabakalı yapı olarak elde edilmiştir. Ardından, PLA?nın kırılgan yapısını ortadan kaldırmak amacıyla polietilen glikolün (PEG) etkisi araştırılmıştır. %10 PEG kullanımıyla d001 = 18.63 Â elde edilmiştir. Elde edilen bu nanokompozitlere ilaç yükleme işleminin yapılamaması sebebiyle, ilaç salım çalışmaları çözeltiyle karıştırma yöntemi ile sentezlenen nanokompozitlerle yapılmıştır. Çözeltiyle karıştırma yönteminde, BTEAB kullanıldığında, %2-4-6 oranlarında d001 değerleri sırasıyla 15.23, 15.10 ve 14.77 Â, CTAB kullanıldığında ise %4-6?lık oranlar için sırasıyla 18.40 ve 18.99 Â olarak, %2?lik oranda ise bu değer yer almamış ve ayrılmış tabakalı yapı elde edilmiştir. İlaç salım çalışmalarında, %2?lik CTAB-MMT nanokompozitleri kullanılmıştır. Salınım deneylerinde, 40 dakikadan sonra kontrollü salınımın gerçekleştirildiği ve saf PLA?ya göre, nanokompozitlerde kilin bariyer etkisi göstererek %25 salınım değerine ulaşıldığı sonucuna varılmıştır.Item Poli (Laktik-ko-Glikolik Asit) (PLGA)/yağ kompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu(Ankara Üniversitesi : Fen Bilimleri Enstitüsü : Mühendislik Fakültesi : Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, 2021) Yıldırım, Yeşim; Bayraktar, Emine; Mühendislik FakültesiBu çalışmada biyobozunur ve biyouyumlu Poli (laktik ko glikolik asit) (PLGA) polimerleri, erime polikondenzasyon yöntemi ile sentezlenmiştir. Farklı oranlarda PLGA/yağ kompozitleri hazırlanmış ve kompozitlerinin özellikle gıda paketleme alanında kullanımı incelenmiştir. PLGA kopolimerleri ağırlıkça laktik asit (LA) miktarına göre %95 PLGA, %90 PLGA, %85 PLGA şeklinde sentezlenmiştir. PLGA kopolimerlerinin karakteristik özellikleri FTIR ve H-NMR analizleri ile belirlenmiştir. PLGA’lar ve PLGA’ların %1, 3, 5 esansiyel karanfil yağlı kompozitleri hazırlanarak hidrolitik bozunması 3 ay süreyle pH 7.4 olan fosfat tamponlu salinde (PBS) incelenmiştir. Hidrolitik bozunmaları sonucu, % kütle kaybı ve SEM görüntüleri ile belirlenmiştir. PLGA’lar ve PLGA’ların % 1, 3, 5 karanfil yağlı kompozit filmleri de hazırlanarak TGA-DTA, DSC, XRD, antibakteriyel ve migrasyon test analiz yöntemleri ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda; hidrolitik bozunma 3 ayın sonunda %95, %90 ve %85 PLGA’larda sırasıyla %22.31, %28.19, %49.14 olurken, yağ oranının %5’e artması ile kompozitlerinde sırasıyla %13.75, %19.66, % 29.85 olarak azalmıştır. En yüksek hidrolitik bozunma %85 PLGA da ve yağ katkılı kompozitlerinde gözlenmiştir. En düşük kristallik %85 PLGA da bulunmuştur ve polimerlerde yağ varlığı ile kristallik kaybolmuştur. TGA ile ağırlık kaybı %95, %90, %85 PLGA için 200°C’nin üzerinde iken yağ katkısı ile yaklaşık 200°C gözlenmiştir.DSC ile, %85 PLGA da yağ katkısının artışı ile camsı geçiş sıcaklığı azaldığı görülmüştür. Antibakteriyel özelliğin incelendiği çalışmada PLGA/yağ kompozit filmlerinden yağın difüzyon güçlüğü nedeniyle antibakteriyel özellik gözlenmemiştir. Migrasyon analizinde %90, %85’lik PLGA ve %1, %3 yağ katkılı polimer filmleri tüm gıda ile temas eden malzemelerin üretiminde güvenle kullanılabileceği standartlara göre belirlenmiştir.Item Poli (laktik-ko-glikolik asit) PLGA/yağ kompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu(Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri, 2021) Bayraktar, Emine; Kimya Mühendisliği; Mühendislik FakültesiItem Poli(laktik asit) üretimine işletme parametrelerinin etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011) Tektemur, Ebru; Bayraktar, EmineBu çalışmada, yenilenebilir kaynaklardan üretilebilen laktik asitin polimerizasyonu ile, biyobozunur ve biyouyumlu bir polimer olan poli(laktik asit)in (PLA) sentezi amaçlanmıştır. Biyobozunur bir polimer olan poli(laktik asit) sentezi, erime polikondensasyonu yöntemi ile SnCl2, Sn(Oct)2 ve Sb2O3 katalizörlüğünde gerçekleştirilmiştir. SnCl2 oligomere göre ağırlıkça %0.05; 0.1 0.3 ve 0.5; Sn(Oct)2 % 0.05; 0.1; 0.3; 0.45 ve 0.75 ve Sb2O3 % 0; 0.05; 0.1; 0.3; 0.5 ve 0.75 miktarlarında kullanılmıştır. Katalizör olarak SnCl2 kullanıldığında, PLA üretimi protik asit varlığında gerçekleştirilmiştir. Protik asit etkisi borik asit (BA) ve paratoluen sülfonik asit (TSA) kullanılarak incelenmiştir. Optimum SnCl2 miktarı TSA ile eşmolar kullanıldığı durum için oligomere göre ağırlıkça %0.3, Sn(Oct)2 miktarı %0.45, Sb2O3 %0.5 olarak belirlenmiştir. Belirtilen katalizör derişimlerinde 180°C sıcaklık ve 10 mmHg polimerizasyon basıncında 5 saat yürütülen deneyler sonucunda sırasıyla 46600, 36600 ve 26900 Da ortalama mol kütlesinde PLA üretimi sağlanmıştır. Belirlenen katalizör miktarları için değişik polimerizasyon basınçlarında çalışılmıştır. Bu amaçla polimerizasyon sırasında 5 saat süresince ayrı ayrı 5 mmHg, 10 mmHg, 20 mmHg, 30 mmHg ve kademeli basınç indirgeme deneyleri (2 saat 30 mmHg, 2 saat 20 mmHg, 1 saat 10 mmHg) uygulanmıştır. SnCl2 katalizörlüğünde en yüksek ortalama mol kütlesi 5 mmHg polimerizasyon basıncında 55700 Da elde edilirken; Sn(Oct)2 ile 48700 Da ve Sb2O3 ile 29200 Da olarak kademeli basınç düşmesi ile elde edilmiştir. Değişik polimerizasyon basınçlarının farklı sürelerde uygulandığı deney setinde ise 2 saat 30 mmHg, 3 saat 20 mmHg ve devam eden 3 saat süresince 10 mmHg polimerizasyon basıncının uygulanması ile ortalama mol kütlesi 64000 Da’a ulaşmıştır. Laktik asitten halka açılma polimerizasyonu ile polilaktit sentezinde katalizör olarak Sn(Oct)2, başlatıcı olarak pentaeritritol kullanılmış ve 20 dakikalık polimerizasyon süresi sonunda 90800 Da ortalama mol kütlesi elde edilmiştir. Ayrıca, ortalama mol kütlesine ses ötesi dalga ve rasemik monomer kullanımının etkisi incelenmiştir. Polimer örneklerine FTIR, UV, DSC analizleri ve mekanik testler uygulanmıştır. DSC analizleri ile belirlenen camsı geçiş sıcaklığı (Tg) değerleri 40-60°C aralığındadır. Mekanik testler ile malzemede elde edilen maksimum gerilme direnci 0.236 MPa, kopmada uzama yüzdesi %4 olarak belirlenmiştir. Abstract In this study the aim is to synthese a biodegradable and biocompatible polymer named polylactic acid (PLA), which is produced by the polymerization of lactic acid that can be obtained with the usage of reproducable resources. Polylactic acid synthesized via melt polycondensation method with the usage of SnCl2, Sn(Oct)2 and Sb2O3 as catalyses. SnCl2 was used with an amount as %0.05; 0.1 0.3 ve 0.5 (g); Sn(Oct)2 was used % 0.05; 0.1; 0.3; 0.45 ve 0.75 (g) where Sb2O3 was used % 0; 0.05; 0.1; 0.3; 0.5 ve 0.75 (g) relative to OLLA. When SnCl2 was used as catalyst, protic acid is also added in the course of the production of PLLA. The effect of protic acid was examined with the usage of boric acid (BA) and paratoluen sulfonic acid (TSA). Optimum catalyst amounts was determined as %0.3 (g) for SnCl2 while it was used with an equimolar ratio to TSA; %0.45 (g) for Sn(Oct)2 and %0.5 (g) for Sb2O3. At 180°C and 10 mmHg polimerization pressure, PLA was produced with a molecular weight 46600, 36600 and 26900 Da respectively with the predetermined catalyst ratios at 5 hour. For the determined catalyst ratios, different polymerization pressures was examined. For 5 hour polymerization time, 5 mmHg, 10 mmHg, 20 mmHg, 30 mmHg and a porogresivve presuure dropping method was applied separately. When SnCl2 was used as polymerization catalyst, the highest molecular weight was achived as 55700 Da at 5 mmHg. When Sn(Oct)2 and Sb2O3 was used as polymerization catalysts, the highest molecular weight was achived as 48700 Da and 29200 Da respectively, at progressive pressure dropping method. Different polimerization pressures was applied during different polymerization times and polymer with 64000 Da was produced with a programme like 2 hours 30 mmHg, 3 hours 20 mmHg and during the following 3 hours 10 mmHg polimerization pressure was applied. PLA wtih a molecular weight 90800 Da was also produced with ring opening polymerization method with the usage of Sn(Oct)2 as catalyst and pentaeritritol as initiator at 20 minute. Besides, the use of rasemic lactic acid and ultrasound effecet to the molecular weight was examined. FTIR, UV, DSC analyses and mechanic tests was applied to the synthesized polymers. (Tg) was determined at a 40-60°C temparature range with DSC analyse. Maximum stress was determined as 0.236 MPa and elongation at break was determined as %4 with mechanic tests.Item Poli(Laktik asit)(PLA)/ bor oksit (B2O3) nanokompozit sentezi ve karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Kangallı, Emine; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiBu çalışmada başta ambalaj sektörü olmak üzere, tıp, farmasötik, otomotiv gibi alanlarda öneme sahip biyobozunur PLA polimerinin bazı zayıf özeliklerini güçlendirmek ve yeni kullanım alanları sağlayabilmek için PLA/Bor oksit nanokompozitleri (PLA/BONPs) hazırlanarak/sentezlenerek bu yeni malzemenin kimyasal, morfolojik, termal, mekanik karakterizasyonu ile hidrolitik bozunması, antibakteriyel aktivitesi ve oksijen geçirgenliği araştırılmıştır. 300 µm elek altı amorf bor oksit tozu spex ve gezegen tipi öğütücülerde öğütülerek ̴ 50-60 nm boyutta bor oksit nanopartikülleri (BONPs) elde edilmiş ve nanopartiküllere oleik asit (OA), 3-(trimetoksisilil) propil metakrilat (MPTMS) ve trietoksivinilsilan (VS) ile yüzey fonksiyonelleştirmesi yapılmıştır. Çözelti dökme yöntemiyle kütlece % 0.5 oranında BONPs-VS katkısı termal bozunma sıcaklığını 298°C'den 315°C'ye, %5 BONPs-VS kristaliniteyi % 13.68'den, % 32.55'e ve % 2.5 BONPs-VS çekme gerilimini 41.25 ±0.80 MPa'dan 51.12 ±2.54 Mpa'a ve %5 BONPs-VS LOI değerini 21.2'den 26.8'e yükseltmiştir, VS fonksiyonelleştirmesi bu özelikler yönünden daha etkilidir. Hidrolitik bozunmaya bağlı 3 aylık kütle kaybı % 5 BONPs katkısı ile %32.46 iken, % 5 BONPs-OA ile katkısı ile % 25.76'ya düşmüştür. Nanokompozit filmler antibakteriyel aktivite göstermemiştir. Yerinde polimerizasyonda, yapıdaki BONPs miktarı arttıkça kütlece molekül ağırlığında (Mw) azalma ve mekanik özeliklerde zayıflama meydana gelmiştir. Sentezlenen PLA için Mw 90300 Da iken yapıya kütlece % 0.5 oranında BONPs girdiğinde Mw=11200 Da, %1 BONPs için Mw=9000 Da, % 1.5 BONPs için Mw=5000 Da olarak bulunmuştur. Yapıya kütlece %1 oranında BONPs katılmasıyla çekme gerilimi sentezlenen saf PLA'ya göre 26.10 MPa'dan 13.30 MPa'a düşmüştür.Item Propranolol hidroklorürün mide hedefli kontrollü salımında aljinat-kitosan polielektrolit komplekslerin kullanımının araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Özbaş, Selen Tuğçe; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiGastroinstestinal (mide-bağırsak) bölgede ilaç emilimi birçok değişkenden etkilenmektedir. En sık tercih edilen ve alışılmış bir ilaç iletim yolu olan oral yoldan kullanımlarda pH'a duyarlı, çözünürlüğü az veya yarı ömrü kısa olan ilaçların gastrointestinal sistemde hedeflenen bölgede uzun süre kalamaması ve biyoyararlanımlarının düşük olması karşılaşılan zorluklardandır. Bu çalışmada, yarı ömrü kısa olan, pH'a duyarlı bir beta bloker olan propranolol hidroklorürün (PHCl) birer biyopolimer olan kitosan (CTS) ve aljinatın oluşturduğu polielektrolit komplekse iyonotropik jelasyon yöntemi ile yüklenmesi ve mide hedefli salımının kontrollü hale getirilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, biyopolimer (aljinat,kitosan ve dekstrin), jelleştirici ajan olan kalsiyum klorür (CaCl2), kitosanın çözünmesini sağlayan asetik asit derişimleri ile iyonotropik jelasyonun gerçekleştiği ortam olan jelasyon çözeltisinin pH'sının enkapsülasyon verimine etkileri incelenmiştir. Enkapsülasyon veriminin en yüksek değeri %2(w/v) aljinat, %0,6 (w/v) CTS, %0,5 (w/v) CaCl2, ve pH 4,5 koşulu için % 89,8 olarak hesaplanmıştır. Bu koşul için salım çalışmaları gerçekleştirilmiş olup ilacın yaklaşık %40'ının ilk 5 dakika içerisinde aljinat-kitosan polielektrolit komplekslerinden bırakıldığı gözlenmiştir. PHCl'nin mide hedefli salımında salımın kontrollü gerçekleşmesi amacıyla dekstrin, polielektrolit kompleks yapısına eklenmiş olup enkapsülasyon veriminin değişmediği gözlenmiştir. 0,5 (w/v) derişimde dekstrin içeren PHCl yüklü taneciklerin mide hedefli salımı kontrollü şekilde gerçekleşmiş, 4 saat sonunda ilacın % 81,1'i salındığı belirlenmiştir. Enkapsülasyon verimi ve ilaç salım yüzdesi için optimum koşulun %1,75 (w/v) aljinat, %0,68 (w/v) CTS, %1,77 (w/v) CaCl2 ve pH 3,79 olarak belirlenmiştir. Bu koşullar için enkapsülasyon verimi ve ilaç salım yüzdesinin Design Expert Programı tarafından optimum değerleri sırasıyla %84,1ve % 79,6 olarak tahmin edilmektedir.Item Rasemik-2-pentanolün lipaz katalizli kinetik rezolüsyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015) Malyemez, Aslı Soyer; Bayraktar, Emine; Kimya MühendisliğiIn this study, the effects of enzyme, acyl donor, substrate concentration and acyl donor/racemic-2-pentanol mol ratio on the kinetic resolution of racemic-2-pentanol, of which have been used as a key chiral intermediate required in the synthesis of several potential anti-Alzhemeir drugs, with transesterification were investigated, and substrate and enzyme concentration was optimized with Response Surface Methadology (RSM). Internal and external mass transfer limitations were studied at batch mode and reaction kinetic model was obtained. Then continuous flow production parameters and packed bed bioreactor models were built and solved. First, production parameters were investigated with different type of enzyme and acyl donor. The optimum transesterification conditions were obtained with Novozyme 435 and vinil butyrate with the 50% conversion, 99% of enantiomeric excess for the substrate at 30 minutes. These condtions were used on the RSM and the optiumum conditions were obtained with 1500 mM substrate and 4 mg/ml enzyme concentration with 24.88 mM/min maximum initial reaction rate. Maximum initial reaction rate was verified expermentally, and obtained at 28.48 mM/min. The close rate values showed that the equation was suitable for the reaction. Due to the use of immobilized enzyme, external and internal mass transfer limitations were studied, and it is concluded that above 150 rpm external mass transfer limitation could be negligible and there were no internal mass transfer limitation due to the ineffectiveness of the enzyme particular size on initial reaction rate. It was obtained that Ping Pong bi bi mechanism without inhibition was the appropriate reaction kinetic for this process according to the studies with batch mode. Kinetic parameters were determined with Polymath 6.1 software and maximum reaction rates, Km for R-2-pentanol and Km for vinyl butyrate were found 4.16 mmol/min/g enzyme, 103.73 mM and 51.18 mM, respectively. Continuous flow mode studies were held with two different packed bed bioreactor, which had L/D=10 and L/D=12.5. Investigations were carried out with diffent flow rates and substrate concentrations and process model was solved with MATLAB.Item Tutuklanmış A. niger ile sitrik asit üretiminin gerçekleştiği üç fazlı dolgulu kolon biyoreaktörün modellenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Bayraktar, Emine; Mehmetoğlu, ÜlküTutuklanmış mikroorganizmalarla dolgulu kolon biyoreaktörlerde endüstriyel biyokimyasal-ların üretimi son yıllarda büyük önem kazanmaktadır. Dolgulu kolon biyoreaktörde tutuklanmış mikroorganizmalarla üretimin gerçekleştirilmesinde en önemli avantaj verimliliğin yüksek olmasıdır. Bu çalışmada, sitrik asit üretimine etki eden parametrelerin incelenmesi, üretim kinetik modelinin belirlenmesi, dolgulu kolon biyoreaktörde sitrik asit üretiminin modellenmesi ve çözümü, bu çözüm için gerekli olan eksenel dağılım katsayısının bulunması, sıvı holdup'ın belirlenmesi ve Bodenstein sayısını (tanecik Peclet sayısı) veren korelasyon ile sıvı hold-up'ı veren korelasyonun geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın birinci kısmında A.niger mikroorganizması ile sitrik asit üretimi üzerine çalışılmıştır. Serbest mikroorganizma ile sitrik asit üretim ortamı modifîye edilmiş, pH etkisi araştırılmış, pH=2 ve pH=4.5 değerlerinde sitrik asit derişiminin iki maksimum verdiği bulunmuştur. Tutuklanmış A. niger'm ön aktivasyon süresi incelenmiş ve bu sürenin 2 gün olduğu ortamdaki azot derişiminin ise 0.05 g/L olması gerektiği tespit edilmiştir. Tutuklanmış mikroorganizma Ue sitrik asit üretimine azot derişiminin, oksijen ve hava kullanımının, oksijen akış hızının, başlangıç sakkaroz derişiminin etkisi incelenmiştir. Tutuklanmış mikroorganizma için gözlenen sitrik asit üretim kinetiği araştırılmış ve substrat aktivasyon modeline uyduğu tespit edilmiştir. Gözlenen kinetik parametreler Marquardt-Levenberg paket programıyla belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, sıvı faz Peclet sayısının bulunduğu deneyler dolgulu kolonda abiyotik olarak gerçekleştirilmiştir. Pulse tipi izleyici girişinin yapıldığı sistemde, 1.91xl0"5 - 8.81xl0"5 m/s sıvı hızı, 1.47x10 3 - 11.0x1 0"3 m/s gaz hızı ve 1.55-4.10 mm tanecik çapı aralığında deneyler yapılmıştır. Peclet sayısının sıvı hızından etkilenmediği, gaz hızının artmasıyla azaldığı, tanecik çapı/reaktör çapı oranının artmasıyla azaldığı bulunmuştur. Sıvı holdup'ın ise sıvı hızının artmasıyla arttığı, tanecik çapı/reaktör çapının artmasıyla azaldığı ve gaz hızından etkilenmediği bulunmuştur. Bodenstein sayışım gaz faz tanecik Reynolds sayısına ve tanecik çapı/reaktör çapı oranına bağlayan korelasyon ve sıvı holdup'ı sıvı faz tanecik Reynolds sayışma ve tanecik çapı/reaktör çapı oranına bağlayan korelasyon verilerin Marquardt-Levenberg paket programıyla değerlendirilmesinden bulunmuştur. Dolgulu kolon biyoreaktörün eksenel dağdım etkilerini içeren matematiksel modeli yazılarak elde edilen ikinci mertebeden diferansiyel denklem ve üçüncü dereceden cebirsel denklemler eşanlı olarak Danckwerts sınır koşullarında, modifiye edilmiş paket programla bilgisiyarda çözülmüştür. Tutuklanmış mikroorganizma ile dolgulu kolonda, farklı sakkaroz derişimlerinde ve farklı akış hızlarında sitrik asit üretimi gerçekleştirilmiştir. Kolon boyunca alman örnekler analizlenerek model sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve iyi bir uyum sağladığı gözlenmiştir. Abstract In recent years, the use of packed bed bioreactors stuffed with immobilized microorganisms have become of great importance for the production of industrial biochemicals. The principal advantage of these processes is the higher rate of productivity. In this study, the parameters affecting on citric acid production were investigated and a kinetic model was built for the production of citric acid was determined. In addition, a mathematical description of the system was developed, axial dispersion coefficient was obtained and the correlations which yield the Bodenstein number (particle Peclet number) and liquid hold up were improved. At the first part of this study, citric acid production was carried out using A.niger microorganisms. Production medium was modified with free microorganisms and the effect of pH on the production rate was investigated. It was found that the citric acid concentration have two maxima at the pH values of 2 and 4.5. The preactivation period of immobilized A,mger was investigated. It was found that nitrogen concentration has to be kept at 0.05 g/L and that A.niger becomes preactivated in two days. The effects of nitrogen concentration, flow rates of air and oxygen and the initial sucrose concentration on the production of citcic acid using immobilized microorganisms were explored. The apparent citric acid production kinetics was studied using immobilized microorganism. Results were found to agree with Substrate Activation Model The apparent kinetic parameters were calculated by Marquardt-Levenberg aproach. At the second part of this study, the experiments to obtain liquid phase Peclet number were carried out under abiotic conditions in a packed bed bioreactor. The pulse tracer input experiments were performed at liquid flow rates ranging in 1.91*10"s-8.81*10'sm/s, gas flow rates ranging in 1.47* 10"3 - 11.0*10 3 m/s and particle diameters ranging in 1.55 - 4.10 mm. It was found that the Peclet number was not influenced from liquid flow rate, however decreased with increasing gas flow rate and particle/reactor diameter ratio (dp/De). Also, It was found that liquid hold-up was not influenced from gas flow rate, however increased with increasing liquid flow rate and decreased with increasing dp/De ratio. The correlation which connected the Bodenstein number to gas phase particle Reynolds number and dp/Dc ratio and the correlation which connected the liquid hold-up to liquid phase particle Reynolds number and dp/Dc ratio were found using Marquardt-Levenberg approach. The mathematical model taking axial dispersion into account for the packed bed bioreactor with was built and the resulting second order differential equation together which a third order algebraical equation were solved simultaneously at die Danckwerts Boundary Conditions by numerical techniques. Production of citric acid was carried out at various sucrose concentrations and flow rates in the packed bed using immobilized microorganisms. Samples were taken at different locations and results were compared with model predictions. It can be concluded that the model closely represents experimental conditions