Antep fıstığı kabuğu hemiselülozik hidrolizatlarından biyoteknolojik yolla ksilitol üretimi

Abstract

Bu tez çalışmasında, ülkemiz için önemli bir tarımsal yan ürün olan Antep fıstığı kabuğunun, yüksek katma değerli bir bileşik olan ksilitole biyoteknolojik yöntemlerle dönüştürülmesi amaçlanmıştır. Lignoselülozik yapıya sahip bu atığın uygun ön işlem ve fermantasyon stratejileri ile değerlendirilerek ksilitol üretiminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu doğrultuda, Antep fıstığı kabuğuna uygulanan ultrason destekli seyreltik asit ön işlemiyle, şeker bozunmasının minimum düzeyde tutulduğu, şeker geri kazanımının yüksek olduğu ve selülozun fermente edilebilir forma dönüştüğü optimum koşulların belirlenmesi hedeflenmiştir. Çalışmada, 80 °C sıcaklıkta; üç farklı süre (1, 2, 3 h), asit derişimi (%5, %7.5, %10 H₂SO₄) ve katı:çözücü oranı (0.5:10, 1:10, 1.5:10 g/ml) içeren toplam 15 farklı koşulda ön işlemler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda; ön işlem süresi, asit konsantrasyonu ve katı:çözücü oranı gibi parametrelerin optimizasyonu için Yanıt Yüzeyi Yöntemi (RSM) kullanılmış ve Box–Behnken deneme deseni uygulanmıştır. Yaklaşık 17,8 g/L ksiloz verimi ve düşük inhibitör oluşumu ile optimum ön işlem koşullarının etkinliği ortaya konmuştur. Elde edilen hidrolizat, Barnettozyma populi NRRL Y-12728 suşu ile fermantasyona tabi tutulmuştur. Çoklu optimizasyonla elde edilen hidrolizatla yapılan fermantasyonda 9.999 g/L ksilitol, 0.44 g/g ürün verimi, %96.9 substrat dönüşümü, %48.3 teorik verim ve 0.060 g/L·h hacimsel verimlilik elde edilmiştir. Sonuç olarak, Antep fıstığı kabuğunun uygun ön işlem koşulları altında ksilitol üretimi için yüksek potansiyel taşıdığı belirlenmiştir. Çalışma, atık yönetimine yönelik katma değerli bir çözüm sunmakta ve sürdürülebilir bir üretim yaklaşımı oluşturmaktadır.