PAMUK SAPLARINDAN ANTİOKSİDAN VE KSİLİTOL ÜRETİMİ

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "PAMUK SAPLARINDAN ANTİOKSİDAN VE KSİLİTOL ÜRETİMİ"

Transkript

1 PAMUK SAPLARINDAN ANTİOKSİDAN VE KSİLİTOL ÜRETİMİ Burcu SAPCI Yüksek Lisans Tezi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Doç. Dr. Özlem AKPINAR 2012 Her hakkı saklıdır

2 T.C. GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI YÜKSEK LİSANS TEZİ PAMUK SAPLARINDAN ANTİOKSİDAN VE KSİLİTOL ÜRETİMİ BURCU SAPCI TOKAT 2012 Her hakkı saklıdır

3

4 TEZ BEYANI Tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu tezin yazılmasında bilimsel ahlak kurallarına uyulduğunu, başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunulduğunu, tezin içerdiği yenilik ve sonuçların başka bir yerden alınmadığını, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapılmadığını, tezin herhangi bir kısmının bu üniversite veya başka bir üniversitedeki başka bir tez çalışması olarak sunulmadığını beyan ederim. Burcu SAPCI

5 ÖZET Yüksek Lisans Tezi PAMUK SAPLARINDAN ANTİOKSİDAN VE KSİLİTOL ÜRETİMİ Burcu SAPCI Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Özlem AKPINAR Lignoselülozik materyaller yenilenebilir doğal kaynaklar olması sebebiyle oldukça önemli bir hammaddedir. Lignoselülozik bir atık olan pamuk sapı içerdiği ksiloz ve fenolik bileşiklerden dolayı ksilitol ve antioksidan maddeler gibi katma değeri yüksek ürünlerin üretiminde hammadde olarak kullanılabilir. Bu çalışmada öncelikle pamuk sapları seyreltik asitle muamele edilerek ksiloz üretilmiştir ve bu esnada hidrolizasyon esnasında ligninin parçalanması ile ortaya çıkan fenolik bileşiklerin antioksidan aktivitelerini incelenmiştir. Hidrolizasyon sonucunda toplam fenolik madde miktarı 1209,43 mg/l GAE olarak bulunmuştur. Daha sonra üretilen ksiloz biyoteknolojik yöntem ile Candida tropicallis kullanılarak ksilitole fermente edilmiştir ve fermantasyon şartları optimize edilmiştir. Optimizasyonda Cevap Yüzey Yöntemi kullanılmıştır. Ksilitol üretimi üzerine (6-20 g/l) ksiloz konsantrasyonu, (0,5-1,5 g/l) maya konsantrasyonu, (0,5-1,5 vvm) oksijen miktarının etkileri incelenmiştir. Optimum koşullar olarak bulunan 10,41 g/l ksiloz, 0,99 g/l maya hücresi konsantrasyonunda ve 1,02 vvm de yapılan fermantasyon denemelerinde, ksilitol verimi %36 ve volumetrik ksilitol üretim hızı ise 0,06 g/l-sa olarak bulunmuştur. Toplam fenolik madde miktarının ise optimum koşullardaki fermantasyon sonucunda 3,91 mg/l GAE olduğu belirlenmiştir. 2012,81 sayfa Anahtar Kelimeler: Ksiloz, ksilitol, biyokütle, fermantasyon, antioksidan i

6 ABSTRACT Master Thesis PRODUCTION OF XYLITOL AND ANTIOKSIDANT FROM COTTON STALK Burcu SAPCI Gaziosmanpaşa University Graduate Scholl of Natural and Applied Sciences Depatment of Food Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Özlem AKPINAR Lignocellulosic materials are very important source as they are renewable natural sources. Due to the high xylose and phenolic content of cotton stalks, these wastes can be used for the production of high added value materials such as xylitol and antioksidant compounds. In this study, firstly, cotton stalk was converted to xylose with dilute acid treatment and in the meantime antioxidant activities of phenolic compounds, generated from lignin, were determined. At the end of the hydrolysation, the amount of total phenolics was found as 1209,43 mg/l GAE. Afterward, xylose was fermented to xylitol through biotechnological methods by using the Candida tropicalis and the fermentation conditions were optimized. Response Surface Methodology was used for optimization process. The effects of xylose concentration (6-20 g/l), amount of yeast (0,5-1,5 g/l) and oxygen (0,5-1,5 vvm) were investigated for the production of xylitol. The optimum xylose, yeast concentration and air flow rate for cotton stalk hydrolysate were found as 10,41 g/l, 0,99 g/l, 1,02 vvm, respectively and under these conditions xylitol yield and volumetric xylitol production rate were obtained as 36% and 0,06 g/lsa, respectively. At the end of the fermantation, done under optimum conditions, the amount of total phenolics was found as 3,91 mg/l GAE. 2012,81 pages Key words: Xylose, xylitol, biomass, fermentation, antioxidant ii

7 ÖNSÖZ Araştırmanın planlanmasında ve yürütülmesinde emeği olan ve çalışmanın her aşamasında desteğini ve ilgisini hiç esirgemeyen danışman Hocam Doç. Dr. Özlem AKPINAR a, yüksek lisans arkadaşlarım R.Selin UYSAL a, Serdal SABANCI ya ve Gülsen USAL a, tezimi okuyup değerlendirdikleri için değerli jüri üyelerime, her zaman yanımda olup bana destek veren değerli aileme ve özellikle Zerrin DABAK ve Ahsen DİNÇER olmak üzere tüm arkadaşlarıma sonsuz teşekkür ederim. Çalışmamızı destekleyen Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumuna (TUBİTAK) teşekkürlerimi sunarım. Burcu SAPCI Eylül/2012 iii

8 İÇİNDEKİLER sayfa ÖZET... i ABSTRACT... ii ÖNSÖZ... iii İÇİNDEKİLER... iv SİMGELER ve KISALTMA DİZİNİ... vi ŞEKİLLER DİZİNİ... vii ÇİZELGE DİZİNİ... viii 1. GİRİŞ KAYNAK ÖZETLERİ Tarımsal Atıklar Lignoselülozik Maddeler Selüloz Hemiselüloz Hemiselülozlara Uygulanan Ön İşlemler Hemiselülozların Kullanım Alanları Lignin Ksilitol Ksilitolün Özellikleri Ksilitolün Sağlık Açısından Önemi Ksilitolün Kullanım Alanları Ksilitol Üretimi Fenolik Bileşikler Lignoselulozik Materyallerden Fenolik Bileşiklerin Üretimi ve Saflaştırılma Yöntemleri Fenolik Bileşiklerin Antioksidan Özellikleri ve Sağlık Üzerine Etkileri MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Yöntem Pamuk Saplarından Ksiloz Üretimi Ksilozun Fermantasyon İçin Hazırlanması Fermantasyon Hücre Ağırlığının Belirlenmesi Fermantasyon Koşullarının Optimizasyonu Deneysel Tasarım ve Cevap Yüzey Metodu (Response Surface Methodology RSM) Antioksidan Tayini Troloks Eşdeğeri Antioksidan Kapasitesi (TEAC) Demir (III) İndirgeme Antioksidan Gücü (FRAP) Toplam Fenolik Madde Tayini Ferulik Asit Tayini İndirgen Şeker İnce Tabaka Kromatografisi ile Fermantasyon Ürünlerinin Kalitatif Tayini Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi ile Hidrolizasyon ve Fermantasyon Ürünlerinin Kantitatif Tayini.. 36 iv

9 Furfural BULGULAR ve TARTIŞMALAR Pamuk Sapının Kompozisyonu Pamuk Sapının Hidrolizasyonu Üretilen Ksilozun Fermantasyon İçin Hazırlanması Hidrolizatın Antioksidan Kapasitesi Elde Edilen Ksilozdan Ksilitol Üretimi Fermantasyon Fermantasyon ortamında meydana gelen değişimler İstatiksiksel Modelleme Optimizasyon SONUÇ KAYNAKLAR EKLER EK.1. EK.2. EK.3. EK.4. EK.5. EK.6. ÖZGEÇMİŞ v

10 SİMGELER ve KISALTMALAR DİZİNİ Simgeler g cal J l M mol sa vvm Açıklamalar Derece Gram Kalori Joule Litre Molar Mol Saat Volumetrik hava akış hızı Kısaltmalar AGK AK CCD DNS DO FA GAE GAK GK HMF KDH KR MGK PS RSM TE TLC Açıklama Arabinoglukoronoksilan Arabinoksilan Merkezi bileşik tasarım Dinitrosalisilik asit Çözünür oksijen miktarı Ferulik asit Gallik asit eşdeğeri Glukurono arabinoksilan Glukuronoksilan Hidroksimetilfurfural Ksiloz dehidrogenaz Ksiloz reduktaz 4-O-metil-D-glukurono-D-ksilan Pamuk sapı Cevap yüzey yöntemi Troloks eşdeğeri İnce tabaka plakaları vi

11 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil sayfa Şekil 2.1. Selülozun kimyasal yapısı... 7 Şekil 2.2. Değişik kaynaklardan elde edilen hemiselülozların yapısı. A: O- asetil-4-o metilglikoronoksilan (sert odunsu bitkiler); B: Arabinoksilan (buğday kepeği); C:Arobinoksilan (çimen); D: Arabino-4-O metilglukuronoksilan (yumuşak odunsu bitkiler) Şekil 2.3. Lignoselülozik materyallerin parçalanması ve ksilitolün üretim aşamaları Şekil 2.4. p-kumaril alkol, koniferil alkol ve sinapil alkolün kimyasal yapısı Şekil 2.5. Ligninin yapısı 16 Şekil 2.6. Ksilitolün kimyasal yapısı Şekil 2.7. Ksilitolün kimyasal üretiminin genel prensibi 22 Şekil 2.8. Mayalarda ksiloz metabolizmasının şematik gösterimi.. 23 Şekil 4.1. Pamuk sapı hidrolizatından elde edilen ksilozun farklı koşullarda fermantasyonu sonucu elde edilen ksilitol verimi, volumetrik ksilitol üretim hızı, spesifik ksiloz tüketim hızı, hücre ağırlığındaki artış, fermantasyon esnasındaki üretilen etil alkol miktarı (Sol taraftaki y ekseni ksilitol verimine ve spesifik ksiloz tüketim hızına; sağ taraftaki y ekseni ise volumetrik ksilitol üretim hızı ile hücre ağırlığında ki artışa aittir) Şekil 4.2. Pamuk sapı hidrolizatının fermantasyonu sırasında, farklı zaman aralıklarındaki fermantasyon ortamındaki değişimler. Ksiloz: 20 g/l; hava: 1,5 vvm; hücre: 0,5 g/l Şekil 4.3. Pamuk sapları asit hidrolizatından elde edilen ksilozun C. tropicalis ile ksilitole fermantasyonu. A: Volumetrik hava akış hızı 1 vvm alındığında ksiloz ve maya hücresi konsantrasyonunun ksilitol verimine etkisi; B: Maya hücresi konsantrasyonu 1 g/l alındığında ksiloz ve volumetrik hava akış hızının ksilitol verimine etkisi; C: Ksiloz konsantrasyonu 13 g/l alındığında maya hücresi konsantrasyonu ve volumetrik hava akış hızının ksilitol verimine etkisi Şekil 4.4. Pamuk sapları asit hidrolizatından elde edilen ksilozun C. tropicalis ile ksilitole fermantasyonu. A: Volumetrik hava akış hızı 1 vvm alındığında ksiloz ve maya hücresi konsantrasyonunun volumetrik ksilitol üretim hızına etkisi; B: Maya hücresi konsantrasyonu 1 g/l alındığında ksiloz ve volumetrik hava akış hızının volumetrik ksilitol üretim hızına etkisi; C: Ksiloz konsantrasyonu 13 g/l alındığında maya hücresi konsantrasyonu ve volumetrik hava akış hızının volumetrik ksilitol üretim hızına etkisi Şekil 4.5. Pamuk sapı hidrolizatının optimum koşullardaki fermantasyonu. Ksiloz: 10,41 g/l; hava; 1.02 vvm; hücre: 0,99 g/l vii

12 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge sayfa Çizelge 2.1. Türkiye de üretilen tarımsal atıklar ve miktarları... 5 Çizelge 2.2. Lignoselülozik biyokütleye uygulanan ön işlemler. 11 Çizelge 2.3. Ksilitolün fiziksel ve kimyasal özellikleri Çizelge 3.1. Ksilozun ksilitole fermantasyonu esnasında denenen bağımsız değişkenlerin değerleri Çizelge 4.1. Pamuk sapının (PS) kuru ağırlık temelinde yüzde olarak kimyasal kompozisyonu Çizelge 4.2. Pamuk saplarının optimum hidrolizasyon koşullarında üretilen hidrolizatın kompozisyonu Çizelge 4.3. Pamuk sapı (PS) hidrolizatına uygulanan işlemler ile furfural miktarındaki değişim Çizelge 4.4. Pamuk sapına uygulanan işlemler ile toplam fenolik madde miktarlarının gallik asit eşdeğeri (GAE) cinsinden gösterimi 42 Çizelge 4.5. Pamuk sapına uygulanan işlemler ile antioksidan kapasitelerinin troloks eşdeğeri (TE) cinsinden gösterimi.. 42 Çizelge 4.6. Pamuk sapına uygulanan işlemler ile serbest ve bağlı ferulik asit miktarlarının (µmol/l) cinsinden gösterimi 42 Çizelge Deneydeki belirli zaman aralıklarında alınan örneklerin antioksidan kapasitelerinin troloks eşdeğeri (TE) cinsinden; toplam fenolik madde miktarlarının gallik asit eşdeğeri (GAE); serbest ve bağlı ferulik asit içeriklerinin (µmol/l) cinsinden gösterimi Çizelge 4.8. Deneysel tasarım ve pamuk sapları asit hidrolizatından elde edilen ksilozun ksilitole fermantasyonu sonucu elde edilen değerler Çizelge 4.9. Pamuk saplarının asit hidrolizatından elde edilen ksilozun ksilitole fermantasyonu sonucu elde edilen ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretim hızı için ANOVA çizelgesi.. 53 Çizelge Pamuk sapları hidrolizatının ksilitole fermantasyonunun optimizasyonu için kullanılan istatistik programı (Design Expert) tarafından önerilen optimum fermantasyon koşulları 57 Çizelge Optimizasyon deneyinde belirli zaman aralıklarında alınan örneklerin antioksidan kapasitelerinin troloks eşdeğeri (TE) cinsinden; toplam fenolik madde miktarlarının gallik asit eşdeğeri (GAE); serbest ve bağlı ferulik asit içeriklerinin (µmol/l) cinsinden gösterimi.. 62 viii

13 1 1. GİRİŞ Türkiye deki 50 milyon ton dan fazla atık, tarımsal ürünlerden oluşmaktadır (Öztürk ve Başçetinçelik, 2006). Elde edilen tarımsal atıklar, çoğunlukla yakılmakta ya da tarlalarda çürümeye bırakılmaktadır. Her ikisinin de çevre ve ekosistem için zararları bulunmaktadır. Günümüzdeki artan çevresel endişeler nedeniyle araştırmacılar bu tip tarımsal atıkların gıda ve gıda dışı amaçlar için kullanımı üzerine odaklanmışlardır (Anonim, 2011). Lignoselülozik doğaya sahip olan pamuk sapları içerdikleri ksilan ve fenolik bileşikler nedeniyle çeşitli kimyasalların ve antioksidan maddelerin üretimi için yenilebilir bir kaynak olarak kullanılabilirler. Pamuk ekim alanı yönünden Türkiye, Dünya da yedinci, pamuk lifi üretimi yönünden ise altıncı sırada yer almaktadır. Pamuk, her bir dekara kg kuru sap bırakmaktadır ve her yıl ekim alanlarına yenilenebilir olması nedeniyle önemli oranda atık bırakmaktadır. Üretim alanları dikkate alındığında, yaklaşık yılda 2,5 milyon ton pamuk sapı yan ürün olarak elde edilmektedir. Pamuk sapları yakacak olarak kullanılabilmektedir; ancak bu kullanımın uygulaması sınırlıdır ve çok önemli bir ekonomik değeri yoktur. Araştırıcılar pamuk saplarının hasattan hemen sonra ekim alanlarından temizlenmesini önermektedir. Aksi durumda, bazı parazitler bu sapları kışları konukçu olarak kullanmakta ve gelecek yıllardaki üretime hastalık taşımaktadır. Pamuk sapı atıklarının hasat sonrası tarlalardan uzaklaştırılması ve değerlendirilmesi, pamuk hastalık ve zararlarına karşı kültürel mücadele oluşturarak üretim artışını sağlamakta ve kimyasal mücadele için ilaç kullanımını azaltma yönünde etkisi olmaktadır (Anonim, 2011). Ayrıca bu önemli yan ürünün değerlendirilmesi hem çiftçiye ek bir gelir sunar, hem de kırsal alanlarda iş imkanı yaratır. Lignoselülozik doğaya sahip tarımsal atıklar lignin, hemiselüloz ve selülozdan oluşan kompleks bir yapıya sahiptir. Hücre duvarında hemiselüloz, lignin ve selülozla birleşik halde bulunduğundan; bu yapının birbirinden ayrılıp lignoselülozik materyallerin kullanılabilir hale gelebilmesi için bazı ön işlemler gerekmektedir Lignoselülozik materyallerin hemiselülozik kısmını monosakkaritlere dönüştürmede yaygın olarak seyreltik asit yöntemi kullanılmaktadır. Hemiselülozun en yaygın bileşeni, ksiloz ana zincirinden oluşan bir heteropolisakkarit olan ksilandır. Yapısında barındırdığı

14 2 şekerlerden dolayı ksilan, ksiloz ve ksilitol gibi gıda amaçlı çeşitli kimyasalların üretiminde kullanılmaktadır (Saha, 2003). Ksilitol birçok alanda kullanılabilmesinden insan sağlığı üzerindeki olumlu etkilerinden dolayı günümüzde oldukça önemli ve yararlı bir bileşen haline gelmiş, son yıllarda oldukça ilgi odağı olmuş ve büyüyen bir pazar payına sahip olmuştur. Ksilitol vücuda alındıktan sonra, diğer şekerlere göre daha yavaş emilir ve metabolizması insülinden bağımsız olduğundan sükroz ve glikoza kıyasla kan şekerinde ani artışa neden olmaz (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998). Bu sebeple şeker hastaları için önerilen bir tatlandırıcıdır (Emodi, 1978). Ksilitol aminoasitlerle reaksiyona girmediğinden dolayı damar içi beslenmede (Beutler, 1984) ve lipit metabolizması bozukluklarının tedavisinde de kullanılmaktadır (Aguirre-Zero ve ark., 1993). Araştırmalar ksilitolün, Ca absorpsiyonunu artırarak osteoporoz riskini azaltabileceğini, ayrıca düzenli olarak tüketildiğinde ise obezite riskini azalttığı göstermiştir (Mattila, 1999). Ksilitol içeren sakızların diş çürümelerini önlediği ve çocuklarda kulak enfeksiyonunu azalttığı ispatlanmıştır (Uhari ve ark., 1996). Lignoselülozik materyallere uygulanan asit ile hidroliziyle aynı zamanda ligninde bulunan β-1-4 alkilaril bağ parçalanarak çözünür fenolik bileşikler oluşmaktadır (Garrote ve ark., 2004, Nabarlatz ve ark., 2007). Lignin, karbon-karbon ve ester bağlarıyla birbirine bağlı fenilpropan ünitelerinden oluşmuş üç boyutlu, hidrofobik bir polimerdir. Lignin polisakkaritleri bir arada tutarak bitkiye yapısal sertliği vermektir ve büyük bir kısmı asitte çözünmezken (klason lignin), küçük bir kısmı asitte çözünebilir (Castro, 1994). Asit hidrolizasyonuyla ligninin çözünen kısmı fenolik bileşikleri oluşturmaktadır. Yan ürün olarak oluşan bu fenolik bileşikler antioksidan aktiviteye sahiptir ve gıda katkı maddesi olarak kullanılabilme özelliği bulunmaktadır (Moure ve ark., 2007). Fenolik bileşikler insan sağlığına yararlı olmaları, antimikrobiyal ve antioksidan etki göstermeleri ve gıdalarda tat, renk ve koku oluşumundaki etkileri gibi birçok açıdan önem taşımaktadır. p-hidroksibenzoik asit, ferulik asit, vanilik asit, siringik asit, kumarik asit, siringaldehit, p-hidroksibenzaldehit ve vanilin en iyi bilinen lignin parçalanma ürünleridir (Garrote ve ark., 2004). Özellikle bu fenolik bileşiklerin arasında, ferulik asit sağlık alanındaki antioksidan, antimikrobiyal ve anti-inflamatuvar

15 3 etkileri ve gıda alanındaki tat belirteci ve jel formundaki özelliklerinden dolayı büyük ilgi görmektedir (Barberousse ve ark., 2009). Pamuk saplarının ksiloz, ksilooligosakkarit, etanol, biyofilm, biyo-yağ ve yonga üretimi gibi birçok alanda değerlendirilmesi ile ilgili çalışmalar yapılmıştır; ancak ksilitol üretimi ve antioksidan özellikleri ile ilgili herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada, öncelikle pamuk sapları seyreltik asit ile hidrolize edilmiş ve hidrolizasyonu sonucu elde edilen ksiloz, glikoz, arabinoz gibi şekerler ve antioksidan aktiviteye sahip diğer parçalanma ürünleri incelenmiştir. Hidrolizasyon sonucu elde edilen ksiloz çözeltisinde ksilozun yanında ksilitol fermantasyonunu olumlu ya da olumsuz etkileyen hammaddeden ileri gelen parçalanma ürünleri de olduğundan, ksilozun ksilitole fermantasyon koşulları optimize edilmiştir.

16 4 2. KAYNAK ÖZETLERİ 2.1. Tarımsal Atıklar Tarımsal atıklar bitkisel ve hayvansal ürünlerin elde edilmesi ve işlenmesi sonucunda meydana gelmekte; tarım ürünlerine uygulanan hasat, soyma, öğütme, ayıklama ve kurutma gibi işlemler sonucu ortaya çıkmaktadır. Bunlar sap, saman, kabuk, çekirdek gibi kullanımı fazla veya ekonomik olmayan atıklardır. Üretilen katı atıkların miktarı ve kompozisyonu toplumların beslenme alışkanlıklarından, geleneklerinden, ekonomik durumlarından, coğrafya ve iklim gibi değişik şartlarına bağımlıdır (Öztürk ve Başçetinçelik, 2006). Ülkemizin tarımsal potansiyelinin yüksek olmasından dolayı, temel tarım alanını oluşturan buğday, arpa, ayçiçeği, tütün, pamuk, pirinç gibi ekinlerin tipi ve miktarı büyük oranda tarımsal atıkların oluşumuna neden olmaktadır (Öztürk ve Başçetinçelik, 2006). Lignoselülozik doğaya sahip bu atıklar, çoğu zaman değerlendirilememekte ve çevre temizliği açısından da büyük sorun teşkil etmektedir (Garipoğlu, 2004). Bu atıkların önemli ekonomik değeri de yoktur; genellikle yakacak veya hayvan yemi olarak kullanılabilmektedir (Öztürk ve Başçetinçelik, 2006). Türkiye deki en fazla atık bırakan tarımsal ürünler, üretim miktarlarına bağlı olarak Çizelge 2.1 de gösterildiği gibi buğday, arpa, mısır, pamuk ve ayçiçeğidir.

17 5 Çizelge 2.1. Türkiye de üretilen tarımsal atıklar ve miktarları (Öztürk ve Başçetinçelik, 2006) Ürünler Atıklar Üretim(ton) Alan(ha) Atık(ton) Buğday Saman Arpa Saman Çavdar Saman Yulaf Saman Mısır Sap Koçan Çeltik Saman Kabuk Tütün Sap Sap Pamuk Çırçır atığı Ayçiçeği Sap Saman 0 Yer fıstığı Kabuk Soya fasulyesi Saman Lignoselülozik doğaya sahip atıklar artıklar iki ana gruba ayrılmaktadır: 1) Lignoselülozik artıkların temel karbon (C) kaynağı olduğu artıklar, 2) Lignoselülozik artıklara ilaveten önemli düzeyde mono ve disakkaritler gibi basit karbonhidratları içeren artıklar. Birinci gruba tahıllardan ve orman işleme endüstrisinden elde edilen tarımsal ve endüstriyel artıklar, ikinci gruba ise meyve işleme endüstrisinden elde edilen

18 6 artıklar girmektedir (Villas-Boas ve ark., 2002). Pamuk bitkisi atıkları da C kaynağı olmaları nedeniyle birinci gruba dahildir. Yıllık bir bitki olan pamuk fazla miktarda atık bırakmakta ve bu atıkların yakacak amacıyla kullanılabilme potansiyeli bulunsa da çoğu zaman hasat sonrası tarlalarda yakılmaktadır. Sudan'da pamuk sapları ya tamamen tarladan uzaklaştırılmakta ya da pestisit kontrolü için yakılmaktadır, Brezilya'da pamuğun kökleri ile beraber kül haline gelene kadar yakılması gerekmektedir; ABD'de pamuk saplarının depolanması büyük bir problem olduğundan böcek hastalığına karşı da diğer ülkelerde olduğu gibi son yıllarda saplar yakılmaktadır. Güney Kalifornia'da parçalamanın böcek zararlılarını öldürdüğü düşünüldüğünden, hasat sonrası saplar parçalanmakta ve pullukla toprağa gömülmektedir. Türkiye'de ise, 1993 yılından itibaren anız yakılması devlet tarafından yasaklanmıştır. Çiftçinin pamuk sapları ile ilgili yapmakta olduğu uygulama ise ağırlıklı olarak sapların evlerde depolanması ve yakacak olarak tandırlarda ekmek yapımında kullanılması şeklindedir. Ancak bu uygulamanın çok önemli bir ekonomik değerinin olmaması nedeniyle, çoğu zaman yasağa rağmen pamuk sapları tarlalarda kaçak olarak yakılmaktadır (Boztepe, 2009). Bu da hem insan sağlığına hem de ekosisteme ciddi zararlar vermektedir (Öztürk ve Başçetinçelik, 2006) Lignoselülozik Materyaller Lignoselülozik materyaller çeşitli bitkisel ve hayvansal ürünlere uygulanan hasat, soyma, öğütme, ayıklama ve kurutma gibi işlemler sonucunda elde edilen tarımsal atıklar, kentsel katı atıklar, kağıt ve pulp endüstrisi atıkları ile otsu ve odunsu bitkilerden oluşmaktadır (Saha, 2003; Öztürk ve Başçetinçelik, 2006). Bu materyaller genel olarak selüloz (%35-50), hemiselüloz (%20-35) ve lignin (%10-25) den oluşmaktadır.

19 Selüloz Selüloz, yeryüzünde en fazla bulunan doğal polimerdir ve genel olarak bitki ve bakterilere tarafından üretilen bir polimerdir (Fengel ve Wegener, 1984). Selüloz en fazla ve saf halde yaklaşık %95 oranında pamuk bitkisinde bulunmaktadır. Ağaç, ot gibi bitkilerde lignin ve hemiselüloz %30-70 oranında; yosun, alg gibi bitkilerde ise toplam %10-40 oranında bulunmaktadır (Şahin, 2002). Selüloz sebzeler ve tahıl ürünleri gibi lifli gıdaların ise kuru ağırlığının %20-50 sini oluşturur (Ramirez, 2008). Selüloz, glikoz ünitelerinin ß-1,4 bağlarının bağlanmasıyla meydana gelmektedir (Şekil 2.1). Moleküller arası bağlar selüloz zincirlerini bir araya getirerek kristal yapıyı oluşturur. Genellikle doğal selüloz %70 kristallik derecesine sahiptir. Kristallik derecesi en fazla olan Valonia selüloz, kristallik derecesi en az olan ise asitle muamele edilmiş selülozdur. Kristal bölgeler birbirinden daha az kristal, amorf bölgelerle ayrılmıştır (Akpınar, 2003). Amorf selüloz suyu hızlı bir şekilde absorbe ettiğinden bitkiye yapısal dayanıklılık, esneklikte artış ve kırılmalara karşı direnç sağlar. Selüloz, higroskopik (nem çekici) bir materyaldir. Suda çözünmez; su, zayıf asit ve birçok çözücülerde şişebilir (Shelton ve Lee, 2000). Şekil 2.1. Selülozun kimyasal yapısı (Ljungdahl ve Eriksson, 1985) Selülozun farmakoloji, kozmetik ve gıda sanayi gibi yaygın bir kullanım alanı vardır. Toz formda dolgu maddesi, diyet amaçlı gıda ve tıbbi tabletlerde bağlayıcı, jel formda viskoziteyi düzenleyici, pasta ve krema gibi ürünlerde emülsifiye edici olarak kullanılmaktadır (Laka ve Chernyavskaya, 2007). Kimyasal olarak modifiye edilmiş

20 8 selüloz türevleri gıdaların yapısını, hidrofilik özelliklerini ve fonksiyonel kalitesini olumlu etkilediğinde ve gıda endüstrisinde katkı maddesi olarak kullanılmaktadır (Köksel, 1998). Ayrıca selüloz, glikoza hidrolize edilerek etanol, bütanol ve organik asitler, aseton veya gliserol gibi çeşitli ürünlerin üretiminde kullanılmaktadır (Howard ve ark., 2003) Hemiselüloz Lignoselülozik materyallerinin %20-35 ini oluşturan hemiselüloz doğada en çok bulunan ikinci polisakkarittir. Hemiselüloz pentoz şekerlerden (ksiloz, arabinoz), heksoz şekerlerden (mannoz, glikoz, galaktoz) ve şeker asitlerden (üronik asit, ferulik asit ve kumarik asit) oluşan heterojen bir polimerdir (Girio ve ark., 2010). Genellikle hücre duvarlarından alkali ile ekstrakte edilen polisakkarit olarak tanımlanmaktadır (Burdurlu, 2003). Hemiselülozun yapısı bitki tipine bağlı olarak sert odunsu ve yumuşak odunsu bitkilerde önemli farklılıklar gösterirler ve kaynağına göre ya glukomannan ya da ksilan yapısında bulunmaktadır (Fengel ve Wegener, 1989). Ksilan genellikle tarımsal atıklar ve orman atıklarında büyük miktarda mevcuttur. Ksilan, hemiselülozun çoğunluğunu oluşturmaktadır ve hücre duvarının yapısal bütünlüğünde önemli rol oynamaktadır. Bitki hücre duvarında ksilan veya hemiselüloz, lignin ve selüloz arasındadır (Beg ve ark., 2001; Saha, 2003 ve 2005). ß-1,4 bağı ile birbirine bağlanmış şekerlerden oluşan hemiselüloz, ß-1,2, ß-1,3, ß-1,6 noktalarında dallanma göstermektedir ve yapısında içerdiği glukomannan, glukuronoksilan, arabinoksilan, galaktoglukomannan gibi şekerlere göre isimlendirilmektedir (Şekil 2.2) (Obembe ve ark., 2006). Glukuronoksilanlar (GK) sert odunsu bitki hemiselülozunun ana bileşenidir ve kuru ağırlığın %15-30 unu oluşturmaktadır. Glukuronoksilanlar, ana zinciri oluşturan D-ksilopiranozların 2. pozisyonundaki hidroksil grubuna 4-O-metil-α-D-glukopiranozil

21 9 üronik asitin (MeGlcA) bağlanmasıyla oluşmaktadır ve bu yapı 4-O-metil-D-glukurono- D-ksilan (MGK) olarak isimlendirilmektedir (Ebringerová ve ark., 2005). Arabinoksilan (AK), buğday, çavdar, arpa, yulaf, pirinç, mısır gibi tahıl tanelerinde hücre duvarlarının, nişastalı endosperm (un) kısmında ve dış katmanında (kepek) başlıca hemiselüloz bileşeni olarak bulunmaktadır. Arabinoksilan ksilozdan oluşan lineer iskelet yapısı ve ksiloz ünitelerinin 2. ve/veya 3. pozisyona α-l-arabinofüranozun bağlanması ile oluşmaktadır. Bazı α-l-arabinofüranozların hidroksil grupları ferulik ve kumarik gibi fenolik asitlerle esterleşmiş olarak da bulunabilmektedir (Ebringerová ve ark., 2005). Arabinoglukoronoksilan veya arabino-4-o-metilglükonoksilan (AGK) β-(1-4) glükozidik bağı ile bağlanmış ksiloz ünitelerinden oluşmakta ve tarımsal kaynaklı tahılların en önemli bileşenidir, az miktarada yumuşak odunsu bitkilerde bulunmaktadır (Timell, 1965; Woodward, 1984). Bir bitki türü olan sisalden, mısır koçanından ve çeşitli buğday türlerinin sapından elde edilmektedir (Ebringerová ve ark., 2005).

22 10 Şekil 2.2. Değişik kaynaklardan elde edilen hemiselülozların yapısı. A: O-asetil-4-O metilglikoronoksilan (sert odunsu bitkiler); B: Arabinoksilan (buğday kepeği); C: Arobinoksilan (çimen); D: Arabino-4-O-metilglukuronoksilan (yumuşak odunsu bitkiler) (Vazquez ve ark., 2000) Hemiselüloza Uygulanan Ön İşlemler Lignoselülozik materyallere lignini, hemiselülozu ve selülozu birbirinden ayırmak, selülozlun kristallenme derecesini azaltmak ve bu materyallerden elde edilebilecek ürünlerin işlenmesini kolaylaştırmak amacıyla çeşitli ön işlemler uygulanmaktadır

23 11 (Hasyierah ve ark., 2008). Lignoselülozik maddelerin bileşimine göre ön işlemlerde farklılaşmaktadır. Uygulanan ön işlemler Çizelge 2.2. de gösterilmiştir (Saha, 2003). Çizelge 2.2. Lignoselülozik biyokütleye uygulanan ön işlemler (Saha, 2003) Yöntem Fiziksel işlemler Oto hidroliz Asit uygulaması Alkali uygulaması Organik çözücü uygulaması Örnek Öğütme, kesme, ekstrüder Buhar basıncı, su buharı, süperkritik karbondioksit Seyreltik asit (H 2 SO 4, HCI), konsantre asit (H 2 SO 4, HCI) Sodyum hidroksit, amonyum, alkali hidrojen peroksit Metanol, etanol, butanol, fenol Hemiselülozların bileşenlerine kolaylıkla ve verimli bir şekilde ayrılması amacıyla en yaygın kullanılan ön işlem seyreltik asit yöntemidir (Saha, 2003). Genel olarak seyreltik asit uygulaması (%2,5-5 aralığında) H 2 SO 4 veya HCl gibi asitlerle yürütülmektedir (Sun ve Cheng, 2002). Seyreltik asit yöntemi ile hemiselülozun ksiloz, glikoz, arabinoz gibi bileşenlerine ayrılması sağlanırken, selüloz ve lignin ise olduğu gibi bırakılmaktadır (Saha, 2003). Seyreltik asit ile hidroliz ucuz, kolay ve verimli olmasına rağmen, sıcaklık ve asitlerin etkisi ile furfural, hidroksimetilfurfural (HMF) gibi istenmeyen bileşikler oluşması gibi dezavantajları da vardır (Parajo ve ark., 1998c) Hemiselülozun Kullanım Alanları Lignoselülozik doğaya sahip tarımsal atıklar, endüstriyel değere sahip önemli bir hammaddedir (Şekil 2.3). Atıkların parçalanmasıyla elde edilen ksiloz, arabinoz, glikoz, galaktoz, mannoz gibi şekerlerin; etanol, ksilitol, laktik asit ve ferulik asit gibi endüstriyel değere sahip ürünlerin üretim kaynağıdır (Saha, 2003). Şekil 2.3 te gösterildiği gibi lignoselülozik materyallerden etil alkol, laktik asit, ksilooligosakkarit, ksiloz veya ksilitol üretiminde yararlanılmaktadır.

24 12 Lignoselülozik Materyaller Hidrotermal Ön İşlemler Filtrasyon Sıvı-sıvı ekstraksiyonu Enzimatik veya asidik hidroliz Ksilooligosakkaritler Asit hidrolizi Fermantasyon Fermantasyon Etil alkol Laktik asit Fenolik Maddeler Ksilitol Şekil 2.3. Lignoselülozik materyallerin parçalanması ve ksilitolün üretim aşamaları (Parajo ve ark., 2008) Tarımsal atıklardan etanol üretimi son yıllarda önem kazanmış bir konudur. Bunun yanında Pachysolen tannophilus, Pichia stipitis, Candida shehatae gibi bazı mayalar glikozun yanından hemiselülozdaki ksilozu etanole fermente edebilmektedirler (Schneider ve ark., 1981, Saha ve Bothast, 1997). Arabinoz ve diğer pentoz şekerler hemiselülozdan elde edilse de bunları etanole fermente eden maya yok denecek kadar azdır (Saha ve Bothast 1996). Hemiselüloz biyobozunur bir polimer olduğundan çevre dostu plastiklerin üretimi için uygun bir aday olarak görülmektedir ve hemiselülozun ambalaj materyali, alışveriş poşeti gibi uygulamalarda kullanılabilecek plastik filmlerin yapımında kullanılabilme potansiyelide bulunmaktadır. Çeşitli tarımsal atıklar kullanılarak üretilen plastik filmlere bilimsel yayınlarda rastlanmaktadır. Hemiselüloz temelli plastik filmlerin oksijene karşı çok iyi bir bariyer oluşturmaları, gıda ambalalajı alanında en önemli

25 13 özelliklerinde biridir; çünkü oksijen mikroorganizmaların çoğalmasını da teşvik eden bir faktör olduğundan varlığı gıdanın raf ömrünün kısalmasına neden olur. Günümüzde gıda ambalajlarında oksijen geçirgenliğini düşürmek ve gıdaların tazeliğini daha uzun süre muhafaza etmek amacıyla etilen vinil alkol ya da alüminyum folyo gibi yüksek oksijen bariyeri özelliği bulunan malzemeler kullanılmaktadır. Hemiselüloz temelli plastik filmlerin oksijen bariyeri özelliği olması aynı zamanda bu malzemelere biyobozunur ve doğal bir alternatif olmasından dolayı, hemiselüloz temelli filmlerin önemini artırmaktadır (Bahçegül, 2011). Hemiselulozlarda bulunan ksilozun indirgenmesiyle elde edilen ksilitol, birçok meyve sebzede bulunan doğal bir şeker alkolüdür (Schneider ve ark.,1981). Lignoselülozik materyaller ksilitol üretimi için uygun hammaddelerdir. Bu konu ilerde daha detaylı olarak tartışılmıştır. Hemiselülozun bir diğer kullanım alanı ise insan sağlığı açısından işlevleri, tat, koku ve renk oluşumundaki etkileri, antimikrobiyel ve antioksidan etki göstermeleri gibi birçok açıdan önem taşıyan fenolik bileşiklerin üretimidir (Saldamlı, 2005). Hemiselüloz genellikle önemli bir fenolik asit olan ferulik asit üretiminde kullanılmaktadır. Antioksidan özelliği bakımından oldukça önemli olan ferulik asit bitki hücre duvarlarında bulunan bir sinamik asittir. Ferulik asit bitki hücre duvarını patojen bakterilere karşı korur ve hücre duvarının genişlemesinde önemli rol oynar. Ayrıca insan sağlığı açısından antioksidan ve kan damarlarını koruyucu etkisi vardır (Fry, 1982) Lignin Lignin, bitki hücre duvarında en çok bulunan üçüncü bileşiktir. Selüloz ve hemiselüloz matriksine gömülmüş halde bulunmaktadır (Palonen, 2004; Das and Singh, 2004). Fenolik yapıda bir polimer olup yapısının büyük kısmını sinapil, p-kumaril ve koniferil alkoller oluşturmaktadır (Şekil 2.4). Bu yapıtaşlarındaki, hidroksil gruplarının reaksiyonu ile üç boyutlu kompleks bir fenilpropan polimeri olan lignin molekülünü oluşturmaktadır (Fengel ve Wegener, 1984; Sjostrom, 1993). Bir başka tanımlama ile;

26 14 lignin bir aromatik çekirdek ile bir propan zincirinden oluşmaktadır (Guiraud ve ark., 1998) ve fenil propan olarak adlandırılmaktadır (Adosinda ve ark., 2001). Lignin hidroksil grupları gibi metoksil gruplarıda içeren, karmaşık yapıya sahip bir polimerdir (Akmaz, 2001). Lignin içerdiği karbonhidrat olmayan fenolik maddeler sayesinde bitkiye mekanik destek ve mikrobiyal parçalanmalara karşı direnç gibi özellikler sağlar (Hamelinck ve ark., 2005). Hücre duvarında yapıştırıcı özelliğinden dolayı selüloz liflerini bir arada tutar (Fengel ve Wegener, 1984; Sjostrom, 1993). Ligninin kimyasal olarak polisakkaritlerle bağlı bulunduğu ortaya çıkmıştır. Ligninin izolasyonu aşamasında maddenin doğasının bozulmasının bozulmasından dolayı yapılan birçok çalışmaya rağmen lignin hakkında yeterli bilgi elde edilememiştir. Bu yüzden lignin doğada bulunduğu biçimiyle elde edilememiş, asıl madde yerine türevlerini incelenmiştir (Kireçci, 2006). Ligninin polimerik yapısının büyük kısmını oluşturan sinapil, p-kumaril ve koniferil alkoller Şekil 2.4 te gösterilmiştir. Bileşimindeki alkoller içinde esas bileşen olan koniferil alkol, kozalaklı ağaçların lignininde %90, yayvan yapraklı ağaçların lignininde ise %50 oranında bulunur (Chrestini ve ark., 1998). Şekil 2.4. p-kumaril alkol, koniferil alkol ve sinapil alkolün kimyasal yapısı Lignin yapısal özelliklerine göre 2 sınıfa ayrılmaktadır. Yumuşak odunsu bitkilerde bulunan ve yapısında sinapil alkol olan guasil lignin ve sert odunsu bitkilerde bulunan yapısında koniferil alkol ve sinapil alkol bulunduran guasil-siringil olarak ayrılmaktadır (Novaes ve ark., 2010).

27 15 Lignin asitlerle hidroliz olmayan, hidrofobik (su sevmeyen) bir polimerdir. Bu sebeple polimer farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Lignin, kimyasal ve enzimatik parçalamalara karşı doğadaki en dirençli polimerlerden birisidir ve %72 (w/w) sülfürik asitte bile çözünmez. Ligninin kompleks yapısında güçlü kovalent bağlar vardır. C-C ve eter bağları lignini hidrolitik olaylara karşı dirençli yapar. Bu bağ, alkali, ılımlı oksidasyon, nitrobenzen oksidasyonu gibi işlemlerle kırılır. Lignin; kağıt üretiminde kükürtdioksit, sodyum sülfit ya da sodyum hidroksit gibi maddeler yardımı ile lignoselulozik materyallerden ayrılır (Kireçci, 2006). Aynı zamanda bitki hücre duvarındaki veya mikroorganizmalarla üretilen peroksidazlar ya da lakkazlar bu monomerleri okside ederek lignini parçalayabilirler (Castro, 1994). Ligninin biyolojik olarak parçalanabilmesi oldukça güç olup, hücre duvarının diğer kısımlarının kullanılabilirliğini azaltmaktadır. Şimdiye kadar lignini tek karbon kaynağı olarak kullanabilen hiçbir organizma bulunamamıştır. Ligninin tek karbon/enerji kaynağı olarak mikroorganizmalar tarafından kullanılamaması standart zenginleştirme yöntemleri ile lignini parçalayan mikroorganizmaların izolasyonunu güçleştirmektedir. Ligninin mikroorganizmalarca degradasyonu Actinomycetes ler (özellikle Streptomyces spp., Streptomyces viridoendosporus ve Streptomyces setonii) ve Basidiomicetes ler kullanılarak çalışılmıştır (Kireçci, 2006; Sfountoulakis ve ark., 2002). Basidiomicetes ler beyaz-çürükçül mantarların olup kompleks ekstraselüler enzim sistemleri ile selektif olarak lignin polimerini uzaklaştırarak selülozun elde edilmesine olanak sağlar (Michizoe ve Okazaki 2001).

28 16 Şekil 2.5. Ligninin yapısı Ligninin kimyasal yapısının karmaşık olması bu maddeden yararlanmayı zorlaştırdığı için daha çok yakıt olarak kullanılır. Bununla beraber ligninin birçok alternatif kullanımı mevcuttur. Bu kullanımlara; kimyasal dönüşüm ürünleri (vanilin, dimetilsülfit, fenoller, benzen türevleri gibi), çeşitli makromoleküler (emülsiyon stabilizatörü, pıhtılaştırıcı ve çökeltici maddeler, vs.), karbonlaştırma, pirolizleştirme (aktif karbon, karbon veya grafit lifleri ve köpükler), toprak ve gübre uygulamaları örnek gösterilebilir (Alma, 1999). Ayrıca küçük bir kısmından yapıştırıcı ve kaplama olarak yararlanılmaktadır (Akmaz, 2001) Ksilitol Ksilitol meyve ve sebzelerde bulunan beş karbonlu doğal bir şeker alkolüdür (Aminoff ve ark., 1978). Ksilozun, ksilitole indirgenmesi ile meydana gelmektedir (Saha, 2003).

29 17 Ayrıca memelilerde karbonhidrat metabolizmasında endojen olarak üretilen doğal bir ara üründür ve yetişkin insanlarda günlük ortalama 5-15 g üretilmektedir (Bässler, 1978). Ksilitol doğada ilk defa alg ve mayalardan elde edilmiştir. Ksilitol birçok meyve ve sebzede bulunmakla birlikte miktarı çok düşüktür (Artık ve ark, 1993). En çok %1 oranında kayısıda, %0,35 oranında çilekte, %0,3 oranında marulda, %0,25 kırmızı böğürtlende bulunmaktadır (Aminoff ve ark., 1978) Ksilitolün Özellikleri Ksilitol (C 5 H 12 O 5 ) doğal, beş karbonlu bir şeker alkolüdür ve kimyasal yapısı Şekil 2.6 da gösterilmektedir. Ksilitol doğal bir tatlandırıcıdır ve diğer tatlandırıcılarla kıyaslandığında, sukrozla eş değer tatlılık derecesine sahiptir. Suda kolay çözünür, sorbitolden 2 kat, mannitolden de yaklaşık 3 kat daha fazla tatlıdır ve özellikleri sukroza benzemesine rağmen kalorisi sukrozdan %40 daha azdır (Aminoff ve ark., 1978; Pepper ve Olinger, 1988). Şekil 2.6. Ksilitolün kimyasal yapısı Ksilitolun çözünmesi endotermik bir reaksiyon olduğundan, ksilitol ağıza alındığında ferahlık hissi verir (Aminoff ve ark., 1978). Sıcaklıkla birlikte ksilitol viskozitesi azalmaktadır. Çözünürlüğü ise sukroza benzer (Apel ve Rossler, 1959). Ksilitolün fiziksel ve kimyasal özellikleri Çizelge 2.3 te verilmiştir.

30 18 Çizelge 2.3. Ksilitolün fiziksel ve kimyasal özellikleri (Bar, 1991) Özellik Ksilitol Formül C 5 H 12 O 5 Molekül Ağırlığı 152,15 20 C deki çözünürlük 169 g/100 g H 2 O Sulu çözeltisindeki ph (1 g/10 ml) 5-7 Erime Noktası ( C) 93-94,5 Kaynama Noktası (760 mmhg) 216 Yoğunluk (15 C) Kalori değeri Nem Absorpsiyonu (20-22 C 4gün) 1,50 g/l %60 Bağıl nemde 0,05 %92 Bağıl nemde 90 Çözünürlük ısısı Viskozite (cp 20 C) %10 1,23 %40 4,18 %50 8,04 %60 20,63 Tatlılık Polarize ışığı çevirme açısı 4,06 cal/g (16,88 J/g) Endotermik, 36,61 cal/g (153,76 J/g) Sukroz ile aynı, mannitol ve sorbitolden daha tatlı Optik olarak aktif değil Ksilitol, aldo ve keto gruplarını içermediğinden dolayı Maillard reaksiyonlarına katılmamakta ve sıcaklığın yükselmesi ile karamelize olmamaktadır. Ksilitolün bu özelliği de diğer şekerlere göre daha avantajlı bir gıda bileşeni olduğunu göstermektedir (Parajó ve ark., 1998a).

31 Ksilitolün Sağlık Açısından Önemi Ksilitolün doğal tatlandırıcı olarak kullanılmasının yanında sağlık açısından da önemli yararları olduğu bilinmektedir. Sindirim sistemi tarafından emiliminin tamamen gerçekleşmemesi, enerjisinin düşük olması nedeniyle obezite riskini azaltmaktadır. Mideye alınan ksilitolün büyük miktarı kalınbağırsağa geçer ve burada, bakteriler tarafından metabolize edilerek son ürün olarak asetat, propiyonat, butirat gibi yağ asitleri üretilir (Beaugerie ve ark., 1990; Würsch ve ark., 1990). Ksilitol diyabetikler için uygun bir tatlandırıcıdır; çünkü insülinden bağımsız olarak karaciğerde metabolize olmaktadır. Karaciğerde ksilitol, glikoz-6-fosfata dönüştürülür ve kan şekerinde ani bir artışa neden olmaz (Hassinger ve ark., 1981; Emodi, 1978). Kan şekerinde diğer şekerlere (glikoz, sukroz) göre hızlı değişime neden olmaması ve aminoasitler reaksiyona girmemesinden dolayı damar içi beslenme kullanılmaktadır (Förster, 1974). Ayrıca ameliyat ve travma sonrası oldukça fazla olan insülin direnci vücudun glikoz kullanımını önlediğinden, bu durumlarda ksilitolun kullanımı daha uygundur. Böylece ksilitolden oluşan tüm glikoz kan dolaşımına hemen katılmamakta ve şeker hastalarında glikojen olarak depo edilmektedir (Bässler ve Heesen, 1963; Förster, 1974). Ksilitol diş sağlığını negatif yönde etkilemeyen en iyi tatlandırıcıdır. Ksilitol bakteri plağında bulunan önemli mikroorganizmalar tarafından fermente edilemediği için non-karyojenik olarak kabul edilmektedir. Ksilitol içeren sakızların kullanılması esnasında plak ve tükürük ph sı artmakta, oluşmakta olan çürüklerin iyileşmesini sağlanırken, tükürükte bulunan Streptococcus mutans sayısını azaltmaktadır (Toors, 1992). Ksilitolün bakteri hücrelerinde ksilitol 5-fosfata dönüşmesi ve ksilitol 5 fosfatında şeker metabolizmasında bulunan enzimleri inhibe etmesiyle, ksilitollü ortamda Streptococcus mutans ların glikozdan asit üretimi engellenmektedir. Hatta ortamda diğer şekerlerin (glikoz, mannoz, laktoz, mannitol ve sorbitol gibi) bulunduğu ortamlarda bile, ksilitol Streptococcus mutans gelişimini önlemektedir (Vadeboncoeur ve ark., 1983; Trahan, 1995). Ksilitolün düzenli kullanımı diş plağının asidojenik potansiyelini düşürmekte ve mineral içeriğini arttırmaktadır. Ayrıca ksilitollü sakızların

32 20 ağız kuruluğu kaynaklı yüksek çürük riski olan hastalarda kullanımının, çürüğü önleyici etkisinin olduğu saptanmıştır (Toors, 1992). Yapılan araştırmalarda sonucunda ksilitolün mineral emilimini artırdığını ve kemikleri güçlendirdiği böylelikle de osteoporoz riskini azalttığı gözlemlenmiştir (Mattila ve ark., 1998). Çocuklarda kulak enfeksiyonuna neden olan Streptococcus pneumoniae nın adlı bakteri gelişimininin ksilitol kullanımı ile engellendiğini ve bu şekilde orta kulak iltihabınının önlendiği belirlenmiştir (Uhari ve ark., 1996). Ksilitolün kanıtlanmış herhangi bir toksisitesi olmasa da, aşırı tüketimi vücutta tamamen sindirilemediğinden laksatif etkiye neden olur. Bu sebeple bağırsaklarda şişkinliğe, gaz ve ishal gibi rahatsızlıklara neden olmaktadır (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998) Ksilitolun Kullanım Alanları Ksilitol; bebekler ve diyabetikler için uygun olan düşük enerjili veya şekersiz birçok gıdalardada tatlandırıcı amacıyla kullanılmaktadır (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998). Ksilitolun en yaygın kullanım alanı, antikaryojenik özelliğinden dolayı sakız ve şekerleme ürünleridir (Bässler ve Heesen, 1963; Förster, 1974). Aynı zamanda eczacılık ürünlerinden vitaminlere ve balgam söktürücülere yaygın olarak kullanılmaktadır (Forester, 1988). Reçellerde ksilitolün kullanılması reçelin uzun süre dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Sakaroz ile üretilen reçellerin aksine, ksilitol ile üretilen çilek reçelinde renk korunmuş ve renk değişimi gözlenmemiştir (Hyvönen ve Törmä, 1981). Ksilitol mayalar, küfler ve bakteriler tarafından fermente edilemez ve çok düşük konsantrasyonlarda bile yüksek ozmotik basınç oluşturur. Ksilitol düşük metoksilli pektinler ile iyi jel oluşturmakta; ancak oluşan jel sakaroz ile elde edilen jele oranla daha yumuşak olmaktadır (Parajo ve ark., 1998a).

33 21 Ksilitol mikroorganizmaların çoğu tarafından fermente edilmediğinde hamura ksilitol ilave edildiğinde fermantasyon hızı azalmaktadır. Aynı şekilde ksilitol ilave edilmiş sütlerden yoğurt üretiminde fermantasyon süresi uzamaktadır (Hyvönen ve Slotte, 1981). Ayrıca ksilitol, proteinleri doğal mebranlardan ekstrakte etmek için stabilize edici ajan olarak kullanılmaktadır. Böylece proteinlerin denatürasyonu önlenmektedir (Parajo ve ark., 1998a) Ksilitol Üretimi Ksilitol üretimi yüksek maliyetinden dolayı birçok faydasına rağmen kısıtlı üretilmektedir. Maliyeti düşürmek için pek çok çalışmalar yapılmıştır (Affleck, 2000). Ksilitol üretimi 3 yöntemle üretilmektedir (Parajó ve ark., 1998a). 1-) Katı-sıvı ekstraksiyon 2-) Kimyasal üretim 3-) Biyoteknolojik üretim Ksilitol meyvelerde, sebzelerde, mayada, deniz yosununda ve mantarda bulunmaktadır. Ksilitol yukarda belirtilen kaynaklardan katı-sıvı ekstraksiyon yöntemiyle elde edilebilir (Pepper ve Olinger, 1988); ancak yöntemin pahalı olması ve elde edilen ksilitol veriminin az olması nedeniyle tercih edilmemektedir (Hyvönen ve ark., 1982). Ksilitol üretimi her ne şekilde olursa olsun ekstraksiyon yöntemi hariç diğer bütün yöntemlerde lignoselülozik materyaller asit hidrolizine tabi tutulur. Ksilozun kimyasal olarak üretilmesi için de asitle muamele edilen ksilozun oldukça saf olması gerekmektedir. Bu işlem iyon değiştirme teknikleri, kromatografi teknikleri, okzalik asit ile muamele ve tuzla muamele yöntemleri gibi pahalı saflaştırma teknikleriyle yapılır (Artık ve ark., 1993). Ayrıca kimyasal üretimde açığa çıkan atıkların zararlı olması sebebiyle de yönteme alternatif yöntemler araştırılmaktadır.

34 22 Şekil 2.7. Ksilitolün kimyasal üretiminin genel prensibi (Artık ve ark., 1993) Kimyasal yöntemde olduğu gibi biyoteknolojik yöntemle ksilitol üretiminde de, lignoselülozik materyaller asit hidrolizasyonuna tabi tutulmaktadır. Hidrolizasyon sonucu elde edilen hidrolizattan saf enzim veya bu enzimlerin doğal üreticileri olan mikroorganizmalarca ksilitol üretimi sağlanmaktadır. Biyoteknolojik yöntemler, diğer yöntemlere göre maliyeti daha düşüktür, aynı zamanda güvenilir ve çevre kirliliğine neden olmayan bir yöntemdir (Hasyierah ve ark., 2008). Bakteriler ile ksilitol üretimi mümkün olmasına rağmen, üretim veriminin düşük olmasından dolayı kullanılmamaktadır (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998). Corynebacterium ve Enterobacter gibi bazı bakteriler ksilozu ksilitole dönüştüren oksidasyon-reduksiyon enzimlerine sahiptir. Ksiloz ilk olarak bu oksidasyonredüksiyon enzimleriyle ksilitole indirgenir, daha sonra da ksilitolün oksidasyonuyla ksiluloz elde edilmektedir (Parajó ve ark., 1998a). Küfler arasında ise, en önemli ksilitol üreticisinin Petromyces albertentis olduğu gözlenmiştir (Aminoff ve ark., 1978). Genellikle mikroorganizmalar arasında, mayalar ksilitolün en iyi üreticileri olarak bilinir; özellikle Candida cinsi mayalar C. guilliermondii ve C. tropicalis en iyi üreticileridir. Mayalar içerdikleri ksiloz reduktaz (KR) ve ksiloz dehidrogenaz (KDH) enzimleri sayesinde, indirgenme yükseltgenme reaksiyonları ile birlikte ksilozu ksilitole

35 23 dönüştürmektedir. Bu enzimler kofaktörlere (KR için NADH veya NADPH ve KDH için NAD veya NADP) ihtiyaç duymaktadır. Ksilitol üretiminin maksimum olmasını sağlamak için ortamda ya yüksek miktar KR enzimi ya da az miktarda KDH enziminin bulunması gerekmektedir (Parajó ve ark., 1998a). Ksiloz, öncelikle ksiloz reduktaz (KR) enzimi ile NADH ve/veya NADPH varlığında, ksilitole indirgenmektedir (Şekil 2.8). Elde edilen ksilitol hücreden salgılandığı gibi, ksiloz dehidrogenaz (KDH) enzimi ile NAD veya NADP a bağlı ksiluloza da yükseltgenebilir. Daha sonra ksiluloz, ksiluloz kinaz enzimleri ile ksililoz-5-fosfata; ksilüloz 5 fosfat da, pentoz fosfat yolunun oksidatif olmayan yolu ile gliseraldehit 3- fosfata; gliseraldehit 3-fosfat ise Embden-Meyerhof-Parnas yolu ile pirüvata dönüşmektedir. Pirüvat indirgenerek etanole dönüşmekte veya trikarboksilik asit döngüsüne girmektedir (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998). Ksilitol üretim akış şeması da Şekil 2.8 de gösterilmektedir. Şekil 2.8. Mayalarda ksiloz metabolizmasının şematik gösterimi (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998).

36 Fenolik Bileşikler Tüm dünyada olduğu gibi, ülkemizde de insan sağlığı açısından büyük öneme sahip, antioksidan içeriği yüksek ürünlere ilgi gün geçtikçe artmaktadır (Scheerens, 2001). Lignoselülozik materyallerde, antioksidan aktiviteye sahip fenolik bileşiklerin üretilmesinde kullanılan önemli ham materyallerdir. Düşük maliyetleri, bol bulunmaları ve yenilenebilir olmaları nedeniyle bu materyallerden antioksidan üretimine ilgi her geçen gün artmaktadır (Akpınar ve ark., 2012). Lignoselülozik materyallerden elde edilen fenolikler, antioksidan özellikleriyle gıda katkı maddesi olarak, sağlık alanında ve kozmetik ürünlerinde kullanılabilmektedir. Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda, çeşitli lignoselülozik materyal hidrolizatlarında p-hidroksibenzoik asit, ferulik asit, vanilik asit, siringik asit, kumarik asit, siringaldehit, p-hidroksibenzaldehit, vanilin, benzoik asit, kafeik asit, protokatekuik asit, hidroksimetoksibenzoik asit, m-hidroksibenzoik asit, sinnamik asit, ferulik veya kumarik asitle esterleşmiş oligosakkaritler4-hidroksibenzaldehit, fenol, sinnamaldehit, p-hidroksisinnamaldehit, tyrosol, hidroksitirosol guaiacol, syringol ve katekol tespit edilen fenolik bileşiklerdir (Garrote ve ark., 2004). Özellikle bu fenolik bileşiklerin arasında, ferulik asit sağlık alanındaki antioksidan, antimikrobiyal ve anti-inflamatuvar etkileri ve gıda alanındaki koruyucu ajan, tat belirteci ve jel formundaki özelliklerinden dolayı büyük ilgi görmektedir (Barberousse et al., 2009). Zirai sanayide çok bulunan bir yan ürün olan buğday kepeğinde, ferulik asit arabinoksilazın bazı arabinoz ünitelerinin hidroksil gruplarına esterleşmiş halde bulunur ve kuru maddenin %7 kadarını teşkil eder (Barberousse ve ark., 2009) Lignoselulozik Materyallerden Fenolik Bileşiklerin Üretimi ve Saflaştırılma Yöntemleri Lignoselülozik materyallere fiziko-kimyasal, kimyasal ve biyolojik işlemler uygulanarak fenolik bileşikler elde edilmektedir (Hasyierah ve ark., 2008).

37 25 Lignoselülozik maddelerin kimyasal işleminde en sık kullanılan yöntem asit hidrolizi yöntemidir. Asit hidrolizinde H₂SO₄ ve HCl gibi asitler kullanılmaktadır. Seyreltik sülfürik asit uygulaması en yaygın kullanılan yöntemdir ve yüksek oranda parçalanma ürünü elde edilmektedir (Hasyierah ve ark., 2008). Seyreltik asit yöntemi ile hemiselüloz bileşenlerine (ksiloz, glikoz, arabinoz) ayrılması sağlanırken, lignindeki β- 1-4-alkil-aril bağlarının ve lignin-hemiselüloz bağlarının kırılması sağlanarak çözünmüş fenolik bileşikler elde edilmektedir (Garrote ve ark., 2004, Saha, 2003). Seyreltik asit yöntemi ile fenolik bileşiklerin üretimi hakkında literatürde pek çok çalışma vardır. Farklı sıcaklık, süre ve asit konsantrasyonları kullanılarak, farklı lignoselülozik materyallerden farklı miktarlarda fenolik bileşikler üretilmiştir. Akpınar ve ark. (2012) buğday saplarını 120 C de 45 dakika %4,7 H 2 SO 4 ile muamele ederek asit hidrolizi yöntemi uygulamış ve buğday saplarının fenolik verimini 0,014g GAE/g olarak bulmuşlardır. Fernandez-Bolanos ve ark. (1998) zeytin çekirdeği kabuklarını %0-0,1 H 2 SO 4 ile C de 2-3 dakika muamele ederek vanillik asit, vanilin, siringik asit gibi fenolik bileşikleri tanımlamışlardır. Martin ve ark. (2002) da şekerkamışı posasını %1 H 2 SO 4 ile 205 C de 10 dakika muamele ederek, posanın içerdiği fenolik maddeleri belirlemişlerdir. Lignoselülozik materyallerden biyolojik işlemlerle fenolik bileşikler üretilmektedir. Çeşitli mikroorganizmalar lignin peroksidaz, manganez gibi enzimler üretip lignini vanilin, vanilik asit ve ferulik asite parçalayarak fenolik bileşikler üretir. Biyolojik işlem lignoselülozdan lignin uzaklaştırılması için güvenli ve çevreci bir metot olarak önceden rapor edilmiştir (Hasyierah ve ark., 2008). Lignin ve hemiselülozun kolay bozunması, yüksek ürün verimi, ihtiyaç duyulan enerji miktarının düşük olması ve yöntemin ortam koşullarına uygun olması avantaj sağlarken, hidroliz oranının çok düşük olması ve daha uzun sürede gereksinimi biyolojik işlemde dezavantajdır (Kumar ve ark., 2009). Fiziko-kimyasal işlemlerde ise en sık kullanılan yöntem buhar patlaması yöntemidir ve genellikle bir sonraki enzimatik hidroliz işlemini kolaylaştırmak, inhibitör bileşiklerin üretimi azaltmak ve hemiselüloz daha az kayıpla elde etmek için H₂SO₄ (SO 2 ) veya CO₂ ile beraber kullanılmaktadır. Bu yöntemde yüksek basınç buhar uygulaması

38 26 işlemiyle kütle parçalanmaktadır. Daha sonra materyale uygulanan basınç hızlı bir şekilde düşürülür. Materyali atmosfer basıncına maruz bırakmadan önce birkaç dakika ºC de tutulur. Yüksek sıcaklık hemiselülozun bozulmasına ve lignin transformasyonuna sebep olmaktadır. Böylece selüloz hidrolizi artmaktadır. Buhar patlaması işlemini etkileyen faktörler süre, sıcaklık, parçalanma boyutu ve nem içeriğidir. Optimum hemiselüloz çözünürlüğü ve hidrolizi ya yüksek sıcaklık ve kısa sürede (270ºC, 1 dakika) ya da düşük sıcaklık uzun sürede (190ºC, 10 dakika) gerçekleşmektedir. Yapılan son çalışmalarda ise düşük sıcaklık ve uzun sürenin daha uygun olduğu tespit edilmiştir (Hasyierah ve ark., 2008). Lignoselülozik materyallerden fenolik bileşiklerin saflaştırılmasında en yaygın olarak kullanılan yöntem ekstraksiyon yöntemidir. Fenolik maddelerin saflaştırılması için klasik çözücü ile ekstraksiyon yönteminin yanında, ultrason destekli ekstraksiyon, süper kritik akışkan ekstraksiyonu ve süper kritik akışkan ekstraksiyonunun bir türevi olan basınçlı düşük polariteli su ekstraksiyonu gibi saflaştırma yöntemleri bulunmaktadır. Ultrason destekli ekstraksiyon yüksek verim, daha kısa sürede ve düşük sıcaklıkta ekstraksiyon ve az miktarda çözücü kullanımı gibi avantajları nedeniyle klasik çözücü ekstraksiyonu ve Soxhlet ekstraksiyonuna alternatif olabilecek yöntemler arasındadır. Bu metod yardımı ile ekstraksiyonun veriminin artması, ultrasona bağlı olarak hücre duvarlarının parçalanmasına ve kütle aktarımının teşvik edilmesine bağlanmaktadır (Paniwnyk ve ark., 2001). Bunun yanı sıra, ekstraksiyon sırasında katı madde ile ultrasona tabi tutulan çözelti arasındaki sıcaklık ve basıncın yükselmesine bağlı olarak ekstraksiyon veriminin arttığı belirtilmiştir. Ancak örneğin ultrasona çok uzun süre tabi tutulmasının, fenolik maddelerin bozulmasına da yol açabileceği bildirilmiştir (Luque-Garcia ve Luque de Castro, 2003). Literarürde yapılan bazı çalışmalar da ultrason destekli ekstraksiyonunu diğer ekstraksion yöntemleri (katı-sıvı ekstraksiyonu, süper kritik su ekstraksiyonu, mikrodalga destekli ekstraksiyon) ile karşılaştırılmış ve ultrason destekli ekstraksiyonun bu yöntemlere göre çok daha hızlı olduğunu, daha az parçalanmaya sebep olduğunu ve ultrason uygulamasının ekstraksiyon kinetiğini ve ekstrakt kalitesini artırdığını belirtmişlerdir. Wang ve ark. (2008) tarafından yapılan bir çalışmada buğday kepeğinden fenolik bileşikler %64 lük etanolle 60 ºC de 25 dakika

39 27 gibi kısa bir sürede elde edilmiştir. Diğer bir çalışmada hindistan cevizi kabuğu tozuna ultrason destekli ekstraksiyon uygulanarak fenolik bileşikler saflaştırılmış ve ultrason destekli ekstraksiyonun diğer ekstraksiyonlara göre daha hızlı olduğu belirtilmiştir (Tavman ve ark., 2009). Süper kritik akışkan ekstraksiyonu saf bir çözücünün kritik basınç ve sıcaklık değerleri üzerindeki basınç ve sıcaklık değerlerinde yürütülen ekstraksiyon işlemidir. Yüksek ekstraksiyon basıncı genellikle süper kritik akışkanın yoğunluğunu yükseltir ve bu da ekstrakte edilecek maddenin çözünürlüğünü artırır. Sıcaklığın artması buhar basıncını artırır ve bu akışkan yoğunluğundaki azalmadan daha etkili olup, ekstraksiyon verimini artırır (Akkaş, 2011). Arlorio ve ark. (2005) tarafından yapılan bir çalışmada kakao ağacı kabuğundaki fenolik pigmentlerin antioksidan özellikleri ve biyolojik aktivitelerinin tespiti amacıyla bu yöntem kullanılmıştır ve yöntemin fenolik madde ekstraksiyonuna oldukça uygun olduğu tespit edilmiştir. Fadel ve ark. (1999) Eucalpytus bitkisinin fenolik maddelerinin hidrodestilaston ve süper kritik akışkan ekstraksiyonu konusunda çalışmışlardır. Süper kritk sıvı ekstraktının daha yüksek antioksidant aktivite gösterdiğini belirlemişlerdir. Basınçlı düşük polariteli su ekstraksiyonunda ise su 100ºC nin üzerindeki sıcaklıklarda ve yüksek basınçta sıvı formda tutularak. suyun ekstraksiyon kapasitesi artırılmaktadır. Bu yöntemin hızlı olma, yüksek seçicilik, düşük maliyet ve enerji tasarrufu gibi avantajları bulunmaktadır. Buranov ve Mazza (2009) buğday ve mısır kepeğinde bu yöntemi kullanarak fenolik bileşikleri ekstrakte etmiştir. Buğday kepeğindeki ferulik asit miktarını 180ºC sıcaklıkta 97 mg/100 g, 220ºC sıcaklıkta 63 mg/100 g olarak; mısır kepeğinde ise 180ºC sıcaklıkta 404 mg/100 g, 220ºC sıcaklıkta 334 mg/100 g olarak tespit etmişlerdir Fenolik Bileşiklerin Antioksidan Özellikleri ve Sağlık Üzerine Etkileri İnsan vücudunda gıda maddelerinin oksidasyonu ile metabolik enerji üretilir. Elektron transfer zinciri sırasında reaktif oksijen ve nitrojen çeşitleri (serbest radikaller) sürekli üretilmektedir. Hava kirliliği ve radyasyon gibi çevresel faktörler de serbest radikalleri

40 28 oluşturabilir. Üretilen bu radikaller lipid, protein ve nükleik asitlere karşı oksidatif hasar yapmakta, hücre içindeki yapıları bozarak ve DNA yapısındaki biyokimyasal bileşiklerde bozulmalara yol açarak birçok farklı hastalığa yol açabileceği ifade edilmektedir. Serbest radikaller, kanser, kalp hastalıkları, akciğer hastalıkları, katarakt gibi pek çok hastalığa neden olmaktadır (Pehluvan ve Güleryüz, 2004). Çeşitli etkenler sonucu ortaya çıkan serbest radikallerin neden olduğu reaksiyonu durduran, oksidasyona neden olan oksijeni ve metalleri bağlayarak oksidasyonun neden olduğu zararlanmaları engelleyen maddelere antioksidan maddeler denir. İnsan vücudu serbest radikallerin zararlı etkileri önlemek için superoksit dismutaz-sod, katalaz-cat, glutationperoksidaz-gp, glutation redüktaz, sitokrom-c-oksidaz, hidroksiperoksidaz gibi enzimleri içeren endojen antioksidanlar olarak adlandırılan kendi savunma mekanizmasına sahiptir (Gökpınar ve ark., 2006). Bu enzimler, normal şartlarda canlılardaki serbest radikalleri nötralize ederek hücrelerin serbest radikallerden etkilenmelerini önlemekte ve böylece oksidan/antioksidan dengesini sağlamaktadır. Canlılarda oksidan/antioksidan dengesinin antioksidan aleyhine bozulması oksidatif stres gelişimine neden olmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar oksidatif stresin erken yaşlanmada ile beraber birçok hastagın gelişiminde önemli rol oynadığını ortaya koymaktadır. Vücut endojen antioksidanların yetmediği durumlarda fenolik bileşikler, karatenoidler, C ve E vitaminleri gibi eksojen antioksidanlara ihtiyaç duymaktadır (Oğuz, 2008). Fenolik bileşikler doğal antioksidanlar olup, serbest radikalleri bağlamaları, metallerle şelat oluşturmaları ve lipoksigenaz enzimini inaktive etmeleri nedeniyle antioksidan etki göstermektedirler (Barberousse ve ark., 2009). Bu bileşikler bitkilerin önemli sekonder aromatik metabolitleridir ve antioksidan özelliklerinin yanında meyve, sebze ve bitkisel gıdalarda bulunan, ağızda acılık ve burukluk gibi önemli tat unsurunun oluşmasında etkili olan maddelerdir (Nizamlıoğlu ve Nas, 2010). Fenolik bileşikler, fenolik asitler ve flavonoidler olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır (Demirbaş, 2008). Fenolik asitler, C6-C3 iskeletine dayanan sinamik asitlerle, C6-C1 iskeletine dayanan benzoik asitlerden oluşmaktadır. Flavonoidler ise C6-C3-C6

41 29 iskeletine dayanan difenilpropan yapısındadırlar (Serteser ve Gök, 2003). Fenolik asitler hidroksibenzoik ve hidroksisinamik asitler olarak iki gruba ayrılırlar. Fenolik asitlerin büyük bir kısmı bitkilerde organik asitler veya şekerler ile esterleşmiş halde bulunurlar. Yaygın bulunan fenolik asitler; kafeik asit, ferulik asit, p-kumarik asit ve o-kumarik asitlerdir (Saldamlı, 2005). Fenolik bileşiklerin sağlık açısından birçok yararı bulunmaktadır. Bu bileşiklerin antialerjik, antienflamatuar, antidiyabetik, antimikrobiyal, antipatojenik, antiviral ve antirombotik etkiye sahip olduğu yapılan pek çok araştırma ile tespit edilmiştir (Aras, 2006). Aynı zamanda kanser, kalp hastalıkları, katarakt, göz hastalıkları ve alzheimer gibi hastalıkları engellemektedirler (Pehluvan ve Güleryüz, 2004). Bazı fenolik maddelerin hücre zarı çoklu doymamış yağ asitlerinin peroksidasyona duyarlılığını azalttığını ve kansere karşı koruyucu etki gösterdiklerini bildirmiştir. Kanser, kalp hastalıkları ve beyin damarlarına bağlı hastalıklarda ölüm oranı ve tümör oluşumu, kan basıncı diyetteki fenoliklerin miktarıyla ilgili olduğu belirtilmiştir (Baysal ve Yıldız, 2003). Fareler üzerinde yapılan bir çalışmada ferulik asit gibi fenolik bileşiklerin toplam kolestrol miktarını düşürücü etkisinin olduğu saptanmıştır. Ferulik asit LDL kolesterol konsantrasyonunu düşürücü, HDL kolesterol konsantrasyonunu da artırıcı etki göstermiştir (Ou ve Kwok, 2004). Antioksidan maddeler aynı zamanda cilt sağlığı açısından da önemlidir. Bu maddeler cilde elastikiyet kazandırıp, parlak, renkli ve sağlıklı bir görünüm vermekte, Herpes simplex virüsünün yol açtığı deri yaralarını da bir ölçüde önlemektedir. Böylece bir yerde deri kanserine karşı da koruyucu etki göstermektedir (Baysal ve Yıldız, 2003). Son zamanlarda ilaç sanayiinde fenolik maddelerin özellikle antimikrobiyal özelliklerinden yararlanılmaktadır. Bazı fenoliklerin (gallik asit, p-hidroksibenzoik asit gibi) Clostridium botulinum un A ve B tiplerinin sporlarına karşı etkili olduğu, bu sporların oranı azaldıkça fenolik maddelerin aktivitelerinin de arttığı bildirilmiştir (Baysal ve Yıldız, 2003).

42 30 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. Materyal Araştırma için gerekli olan pamuk sapları Antalya ilindeki yerel üreticilerden tedarik edilmiştir. Hasat sonrası tarlada kalan pamuk sapları toplanmış, kurutularak, 5-10 mm uzunluğunda öğütülüp deneyler için hazır hale getirilmiştir. Alüminyum silika jel 60 TLC (ince tabaka plakaları), Merck (Germany) firmasından temin edilmiştir. Ksiloz, glikoz, arabinoz ve ksilitol ile diğer kullanılan bütün kimyasallar Sigma (Sigma Chemical Company, MO, ABD) ya da Merk (Merck KGaA, Darmstadt, Almanya) firmalarından temin edilmiştir. Aminex HPX87H kolonu Biorad dan (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, ABD) alınmıştır. Candida tropicalis, KUKEN 1022-Mikroorganizmalar Kültür Koleksiyonu Araştırma ve Uygulama Merkezi İstanbul Üniversitesi Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji Bölümü nden temin edilmiştir Yöntem Pamuk Saplarından Ksiloz Üretimi Pamuk sapları 10:1 (ml asit/g atık) oranında %6 H 2 SO 4 ile karıştırılarak 140 C de 15 dk hidrolizasyona tabi tutulmuştur. Hidrolizasyon sonucu oluşan ksiloz miktarı DNS (Dinitrosalisilik asit) indirgen şeker metodu (Miller, 1959) ve HPLC de analiz edilmiştir (Akpinar ve ark., 2011a) Ksilozun Fermantasyon İçin Hazırlanması Yukarıda açıklandığı biçimde hazırlanan hidrolizatlar, CaCO 3 ile nötralize edildikten sonra başlangıç hacminin yaklaşık 5 te birine kadar evaporatörde 50±5 C de konsantre

43 31 edilmiştir. Konsantre aktif kömür (1 g aktif kömür: 30 g hidrolizat) ile muamele edilerek ortamdaki fermantasyon için zararlı olan furfural gibi dehidrasyon ürünleri uzaklaştırılmıştır Fermantasyon Fermantasyon amacıyla, Candida tropicalis öncelikle literatürde belirtilen ortamda (30 g/l ksiloz, 10 g/l maya özütü, 20 g/l pepton, 0,5 g/l K 2 HPO 4, 0,5 g/l KH 2 PO 4, 0,5 g/l MgSO 4 7H 2 O, 2 g/l amonyum sülfat), çalkalamalı inkübatörde 30 C de üretilmiştir (48 saat) (Zagustina ve ark., 2001). Üretilen hücreler steril olarak santrifüjle izole edilerek steril distile su içinde süspansiyon haline getirilmiştir. Atıkların hidrolizasyonu ile elde edilen hidrolizat yaklaşık 5 kat konsantre edildikten sonra, konsantratın farklı dilüsyonları (Çizelge 3.1), steril filtrelerle sterilize edilerek, ksiloz hariç yukarıda belirtilen besin maddeleri ile takviye edilmiştir. Farklı oranlarda maya hücreleri ile aşılandıktan sonra farklı oksijen miktarlarında (Çizelge 3.1) fermentörde ksilozun ksilitole fermantasyonu gerçekleştirilmiştir. Fermantasyon 30 C de, 300 rpm karıştırma hızında gerçekleştirilmiştir. Fermantasyon santrifüj ile maya hücrelerinin uzaklaştırılmasıyla durdurularak fermantasyon ortamı filtre edilmiştir. Fermantasyon sırasında, belirli aralıklarda örnek alınarak ksiloz tüketimi ve ksilitol üretimi kalitatif olarak TLC ile ve kantitatif olarak da indirgen şeker tayini ve HPLC ile izlenmiştir. Fermantasyon süresi ksiloz tüketimine bağımlı olarak saat arasında değişmiştir. Özellikle düşük konsantrasyondaki ksiloz oranlarında, ksiloz hızlı bir şekilde tükendiğinden 48 saat sonunda üretilen ksilitolün miktarında azalmalar gözlemlendiğinden, optimizasyon hesaplamaları için 48. saat verileri kullanılmıştır.

44 Hücre Ağırlığının Belirlenmesi Maya hücrelerinin ağırlığı spektrofotometrede 640 nm deki optik yoğunluğu ölçülerek belirlenmiştir. Farklı optik yoğunluklarındaki maya hücrelerinden alınarak 1,5 ml plastik santrifüj tüplerinde santrifüj edilerek 90 C de sabit ağırlığa gelene kadar kurutulmuş ve kuru hücre ağırlığına karşı 640 nm deki optik yoğunluk grafiğe geçirilerek kalibrasyon eğrisi çizilmiştir. Fermantasyon için kullanılan maya hücresinin miktarı ve fermantasyon süresi boyunca değişimi bu eğriden hesaplanmıştır (Affleck, 2000) Fermantasyon Koşullarının Optimizasyonu Fermantasyonda kullanılan ksiloz, maya hücreleri ve oksijen miktarının optimizasyonu için RSM ve 2 3 CCD kullanılmıştır ve bu amaçla Design expert istatistiksel bilgisayar programından yararlanılmıştır. Ksiloz, maya hücresi ve oksijen miktarı, ksilitol üretimini doğrudan etkilediklerinden bağımsız değişkenler, ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretimin hızı ise bağımlı değişkenler olarak kullanılmıştır. Optimum fermantasyon koşulları seçilirken, ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretimin hızının maksimum olduğu koşullar seçilmiştir Deneysel Tasarım ve Cevap Yüzey Metodu (Response Surface Methodology RSM) Hidrolizasyon koşulları ksiloz (6-20 g/l), oksijen (0,5-1,5 vvm-volumetrik hava akış hızı) ve hücre (0,5-1,5 g kuru ağırlık/l) konsantrasyonu bakımından optimize edilmiştir (Çizelge 3.1). Optimizasyon ve kullanılan dizaynseti ile ilgili detaylar aşağıda gösterilmiştir: Optimizasyon için kullanılan yöntem: RSM (response surface methodology) (cevap yüzey yöntemi) Kullanılan dizayn: 2 3 CCD (central composite design) (merkezi bileşik tasarım)

45 33 Kullanılan program: Design Expert istatistiksel bilgisayar programı Bağımsız değişkenler: Ksiloz (g/l), oksijen (volumetrik hava akış hızı-vvm) ve maya hücresi (g kuru ağırlık/l) miktarı doğrudan ksiloz üretimini etkilediğinden bağımsız değişkenler olarak kullanılmıştır Bağımlı değişkenler: Ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretimin hızı ise bağımlı değişkenler olarak kullanılmıştır. Ksilitol verimi, ksilitol üretiminin ksiloz tüketimine oranı olarak ve volumetrik ksilitol üretim hızı ise, ksilitol üretiminin fermantasyon süresine oranı olarak hesaplanmıştır. Ksilitol verimi, ksilitol üretiminin maksimum olduğu koşullar optimum fermantasyon koşulları olarak seçilmiştir. Optimum koşullar için seçilen model aşağıdaki eşitlikte (Eşitlik 1) açıklanmıştır: Y= b 0 + b 1 X 1 + b 2 X 2 + b 3 X 3 + b 11 X b 22 X b 33 X b 12 X 1 X 2 + b 13 X 1 X 3 + b 23 X 2 X 3 Eş. 1 Eşitlikte 1 de Y bağımlı değişkenleri (Ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretim hızı) b 0 sabit, b 1, b 2 ve b 3 lineer terimleri, b 11, b 22 ve b 33 kuadratik terimleri ve X 1, X 2 ve X 3 bağımsız değişkenleri temsil etmektedir. Design Expert v. 7 (Stat-Ease Inc., Minneapolis) programı elde edilen dataların regresyon ve grafiksel analizi için kullanılmıştır. Fischer s testi model eşitliğini elde etmek için Student s t-test regresyon katsayılarının istatiksel önemini bulmak için kullanılmıştır. Çizelge 3.1. Ksilozun ksilitole fermantasyonu esnasında denenen bağımsız değişkenlerin değerleri Bağımsız Değişkenler Sembol Ksiloz miktarı (g/l) X 1 1, ,7 Oksijen miktarı (volumetrik hava akış hızı-vvm) X 2 0,16 0,5 1 1,5 1,84 Hücre miktarı (g kuru ağırlık/l) X 3 0,16 0,5 1 1,5 1,84

46 Antioksidan Tayini Troloks Eşdeğeri Antioksidan Kapasitesi (TEAC) Hidrolizasyon sonucu elde edilen çözeltilerde TEAC yöntemiyle antioksidan kapasite tayini Re ve ark. (1999) ve Pellegrini ve ark. (1999) tarafından açıklanan yönteme göre yapılmıştır. Öncelikle 7 mm sulu ABTS çözeltisi ve 2,45 mm sulu potasyum peroksodisülfat çözeltisi karışımı (1/1, v/v) 16 saat süreyle oda sıcaklığında karanlık bir ortamda reaksiyona bırakılarak ABTS radikal katyonu (ABTS'+) stok çözeltisi elde edilmiştir. Analizler öncesinde ABTS'+ stok çözeltisi 20 mm ile seyreltilerek 734 nm dalga boyundaki absorbansı 0,7 ye ayarlanmıştır (ABTS'+ çalışma çözeltisi). ABTS'+ çalışma çözeltisi (2 ml) ve hidrolizatlar (0,02 ml) veya troloks standart çözeltileri spektrometre küvetleri içerisine aktarılarak karıştırıldıktan sonra, oda sıcaklığında 30 dakika bekletilmiş ve 734 nm dalga boyundaki absorbansları ölçülmüştür ve örneklerin TEAC değerlerleri mmol troloks eşdeğeri olarak hesaplanmıştır Demir (III) İndirgeme Antioksidan Gücü (FRAP) Hidrolizatlar FRAP yöntemiyle antioksidan kapasite tayini Benzie ve Strain (1996) tarafından tanımlanan yönteme göre yapılmıştır. Önce 300 mm sodyum asetat (ph 3,6) tampon çözeltisi, 20 mm sulu demir (III) klorür çözeltisi ve 10 mm sulu TPTZ çözeltisi 10:1:1 oranında karıştırılarak FRAP çalışma çözeltisi elde edilmiştir. FRAP çalışma çözeltisi (2,9 ml) ve hidrolizatlar (100 μl) veya troloks standart çözeltileri (100 μl) karıştırılacak ve oda sıcaklığında 20 dakika bekletildikten sonra 593 nm dalga boyundaki absorbansları ölçülmüştür ve ve örneklerin FRAP değerlerleri mmol troloks eşdeğeri olarak hesaplanmıştır Toplam Fenolik Madde Tayini Hidrolizatların toplam fenolik madde içerikleri 2 N Folin-Ciocalteu fenol ayıracı kullanılarak Singleton ve ark. (1965) tarafından tanımlanan yöntemin modifiye

47 35 edilmesiyle saptanmıştır ve gallik asit eşdeğeri olarak açıklanmıştır. 2 N Folin-Ciocalteu fenol ayıracı (100 μl), hidrolizat (100 μl) veya standart gallik asit çözeltileri (100 μl), 2,3 ml saf su ve 1 ml %7 sulu sodyum karbonat çözeltisi karıştırılmış ve oda sıcaklığında 2 saat bekletildikten sonra 750 nm dalga boyundaki absorbansları ölçülmüştür Ferulik Asit Tayini Hidrolizasyon sonucu elde edilen hidrolizatlar Saulnier ve ark. (1995) tarafından geliştirilenferulik asit tayiniyle antioksidan kapasitesi ölçülmüştür. 0,3 ml seyreltilmiş örnek üzerine, 2,7 ml ph sı 10 a ayarlanmış tampon çözelti (0,1M sodyum tetraborat ve ph sı 10 olan 0,1M glisin) karıştırılarak 345nm ve 375nm de absorbansları okunmuş ve aşağıdaki eşitlik kullanılarak ferulik asit konsantrasyonu hesaplanmıştır. [FA] e = [(A 375 x ε 345 ) (A 345 x ε 375 )]/[( ε 375 x ε 375 ) (ε 345 x ε 375 )] [FA] f = [A 345 -(ε 345 x [FA] e )]/[ε 345 ] ε 345 = ε 375 = 7630 ε 345 = ε 345 = İndirgen Şeker İndirgen şeker Dinitrosalisilik asit (DNS) metodu ile ksiloz standardı kullanılarak belirlenmiştir (Miller, 1959). Uygun dilüsyondaki örneklerden, 1 ml alınarak 1,5 ml DNS çözeltisi karıştırılmıştır. 100 C de 5 dakika kaynatma işleminden sonra örnekler oda sıcaklığına soğutularak oluşan renk spektrofotometrede 560 nm de okunmuştur.

48 İnce Tabaka Kromatografisi ile Fermantasyon Ürünlerinin Kalitatif Tayini Silika tabakalar üzerine uygulanan örnekler mobil faz olarak propanol:butanol:su (7:2:1) karışımı ile ince tabaka kromatografisi (TLC) tankının içinde yürütülmüştür. Bu silika tabakaları oda sıcaklığında kurutulduktan sonra şekerler ve şeker alkolleri hazırlanan sprey çözeltisi Bromophenol blue ile görüntülenmiştir (Rao ve ark., 2006) Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi ile Hidrolizasyon ve Fermantasyon Ürünlerinin Kantitatif Tayini Hidrolizasyonla elde edilen ksiloz, glikoz, arabinoz ve asetik asit ile fermantasyon sonucu üretilen ksilitolün ve etanolün miktarları refraktometrik dedektöre (Perkin Elmer Model 200) ve kolon fırınına (Perkin Elmer) sahip Perkin Elmer yüksek basınç sıvı kromatografisi (HPLC) sisteminde analiz edilmiştir. Kolon olarak Aminex HPX87H (Biorad) kullanılmıştır. Örnekler 0,20 µm boyutlu filtreden geçirilerek kolona enjekte edilmiştir, hareketli faz olarak 5 mm H 2 SO 4 kullanılmıştır. Örnekler 45 C de ve 0,5 ml/dk akış hızı ile 45 dakikalık bir süre zarfında kolondan elüt edilmiştir (Canettieri ve ark., 2007) Furfural Furfural miktarı, AOAC Official Method ya göre furfural standardı kullanılarak belirlenmiştir. Örnekler 1:1 oranında etilalkol ile karıştırılarak spektrofotometrede 277 nm de okunmuştur (William, 1997).

49 37 4. BULGULAR ve TARTIŞMALAR 4.1. Pamuk Sapının Kompozisyonu Tarımsal atıklar olarak bilinen lignoselülozik biyokütlelerin kimyasal kompozisyonları bitkiden bitkiye farklılık göstermektedir. Pamuk saplarının (PS) kuru ağırlık temelinde yüzde olarak kimyasal kompozisyonları Çizelge 4.1 de sunulmuştur. Çizelge 4.1. Pamuk sapının (PS) kuru ağırlık temelinde yüzde olarak kimyasal kompozisyonu (Akpınar ve ark., 2011a) Bileşenler İçerik (g/100 g PS) Glukan 33 Ksilan 17 Arabinan 0,8 Asetil gruplar 2,0 Üronik asit 7,5 Klason lignin 28 Asitle çözünmüş lignin 1,8 Protein 1,7 Kül 3,8 Diğerleri 4,4 PS da seluloz %33 oranı ile en fazla bileşen olarak tespit edilmiştir, bunu %28 ile klason lignin, %17 ile ksilan, %7,5 üronik asit ve diğer bileşenler (kül, asetil gruplar, asitle çözünen lignin, protein ve arabinan) takip etmiştir. Pamuk sapı atıklarının kompozisyonunu diğer tarımsal atıkları ile karşılaştırdığımızda; tütün sapındaki ksilanın (%21) daha yüksek, klason lignin (%23) ve asit çözünür lignin (%1,5) daha az, glukanın ise eşit (%33) olduğu tespit edilmiştir. Ayçiçek sapındaki glukan (%36) ve ksilan (%22) oranının pamuk sapına göre daha yüksek, klason lignin (%26) ve asit çözünür lignin (%1,3) oranlarının ise daha düşük olduğu gözlenmiştir

50 38 (Akpınar ve ark., 2011b). Buğday sapında ise glukan (%36,8), ksilan (%22) ve arabinan(%1,84) oranları pamuk sapına göre daha yüksek, klason lignin (%19,8) ve asit çözünür lignin (%1,56) oranları ise daha azdır (Akpınar ve ark., 2010). Glukan oranlarının yağı alınmış hurma çekirdeği pulpunda (%42,8) daha fazla (Rahman, ve ark., 2006), pirinç sapında (%20,6) ise daha az olduğu (Karima ve ark., 2006) belirlenmiştir. Mısır sapının glukan içeriği (%36) ve ksilan içeriği (%19,8) pamuk sapından fazla bulunmuştur (Esteghlalian ve ark., 1997). Kolzada glukan (%37,8), ksilan (%17,6) ve arabinan (%0,9) içeriği ise pamuktan daha fazla bulunmuştur (Jeong ve ark., 2010). Reddy ve Yang (2009) yaptığı çalışmada pamuk sapında yaklaşık %79 selüloz ve, %13,7 lignin tespit etmiştir Gençer (1998) yaptığı çalışmalarda pamuk sapının kimyasal analizinde; lignin: %20,7, selüloz: %51,8, hemiseluloz: %22,3, kül: %2,6 olarak belirlemiştir. Bulunan lignin ve kül oranları pamuk sapından düşük, selüloz oranı ise yüksektir. Öztürk (1995) ise, yaptığı çalışmalarda pamuk sapının kimyasal analizinde; lignin: %19,5, selüloz: %46,5, kül: %2,3 olarak tespit etmiştir. Elde edilen bu oranlarda pamuk sapıyla kıyaslandığında lignin ve kül dışındaki değerlerin pamuk sapından daha yüksek olduğu belirlenmiştir Pamuk Sapının Hidrolizasyonu Pamuk sapında bulunan hemiselülozdan yararlanmak için pamuk sapları seyreltik asit ile muamele edilmiştir ve hemiselülozun bileşenlerine (ksiloz, arabinoz, glükoz) ayrılması sağlanmıştır. Seyreltik asit, hemiselülozu hidroliz ederken, diğer bileşenleri (selüloz ve lignin) hidroliz etmemektedir (Saha, 2003). Daha önceki yapılan çalışmalarda optimum hidrolizasyon koşullar olarak pamuk sapları için, 140 C de %6 lık H 2 SO 4 konsantrasyonunda 15 dakika olarak belirlenmiştir (Akpinar ve ark., 2011a). Bu koşullar altında PS, %47,8 ksiloz verimi (100xksiloz/maksimum ksiloz) ve 2,26 g/g seçicilik (ksiloz/glükoz) ile hidroliz edilmiştir. PS nın optimum hidrolizasyon koşullarından elde edilen şeker miktarı Çizelge 4.2 de verilmiştir.

51 39 Çizelge 4.2. Pamuk saplarının optimum hidrolizasyon koşullarında üretilen hidrolizatın kompozisyonu (Akpınar ve ark., 2011a) Bileşen İçerik(g/l) Ksiloz miktarı (g/l) 9,39±0,23 Glükoz miktarı (g/l) 4,14±0,15 Arabinoz miktarı (g/l) 0,48±0,01 Asetik asit miktarı (g/l) 1,39±0,04 Furfural miktarı (g/l) 0,43±0,01 Ksiloz verimi (g ksiloz/ 100g maksimum ksiloz) 47,9 Hidrolizasyon koşullarının seçiciliği (g ksiloz/g glükoz) 2,3 140ºC de 15 dk ve %6 H 2 SO 4 ile hidrolize edilen pamuk sapı hidrolizat kompozisyonu,literatürdeki diğer tarımsal atıkların seyreltik asit hidrolizatları ile karşılaştırıldığında, %4 H 2 SO 4 ile 120 C de 30 dk hidrolizasyona tabi tutulan buğday sapında ksiloz veriminin (58,2 g/l) ve seçiciliğin (12,6 g/l) pamuk sapına göre daha fazla olduğu, glikoz miktarının ise (1,1 g/l) daha düşük olduğu saptanmıştır (Akpınar ve ark., 2010). Buğday sapları ile yapılan başka bir çalışmada buğday saplarının 121 C de %4 H 2 SO 4 ile 30 dk hidroliz edilmesi sonucunda hidrolizatta 1,31 g/l glükoz, 10,14 g/l ksiloz olduğu belirlenmiştir (Talebnia ve ark., 2010). 133 C de 27 dk %4,9 H 2 SO 4 ile karıştırılarak hidrolizasyona tabi tutulan tütün sapında ksiloz veriminin (47 g/l) yaklaşık olarak aynı olduğu, glikoz miktarının (1,84) ise daha düşük olduğu tespit edilmiştir (Akpınar ve ark., 2011b). Pirinç sapının 121 ºC de 27 dk ve %1 H 2 SO 4 hidrolizasyonu sonucunda ksiloz veriminin (%77) ve seçiciliğin (5 g/g) pamuk sapına göre daha yüksek olduğu bulunmuştur (Roberto ve ark., 2003). Ayrıca 119 C de 60 dk %2 lik H 2 SO 4 uygulanan yağı alınmış hurma çekirdeği hidrolizatında da ksiloz verimi (%91,27) ve hidrolizasyon seçiciliği (17,97 g/g) de pamuk sapına göre daha yüksek bulunmuştur (Rahman ve ark., 2006).

52 Üretilen Ksilozun Fermantasyon İçin Hazırlanması Lignoselülozik materyallerin hidrolizinde asit kullanıldığından dolayı, elde edilen hidrolizatın fermantasyon için doğrudan kullanılması uygun değildir. Ksiloz dışında ortaya çıkan mineraller, furfural, hidroksimetilfurfural, fenolik bileşikler, aldehitler ve aromatik asitler gibi bazı bileşenler mikrobiyal metabolizmayı engelleyerek hücre gelişimi ve ürün verimini olumsuz etkilemektedir. Hammaddenin yapısında doğal olarak bulunan ve hidrolizasyon esnasında serbest hale geçen asetik asit fermantasyon sırasında hücre içerisine geçerek ph düşmesine neden olan asetik asit maya metabolizmasını olumsuz etkilemektedir (Leonardo ve Hajny, 1945). Hidrolizasyon esnasında sıcaklık ve asitin etkisi ile oluşan furfural ise hücrenin solunumunu inhibe ederek veya oksidatif fosforilasyona neden olarak inhibisyona neden olmaktadır (Parajó ve ark., 1998c). Furfuralın hücre gelişimini inhibe edici etkisi 0,5 g/l konsantrasyona kadar gözlenmiştir; konsantrasyon 2 g/l ye çıktığında ise hücre gelişimini durduğu saptanmıştır (Roberto ve ark., 1991). Konsantre edilen ksilozca zengin nötralizatta lignin parçalanmasından dolayı artan fenolik maddeler, renk maddeleri ve furfural (Tran ve Chambers, 1986) gibi istenmeyen maddelerin uzaklaştırılmasında aktif karbon ile muamele işlemi kullanılan en yaygın yöntemlerden bir tanesidir (Parajó ve ark., 1998c). Hidrolizatlar öncelikle evaporasyon ile yaklaşık 5 kat konsantre edilmişlerdir. Evaporasyon ile hem fermantasyon ortamında ksiloz ve diğer şekerlerin konsantrasyonları artmakta hem de istenmeyen uçucu furfural gibi bileşenlerin uzaklaştırılması sağlanmaktadır. Evaporasyon ve aktif kömür işlemi uygulanarak, toplamda furfuralın %84,95 uzaklaştırılması sağlanmıştır (Çizelge 4.3).

53 41 Çizelge 4.3 te Pamuk sapı (PS) hidrolizatına uygulanan işlemler ile furfural miktarındaki değişim gösterilmektedir PS hidrolizatına fermantasyon öncesi uygulanan işlemler Uzaklaştırılan furfural (g hidrolizat/g başlangıç) Evaporasyon %71,26 Aktif kömür %47,64 Toplam %84, Hidrolizatın Antioksidan Kapasitesi Hidrolizasyon esnasında ligninin kısmende olsa parçalanmasından meydana gelecek fenolik bileşiklerin miktarı incelenmiştir. Bu amaçla pamuk saplarının hidrolizasyon sonrası, konsantrasyon sonrası ve aktif kömürlenme sonrasındaki aşamalarda alınan örneklerin antioksidan kapasiteleri (troloks eşdeğeri antioksidan kapasitesi-teac ve demir (III) indirgeme antioksidan gücü-frap), fenolik madde içerikleri (Folin- Ciocalteu) ve ferulik asit (serbest ve bağlı ferulik asit) miktarları belirlenmiştir. Çizelge 4.4 te görüldüğü gibi pamuk sapı hidrolizatına evaporasyon işlemi uygulanıp konsantre hale getirildiği zaman toplam fenolik madde konsantrasyonu artarken, aktif kömürleme işlemi sonucunda fenolik maddelerin yaklaşık %37 sinin uzaklaşmasıyla fenolik madde konsantrasyonu azalmıştır. Çizelge 4.5 te antioksidan kapasite tayin yöntemlerinin sonuçlarına bakıldığında ise demir indirgeme gücüyle antioksidan kapasite ölçümü yapılan FRAP analizinde toplam fenolik madde içeriğinde olduğu gibi hidrolizata göre konsantre örnekte antioksidan konsantrasyonu artmakta, aktif kömürleme ile de azalmaktadır. ABTS radikal çözeltisi üzerine antioksidan madde içeren örneğin eklenmesi sonucu radikalin indirgenmsi temeline dayanan TEAC analizinde ise FRAP analizi gibi konsantre örnekte antioksidan konsantrasyonunun arttığı, aktif kömürlenmiş örnekte azaldığı görülmüştür.

54 42 Çizelge 4.6 da görüldüğü gibi pamuk sapı hidrolizatındaki serbest ve bağlı ferulik asit miktarları, evaporasyon ve aktif kömürleme işlemleriyle azalmaktadır. Konsantre örneğe uygulanan aktif kömürleme işleminden sonra ferulik asit miktarının %23 azaldığı görülmektedir. Konsantrasyon sırasında ferulik asit (serbest ve bağlı) konsantrasyonda düşüşün nedeni olarakta, ferulik asitin, evaporasyon sırasında sıcaklığın etkisiyle başka maddelere dönüştüğü düşünülmektedir. Çizelge 4.4. Pamuk sapına uygulanan işlemler ile toplam fenolik madde miktarlarının gallik asit eşdeğeri (GAE) cinsinden gösterimi Toplam Fenolik (mg/l GAE) Hidroliz 1209,43 ± 151,23 Konsantre 4012,30 ± 213,17 Aktif Kömürlenmiş 2528,54 ± 221,24 Çizelge 4.5. Pamuk sapına uygulanan işlemler ile antioksidan kapasitelerinin troloks eşdeğeri (TE) cinsinden gösterimi FRAP(mmol TE/l) TEAC(mmol TE/l) Hidroliz 0,63 ± 0,11 0,98 ± 0,17 Konsantre 2,16 ± 0,02 3,37 ± 0,14 Aktif Kömürlenmiş 1,77 ± 0,04 2,52 ± 0,03 Çizelge 4.6. Pamuk sapına uygulanan işlemler ile serbest ve bağlı ferulik asit miktarlarının (µmol/l) cinsinden gösterimi Serbest Ferulik Asit (µmol/l) Bağlı Ferulik Asit (µmol/l) Hidroliz 24,60 ± 0,30 7,21 ± 0,19 Konsantre 10,27 ± 0,68 2,61 ± 0,14 Aktif Kömürlenmiş 7,90 ± 0,36 1,08 ± 0,14

55 43 Literatürde yapılan çalışmalarla, pamuk sapının antioksidan analizleri karşılaştırıldığında; fenolik madde miktarını Akpınar ve ark. (2012) buğday sapında 0,014 g GAE/ g buğday sapı ve Conde ve ark. (2009), budanmış zeytin ağacında 1,88-2,29 g GAE/100 g belirlemişlerdir. Conde ve ark. (2011) mısır koçanında toplam fenolik madde içeriği 0,32 g GAE/g ekstrakt, antioksidan kapasitesi 0,53 g Troloks/g ekstrakt, ferulik asit miktarı 9,62 mg ferulik asit/g ekstrakt; kestane kabuğunda toplam fenolik madde içeriği 0,43 g GAE/g ekstrakt, antioksidan kapasitesi 0,85 g Troloks/g ekstrakt, ferulik asit miktarı 0,53 mg ferulik asit/g ekstrakt; badem kabuğunda ise toplam fenolik madde içeriği 0,36 g GAE/g ekstrakt, antioksidan kapasitesi 0,72 g Troloks/g ekstrakt olarak tespit edilmiştir. Ferulik asit miktarına bakıldığında ise Chung ve ark. (2001) çeltik samanı üzerine yapmış oldukları bir çalışmada 0,05 mg/g ferulik asit olduğunu tespit etmişlerdir. Yine çeltik samanıyla yapılan başka bir çalışmada Hasyierah ve ark. (2011) ferulik asit miktarının 8,17 mg/g olduğunu saptamışlardır. Budanmış asma sürgünlerde ise Max ve ark. (2009) ferulik asit miktarını 228 mg ferulik asit/l ve 0,41mg ferulik asit/g asma sürgün. Ohta ve ark. (1994) rafine edilmiş mısır kepeğinde 26,65 mg/g ferulik asit içerdiği saptanmıştır. Ayrıca Buranov ve Mazza (2009), keten atıkları, buğday kepeği ve mısır kepeğinin fenolik içeriklerini karşlaştırmışlardır. Ferulik ve p-kumarik asit miktarlarının keten atıklarında (86 mg/100 g), buğday (402 mg/100 g) ve mısır (2860 mg/100 g) olarak belirtmişlerdir. Torre ve ark. (2008) mısır kepeği üzerinde yaptıkları bir çalışmada 1171 mg/l ferulik asit olduğunu saptamışlardır Elde Edilen Ksilozdan Ksilitol Üretimi Fermantasyon Ksiloz üretimi için ksiloz reduktaz (KR) ve ksiloz dehidrogenaz (KDH) enzimlerine ihtiyaç duyulmaktadır. KR enzimi NADH veya NADPH varlığında ksilozu ksilitole indirger; sonrasında KDH enzimi ile NAD ksilitolü ksiluloza okside eder. Mayalardaki KR/KDH oranı arttıkça ksilitol verimi artmaktadır (Martinez ve ark., 2007). Ortam koşulları bu oranı etkilemektedir. Anaerobik koşullarda NAD üretiminin devamlı olması

56 44 nedeniyle üretilen ksilitol harcanmaktadır. Aerobik koşullarda ise ksilitol üretilmesini sağlayan NADH tüketildiğinden ksilitol üretilmemektedir. Ortamda sınırlı miktarda oksijen varsa, NADH birikir ve böylece NAD bağımlı KDH enziminin inhibisyonu ile ksilitol üretimi sağlanmaktadır (Van Dijken ve Scheffers, 1986). Fermantasyon sırasında KR/KDH oranını yüksek tutabilmek için 0,5-1,5 vvm arasında oksijen miktarları denenmiştir. Farklı optik yoğunluklarında ki 90 ºC de sabit ağırlığa gelene kadar krutulan maya hücreleri kalibrasyon eğrisinde maya hücresinin miktarı belirlenmiştir. Kalibrasyon eğrisinden 640 nm deki 1 absorbans 0,7 g/l kuru hücre konsantrasyonuna denk gelmektedir. Başlangıçtaki kuru maya hücresi 0,5-1,5 g/l arasında değişen konsantrasyonlarda fermantasyon ortamına eklenerek maya hücresi miktarının ksilitol verimi ve hızına etkileri incelenmiştir (Çizelge 3.1). Yapılan ön denemelerde pamuk hidrolizlarından elde edilen ksiloz miktarının en uygun 6-20 g/l arasında olduğu belirlenmiştir. Fermantasyon koşullarının optimizasyonu için denenen ksiloz, oksijen ve maya konsantrasyonları (bağımsız değişkenler) değerleri Çizelge 3.1 de gösterilmiştir. Pamuk sapı hidrolizatı kullanılarak 20 tane birbirinden farklı fermantasyon denemeleri yapılmıştır. Bu denemeler sonucu elde edilen ksilitol verimi, spesifik ksiloz tüketim oranı, hücre ağırlığındaki artış, volumetrik ksilitol üretim hızı, etanol ve asetik konsantrasyonu Şekil 4.1 de gösterilmektedir.

57 Ksilitol verimi (g ksilitol/100 ksiloz) Ethanol (g/) Asetik asit (g/l) Hücre ağırlığındaki artış (g/l) Spesifik ksiloz tüketim oranı (g ksiloz/g hücre ağırlığı) 45 Volumetrik ksilitol üretim hızı (g ksilitol/l-sa) 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Ksilitol verimi Spesifik ksiloz tüketim oranı Ethanol Asetik Asit Hücre ağırlığındaki artış Volumetrik ksilitol üretim hızı 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0, ,00 Deney numarası Şekil 4.1. Pamuk sapı hidrolizatından elde edilen ksilozun farklı koşullarda fermantasyonu sonucu elde edilenksilitol verimi, volumetrik ksilitol üretim hızı, spesifik ksiloz tüketim hızı, hücre ağırlığındaki artış, fermantasyon esnasındaki üretilen etil alkol miktarı (Sol taraftaki y ekseni ksilitol verimine ve spesifik ksiloz tüketim hızına; sağ taraftaki y ekseni ise volumetrik ksilitol üretim hızı ile hücre ağırlığında ki artışa aittir)

58 46 C. tropicalis ile denenen bütün koşullarda, ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretim hızı seçilen koşullara bağımlılık göstermektedir. Ksiloz konsantrasyonu, hava akış hızı ve maya hücresi konsantrasyonu ksilitol verimini ve volumetrik ksilitol üretim hızını etkileyen en önemli parametrelerdir. İncelenen atıklardaki ksiloz konsantrasyonuna bağlı olarak fermantasyon ortamında bulunan inhibitör etkiye sahip glükoz ve asetik asit miktarıda değiştiğinden dolayı volumetrik üretim hızı ve verimi değişkenlik göstermiştir. Pamuk için maksimum ksilitol verimi 13 g/l ksiloz konsantrasyonunda, 1 vvm ve 1 g/l maya konsantrasyonunda; maksimum volumetrik ksilitol üretim hızı ise 13 g/l ksiloz konsantrasyonunda, 1 vvm ve 1 g/l maya konsantrasyonunda gözlenmiştir. Maksimum spesifik ksiloz tüketim hızı ise 13 g/l ksiloz konsantrasyonunda, 1 vvm ve 0,16 g/l maya konsantrasyonunda gözlenmiştir. Hücre ağırlığı miktarındaki artış ise en fazla 13 g/l ksiloz konsantrasyonunda, 1 vvm ve 1 g/l maya konsantrasyonundadır (Şekil 4.1). En fazla etanol birikimi (10,5 g/l) ise glükoz konsantrasyonun en fazla olduğı 24,77 g/l ksiloz konsantrasyonunda, 1 g/l kuru hücre ağırlığında, 1 vvm de bulunmuştur. Mayalar öncelikle ortamda bulunan glikozu tüketmekte ve glükozun fermantasyonuna bağlı olarak etanol meydana gelmektedir ve üretilen etanol ksilitol fermantasyonunu ters yönde etkilemektedir. Glikoz tamamen tükendikten sonra mayalar ksilozu tüketmeye başlar. Pamuk hidrolizat fermantasyonunun en fazla etanol birikimi (10,5 g/l) 24,77 g/l ksiloz konsantrasyonunda, 1 g/l kuru hücre ağırlığında, 1 vvm de bulunmuştur (Şekil 4.1). Hava akış hızının arttırılıp diğer değişkenlerin sabit tutulduğu deneylerde ortamdaki etanolün evapore olması nedeniyle C.tropicalis in ksilitol verimini (Şekil 4.1) ve volumetrik ksilitol üretim hızını artırmıştır. Hava akış hızının arttırılmasıyla sağlanan oksijenin inhibitör maddelerin olumsuz etkilerini önlemede önemli olduğu saptanmıştır (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998). Pamuk hidrolizatında asetik asit içeriği de önemli bir faktördür çünkü asetik asit hücre sitoplazmasına girerek, hücre içerisindeki ph yı düşürür (Parajó ve ark., 1998c). ph 4,5-7 aralığındacandida cinsi mayaların ksilitol üretimi çok yüksektir ve kullanılan mikroorganizmaya göre ph değerinin ksilitol üretimine etkisi değişmektedir

59 47 (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998). Şekil 4.1 de 3.denemede düşük asetik asit konsantrasyonunda ksilitol verimi en fazlayken, 8. denemedeki yüksek asetik asit konsantrasyonunda ksilitol verimi en düşük olduğu gözlenmektedir. Aynı zamanda hava akış hızının artırılmasıyla ortamdaki asetik asit evaporasyonu hızlanmakta ve mayalar asetik asiti daha çok tüketmektedir (Parekh ve ark., 1987; Perego ve ark., 1990). Şekil 4.1 de görüldüğü gibi yapılan çalışmalarda hava akış hızının artmasıyla azalan asetik asit, ksilitol verimini ve volumetrik ksilitol üretim hızını olumlu yönde etkilemektedir. Fermantasyon için kullanılan C. tropicalis miktarı 1,84 g/l den 0,16 g/l ye azaldığında pamuk sapı hidrolizatının fermantasyonunda spesifik ksiloz tüketim hızı artmaktadır. Bunun yanında etanol birikimi negatif, ksilitol verimi pozitif ve volumetrik ksilitol üretim hızı negatif yönde etkilenmektedir. Hücre ağırlığı artışının ise pozitif yönde etkilendiği gözlenmiştir (Şekil 4.1). Fermantasyon sırasında ksilitol üretimini etkileyen en önemli parametrelerden birisi de sıcaklıktır (Parajo ve ark. 1998b). Genellikle mayaların ksilozu ksilitole fermente etme sıcaklıkları C arasında değişmektedir. Çalışmamızda ise Candida cinsi mayalar için en uygun sıcaklık olan 30 C de fermantasyon işlemi sürdürülmüştür (de Silva ve Afschar, 1994; Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998) Fermantasyon Ortamında Meydana Gelen Değişimler Fermantasyon ortamında mayaların adaptasyonunu, gelişimini ve ksilitol üretimlerini etkileyen hücre ağırlığı, oksijen miktarı, ortam ph sı gibi bir çok etken bulunmaktadır. Ortamdaki çözünür oksijen miktarı (DO) ksilitol üretimini etkileyen önemli parametrelerden biridir. Şekil 4.2 de fermantasyon ortamındaki çözünür oksijen miktarının değişimi sunulmuştur. Yüksek çözünür oksijen konsantrasyonlarından, mikroaerobik koşullara erişene kadar, ksiloz hücre gelişimi için kullanıldığından (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998), ksilitol üretimi çok düşük oranlarda kalmıştır. Aerobik koşullarda hücre ağırlığındaki artış, oksijen sınırlı ortama göre daha fazla bulunmuştur. DO oranı %13 den %0,5 in altına düştüğünde (oksijen sınırlı ortam)

60 48 ksilozun ksilitole fermantasyonu başlamakta; DO oranı %0,5-0,1 arasında, ksilitol üretimi gerçekleşmiştir. Fermantasyon süresi boyunca ph da monitor edilmiştir. Yapılan araştırmalarda Candida tropicalis in ph ya çok duyarlı olmadığı hatta çok düşük ph larda (ph 2,5) ksilitol üretebildiğini ifade edilmiştir (Winkelhausen ve Kuzmanova, 1998). Pamuk sapı hidrolizatında ise ph ilk 30 saatin sonunda ph 4 e düşmüş daha sonrada 4,5 a kadar yükselmiştir. Sonuçlar, hidrolizatta bulunan ksilitol üretimi ile asetik asit tüketiminin beraber gerçekleştiğini göstermektedir (Ding ve Xia, 2006). Ksilitol üretimine etki eden diğer bir faktör de ilk hücre ağırlığıdır. Şekil 4.2 de görüldüğü gibi fermantasyonun başlangıcında hücre ağırlığında artış olduğu gözlenmektedir. Ksilitol üretimi, hücrelerin gecikme fazında, yani mayaların ortama adapte olma döneminde gerçekleşmemektedir (Şekil 4.2); çünkü bu dönemde maya ksilozu sadece kendi gelişimini sağlamak için kullanmaktadır (Saraçoğlu ve Çavuşoğlu, 1998). Mayaların ortama uyum süresi ne kadar kısa olursa, ksilitol üretme süreleri de ona bağlı olarak kısalmaktadır. Bu uyum sürecini de substratta bulunan inhibitör maddeler, şeker miktarı ve kompozisyonu, ph ve oksijen oranı etkilemektedir. Kullanılan maya pamuk hidrolizatı 48 saat kadar bir gecikme fazı göstermiştir; bu evrede harcanan ksilozu, maya kendi gelişimi için kullanmıştır ve bu evreden sonra ortama adapte olarak ksilozu ksilitole fermente etmeye başlamıştır. Kullanılan substrat miktarı ve içeriği de sınırlı oksijen koşullarına geçmede çok önemli bir faktördür, çünkü mayalar bulundukları ortamda inhibe edici etkenlerle ne kadar az karşılaşırsa o kadar çabuk kendini geliştirerek çözünmüş oksijen miktarını düşürmektedir. Artan substrat konsantrasyonuyla kullanılabilecek ksiloz oranı artarken, içerdiği inhibe edici etkenlerin özellikle glikozun ve fenolik bileşiklerin miktarı da artmış olduğundan, bu durum fermantasyon süresinin uzamasıyla birlikte verimliliğin düşmesine neden olmaktadır.

61 49 Şekil 4.2. Pamuk sapı hidrolizatının fermantasyonu sırasında, farklı zaman aralıklarındaki fermantasyon ortamındaki değişimler. Ksiloz: 20 g/l; hava: 1,5 vvm; hücre: 0,5 g/l.

62 50 Daha önce yapılan antioksidan tayinlerinde pamuk hidrolizatında bulunan fenolik bileşiklerin bir kısmı evaporasyon ve aktif kömürleme işleminin etkisiyle uzaklaşmıştır (Çizelge 4.4, 4.5 ve 4.6). Fermantasyon sırasında farklı zaman aralıklarındaki toplam fenolik madde değişimlerine bakıldığında zamanla fenolik madde içeriğinde önemli bir değişim görülmemiştir (Çizelge 4.7). FRAP analizinde fermantasyon ortamındaki antioksidan kapasitelerinin zamanla önemli bir değişime uğramadığı; TEAC analizinde ise 48. saatten sonra antioksidan kapasitesinin zamanla azaldığı görülmüştür. Çizelge Deneydeki belirli zaman aralıklarında alınan örneklerin antioksidan kapasitelerinintroloks eşdeğeri (TE) cinsinden; toplam fenolik madde miktarlarının gallik asit eşdeğeri (GAE); serbest ve bağlı ferulik asit içeriklerinin (µmol/l) cinsinden gösterimi Zaman (saat) FRAP (mmol TE/l) TEAC (mmol TE/l) Toplam Fenolik (mg/l GAE) Serbest ferulik asit (µmol/l) Bağlı ferulik asit (µmol/l) 48. saat 0,54 ± 0,01 1,08 ± 0,03 11,94 ± 0,77 15,83 ±0,05 2,86 ±0, saat 0,53 ± 0,01 0,84 ± 0,01 10,22 ± 0,21 15,77 ±0,44 2,90 ± 0,09 96.saat 0,52 ± 0,01 0,79 ± 0,01 10,43 ± 0,24 14,81 ±4,13 3,65 ±1,00 Ksiloz miktarının fazla olduğu hidrolizasyon denemelerinde; fermantasyon esnasında fenolik bileşiklerinde antimikrobiyal etki görülmektedir. Hidroliz ile serbest hale geçen fenolik asitler maya aktivitesini ve üremesini önleyen bileşiklerdir. Ferulik asit ve 2,5- metoksibenzoik asitler bütün mayalara karşı güçlü bir inhibitör etki göstermektedir (Naidu, 2000). Bu sebeple fermantasyonun ilk 48 saatinde pamuk hidrolizatının içermiş olduğu glikoz ile birlikte fenolik asitler maya aktivitesini engellemekte, ksilitol verimini ve üretim hızını düşürmektedir. Her ne kadar fermantasyon esnasında fenolik bileşenlerin konsantrasyonunda önemli bir değişm gözlenmesede, zamanla glikozun etanole dönüşmesi ve etanolunde ortamdan evapore olarak ortamdan uzaklaşmasıyla maya aktivitesine olan engelleyici etki azalmakta, üretim hızı ve ksilitol verimi artmaktadır (Çizelge 4.7 ve Şekil 4.2).

63 İstatiksiksel Modelleme Pamuk sapı hidrolizinde elde edilen ksilozun 20 farklı koşulda fermantasyonu sonucu ksilitol verimliliklerinin ve volumetrik ksilitol üretim hızlarının birbirinden farklı olduğu gözlenmiştir. Bundan dolayı elde edilen verilerin optimize edilmesi gerekmektedir. Bağımsız değişkenler ve deneysel veri aralığı Materyal ve Yöntem bölümünde Çizelge 3.1 de verilmiştir. Bağımlı değişkenler ksilitol verimi (Y1) ve volumetrik ksilitol üretim hızı (Y2) Çizelge 4.10 da verilmiştir. Kodlanmış değişkenlere göre kuadratik model eşitlik 2 ve 3 de gösterilmiştir. Bu eşitlikte Y1 ksilitol verimini, Y2 volumetrik ksilitol üretim hızını, ksiloz miktarı (X1), hücre miktarı (X2) ve oksijen miktarı (X3) fonksiyonu olarak verilmiştir. Y 1 = 28,6-6,7X 1 +4,4X 2-3,3X 3 6,8X 1 2 3,2X ,6X ,9X 1 X 2 +2,3X 1 X 3 +1,5X 2 X 3 Eş.2 Y 2 =0,35-0,007X X X X X 2 2-0,006X X 1 X 2-0,001X 1 X 3-0,002X 2 X 3 Eş.3 Pamuk saplarının asit hidrolizatının ksilitole fermantasyonu sonucu elde edilen ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretim hızı değerleri ANOVA ile değerlendirilmiş ve sonuçlar Çizelge 4.11 de sunulmuştur. Pamuk sapları asit hidrolizatının fermantasyonu için elde edilen ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretim hızı değerleri sonucu elde edilen regresyon katsayıları ve varyasyon katsayıları 0,86 ve 0,81 ile 26 ve 47 bulunmuştur.

64 52 Çizelge 4.8. Deneysel tasarım ve pamuk sapları asit hidrolizatından elde edilen ksilozun ksilitole fermantasyonu sonucu elde edilen değerler Değişkenler Sonuçlar X 1 X 2 X 3 Y1 (100xksilitol/ ksiloz tüketimi) Y2 (ksilitol/ zaman) ,69 0, ,84 0, ,05 0, ,26 0, ,00 0, ,96 0, ,03 0, ,00 0, ,00 0, ,93 0, ,17 0, ,16 0, ,43 0, ,00 0, ,09 0, ,35 0, ,78 0, ,87 0, ,95 0, ,00 0,040 Y1 (ksilitol verimi)= 100 x (Ksilitol/Ksiloz tüketimi); Y2 (volumetrik ksilitol üretimi gl - 1 sa -1 ) = Ksilitol/Zaman

65 53 Çizelge 4.9. Pamuk saplarının asit hidrolizatından elde edilen ksilozun ksilitole fermantasyonu sonucu elde edilen ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretim hızı için ANOVA çizelgesi Kaynak Kareler toplamı Serbestlik derecesi Karelerin ortalaması F-değeri P-değeri Y 1 Y 2 Y 1 Y 2 Y 1 Y 2 Y 1 Y 2 Y 1 Y 2 Model 2129,22 0, ,58 0,0004 6,70 4,84 0,0032 0,0108 Residual (Kalıntı) 352,91 0, ,29 0,00008 Uyum eksikliği (Lack of fit) Saf hata Toplam 255,00 0, ,00 0,0001 1,76 2,23 0,2723 0, ,95 0, ,29 0, ,17 0, R 2 0,86 0,81 Adj- R 2 0,73 0,65 Yeterli kesinlik değerleri 9,6 6,4 Şekil 4.3 ve 4.4 te pamuk sapları hidrolizatının fermantasyonunda ksiloz ve maya hücresi konsantrasyonu ile volumetrik hava akış hızına bağımlı olarak ksilitol verimi ve volumetrik ksilitol üretim hızını saptamak için kullanılan cevap yüzey (response surface) grafiklerini göstermektedir. Şekil 4.3 A da başlangıçtaki maya hücresi ağırlığı 1 g/l alındığında maksimum ksilitol verimi (%31) 10 g/l ksiloz konsantrasyonu ve 1,1 vvm de bulunmuştur. Şekil 4.3 B de volumetrik hava akış hızı 1 vvm alındığında ksilitol ve maya hücresi konsantrasyonunun ksilitol verimine etkisini göstermektedir. Buna göre maksimum

66 54 ksilitol verimi (%36) 9 g/l ksiloz konsantrasyonu ve 0,5 g/l maya hücresi konsantrasyonunda bulunmuştur. Şekil 4.3 C de ksiloz konsantrasyonu 13 g/l alındığında ise maksimum ksilitol verimi (%34), 0,5 g/l maya hücresi konsantrasyonu ve 1,2 vvm de bulunmuştur. Şekil 4.4 A da maya hücresi konsantrasyonu 1 g/l alındığında maksimum volumetrik ksilitol üretim hızı (0,037 g/l-sa) 11 g/l ksiloz konsantrasyonu ve 1,2 vvm de bulunmuştur. Şekil 4.4 B de volumetrik hava akış hızı 1 vvm alındığında ksilitol ve maya hücresi konsantrasyonunun volumetrik ksilitol üretim hızına etkisini göstermektedir, buna göre maksimum volumetrik ksilitol üretim hızı (0,036 g/l-sa) 11 g/l ksiloz konsantrasyonu ve 1,1 g/l maya hücresi konsantrasyonunda bulunmuştur. Şekil 4.4 C de ksiloz konsantrasyonu 13 g/l alındığında ise maksimum volumetrik ksilitol üretim hızı (0,036 g/l-sa), 1 g/l maya hücresi konsantrasyonu ve 1,2 vvm de bulunmuştur.

67 55 A B C Şekil 4.3. Pamuk sapları asit hidrolizatından elde edilen ksilozun C. tropicalis ile ksilitole fermantasyonu. A: Volumetrik hava akış hızı 1 vvm alındığında ksiloz ve maya hücresi konsantrasyonunun ksilitol verimine etkisi; B: Maya hücresi konsantrasyonu 1 g/l alındığında ksiloz ve volumetrik hava akış hızının ksilitol verimine etkisi; C: Ksiloz konsantrasyonu 13 g/l alındığında maya hücresi konsantrasyonu ve volumetrik hava akış hızının ksilitol verimine etkisi.

68 56 A B C Şekil 4.4. Pamuk sapları asit hidrolizatından elde edilen ksilozun C. tropicalis ile ksilitole fermantasyonu. A: Volumetrik hava akış hızı 1 vvm alındığında ksiloz ve maya hücresi konsantrasyonunun volumetrik ksilitol üretim hızına etkisi; B: Maya hücresi konsantrasyonu 1 g/l alındığında ksiloz ve volumetrik hava akış hızının volumetrik ksilitol üretim hızına etkisi; C: Ksiloz konsantrasyonu 13 g/l alındığında maya hücresi konsantrasyonu ve volumetrik hava akış hızının volumetrik ksilitol üretim hızına etkisi.

DERS ĐÇERĐKLERĐ GÜZ YARIYILI: GMB 501 Uzmanlık Alan Dersi (4 0 0)

DERS ĐÇERĐKLERĐ GÜZ YARIYILI: GMB 501 Uzmanlık Alan Dersi (4 0 0) DERS ĐÇERĐKLERĐ GÜZ YARIYILI: GMB 501 Uzmanlık Alan Dersi (4 0 0) Gıda Mühendisliği Anabilim Dalında Enstitümüz tarafından yüksek lisans tez programları kabul edilen yüksek lisans öğrencileri için danışman

Detaylı

BUĞDAY TARLASI ATIKLARINDAN ALKALİ HİDROLİZ İLE FENOLİK MADDELERİN ÜRETİMİ VE ÜRETİM KOŞULLARININ OPTİMİZASYONU. Gülsen USAL

BUĞDAY TARLASI ATIKLARINDAN ALKALİ HİDROLİZ İLE FENOLİK MADDELERİN ÜRETİMİ VE ÜRETİM KOŞULLARININ OPTİMİZASYONU. Gülsen USAL BUĞDAY TARLASI ATIKLARINDAN ALKALİ HİDROLİZ İLE FENOLİK MADDELERİN ÜRETİMİ VE ÜRETİM KOŞULLARININ OPTİMİZASYONU Gülsen USAL Yüksek Lisans Tezi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Doç. Dr. Özlem AKPINAR 2014

Detaylı

ayxmaz/biyoloji Adı: 1.Aşağıda verilen atomların bağ yapma sayılarını (H) ekleyerek gösterin. C N O H

ayxmaz/biyoloji Adı: 1.Aşağıda verilen atomların bağ yapma sayılarını (H) ekleyerek gösterin. C N O H Adı: 1.Aşağıda verilen atomların bağ yapma sayılarını (H) ekleyerek gösterin. C N O H 2.Radyoaktif izotoplar biyologları için önemlidir? Aşağıda radyoakif maddelerin kullanıldığı alanlar sıralanmıştır.bunlarla

Detaylı

KÜSPE VE MELAS EBRU YÜCEL 20626638 KÜSPE Pancar küspesi şeker pancarından şekerin ekstraksiyonu sonunda difüzyonda elde edilir. Ekstraksiyon işleminin sonunda elde edilen şekeri alınmış kıyıma sulu küspe,preselerden

Detaylı

Fitik asit gıdaların fonksiyonel ve besinsel özellikleri üzerine önemli etkileri olan doğal bileşenlerin kompleks bir sınıfını oluşturmaktadır.

Fitik asit gıdaların fonksiyonel ve besinsel özellikleri üzerine önemli etkileri olan doğal bileşenlerin kompleks bir sınıfını oluşturmaktadır. FİTİK ASİT İN BESLENMEDEKİ ÖNEMİ FİTİK ASİT NEDİR? Fitik asit gıdaların fonksiyonel ve besinsel özellikleri üzerine önemli etkileri olan doğal bileşenlerin kompleks bir sınıfını oluşturmaktadır. Birçok

Detaylı

FENOLİK MADDELER (Resveratrol)

FENOLİK MADDELER (Resveratrol) FENOLİK MADDELER (Resveratrol) Fenolik madde nedir? Fenolik bileşikler ve daha yaygın olarak kullanılan ismi ile polifenoller benzen halkası içeren maddelerdir. Fenollerin en basit bileşikleri bir adet

Detaylı

GIDA ve TARIM KİMYASI LABORATUVARI TEST VE ANALİZLERİ - 2015

GIDA ve TARIM KİMYASI LABORATUVARI TEST VE ANALİZLERİ - 2015 BİTKİSEL VE HAYVANSAL YAĞ ANALİZLERİ GT 1 KIRILMA İNDİSİ TS 4960 EN ISO 6320 50 GT 2 ÖZGÜL AĞIRLIK (YOĞUNLUK) TS 4959 40 GT 3 İYOT SAYISI (Katı ve Sıvı Yağlarda) EN ISO 3961 60 GT 4 İYOT SAYISI (Ekstre

Detaylı

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler MBG 111 BİYOLOJİ I 3.1.Karbon:Biyolojik Moleküllerin İskeleti *Karbon bütün biyolojik moleküllerin omurgasıdır, çünkü dört kovalent bağ yapabilir ve uzun zincirler

Detaylı

SÜTÜN BİLEŞİMİ ve BESİN DEĞERİ

SÜTÜN BİLEŞİMİ ve BESİN DEĞERİ SÜTÜN BİLEŞİMİ ve BESİN DEĞERİ Prof. Dr. Metin ATAMER Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü Aralık 2006 ANKARA Sütün Tanımı ve Genel Nitelikleri Süt; dişi memeli hayvanların, doğumundan

Detaylı

Can boğazdan gelir.. Deveyi yardan uçuran bir tutam ottur..

Can boğazdan gelir.. Deveyi yardan uçuran bir tutam ottur.. Can boğazdan gelir.. Deveyi yardan uçuran bir tutam ottur.. 1 BESLENME BİLİMİ 2 Yaşamımız süresince yaklaşık 60 ton besin tüketiyoruz. Besinler sağlığımız ve canlılığımızın devamını sağlar. Sağlıklı bir

Detaylı

KARBOHİDRATLAR. Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ

KARBOHİDRATLAR. Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ KARBOHİDRATLAR Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ Karbohidratlar (CHO) şeker, nişasta, glikojen ve selüloz olarak canlılar aleminde en geniş yeri kaplayan makromoleküllerdir. İnsanlar, hayvanlar ve mikroorganizmalar

Detaylı

KARBONHİDRATLAR. Glukoz İNSAN BİYOLOJİSİ VE BESLENMESİ AÇISINDAN ÖNEMLİ OLAN

KARBONHİDRATLAR. Glukoz İNSAN BİYOLOJİSİ VE BESLENMESİ AÇISINDAN ÖNEMLİ OLAN KARBONHİDRATLAR Normal diyet alan kişilerde enerjinin % 55-60 ı karbonhidratlardan sağlanır. Bitkiler karbonhidratları fotosentez yoluyla güneş ışığının yardımıyla karbondioksit ve sudan yararlanarak klorofilden

Detaylı

HAYVANSAL KAYNAKLI AMİNO ASİT İÇEREN ORGANİK GÜBRE. Çabamız topraklarımız için. www.letafet.co

HAYVANSAL KAYNAKLI AMİNO ASİT İÇEREN ORGANİK GÜBRE. Çabamız topraklarımız için. www.letafet.co HAYVANSAL KAYNAKLI AMİNO ASİT İÇEREN ORGANİK GÜBRE Çabamız topraklarımız için www.letafet.co LETAMİN BASE HAYVANSAL KAYNAKLI AMİNO ASİT İÇEREN SIVI ORGANİK GÜBRE Letafet Uluslararası Pazarlama Gıda Satış

Detaylı

Gıdalarda Temel İşlemler

Gıdalarda Temel İşlemler Gıdalarda Temel İşlemler Gıdaların işlenmesi; gıda endüstrisinde uygulanan işlemlerin yanı sıra evde gıdaların hazırlanması ve pişirilmesi sırasında uygulanan işlemleri de kapsar. İşlenmemiş gıdaların

Detaylı

BİYOETANOL ÜRETİMİ İÇİN TARIMSAL ATIKLARIN ENZİMATİK HİDROLİZ YÖNTEMİ İLE ŞEKERLERE DÖNÜŞTÜRÜLMESİ

BİYOETANOL ÜRETİMİ İÇİN TARIMSAL ATIKLARIN ENZİMATİK HİDROLİZ YÖNTEMİ İLE ŞEKERLERE DÖNÜŞTÜRÜLMESİ BİYOETANOL ÜRETİMİ İÇİN TARIMSAL ATIKLARIN ENZİMATİK HİDROLİZ YÖNTEMİ İLE ŞEKERLERE DÖNÜŞTÜRÜLMESİ İÇERIK Giriş Biyokütle potansiyeli Biyokütle dönüşüm süreçleri Dünyada biyoetanol Türkiye de biyoetanol

Detaylı

Biyogaz Temel Eğitimi

Biyogaz Temel Eğitimi Biyogaz Temel Eğitimi Sunanlar: Dursun AYDÖNER Proje Müdürü Rasim ÜNER Is Gelistime ve Pazarlama Müdürü Biyogaz Temel Eğitimi 1.Biyogaz Nedir? 2.Biyogaz Nasıl Oluşur? 3.Biyogaz Tesisi - Biyogaz Tesis Çeşitleri

Detaylı

Suda çözünebilen nişasta molekülleri pityalin (amilaz) enzimiyle küçük moleküllere parçalanır.

Suda çözünebilen nişasta molekülleri pityalin (amilaz) enzimiyle küçük moleküllere parçalanır. CANLILARDA ENERJİ Besinlerin Enerjiye Dönüşümü Besin öğeleri: Karbonhidratlar, yağlar, proteinler, vitaminler, mineraller Besin maddelerindeki bu öğelerin vücut tarafından kullanılabilmesi için sindirilmesi

Detaylı

Gıda sanayi, Gıda maddelerinin bileşimi ve özellikleri

Gıda sanayi, Gıda maddelerinin bileşimi ve özellikleri Gıda sanayi, Gıda maddelerinin bileşimi ve özellikleri Gıda sanayi, Gıda maddelerinin bileşimi ve özellikleri GIDA SANAYİ Tarımsal hammaddeye; değişik hazırlama, işleme, muhafaza, ambalajlama teknikleri

Detaylı

DİYABETTE BESLENME PRENSİPLERİ

DİYABETTE BESLENME PRENSİPLERİ İstanbul Üniversitesi İç Hastalıkları Anabilim Dalı Endokrinoloji ve Metabolizma Bilim Dalı DİYABETTE BESLENME PRENSİPLERİ Dr. Dyt. Cemile İdiz Ne yemeliyim? DİYABET Tatlı meyve yeme!! Limon şekeri düşürür

Detaylı

Mardin İlinde Üretilen Mısır Nişastasının Spesifikasyon Değerlerine Uygunluğunun Belirlenmesi - doi: 10.17932/ IAU.

Mardin İlinde Üretilen Mısır Nişastasının Spesifikasyon Değerlerine Uygunluğunun Belirlenmesi - doi: 10.17932/ IAU. Mardin İlinde Üretilen Mısır Nişastasının Spesifikasyon Değerlerine Uygunluğunun Belirlenmesi - doi: 10.17932/ IAU. IAUD.m.13091352.2015.7/25.13-17 Nurten BOZDEMİR 1 Murat ÇİMEN 1* Seyhan AKÇAN 1 Özet

Detaylı

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ İbrahim Hakkı Karakaş a*,mehmet Çopur b, M. Muhtar Kocakerim c, Zeynep Karcıoğlu Karakaş d a Bayburt Üniversitesi, Bayburt Meslek Yüksek Okulu, Bayburt

Detaylı

İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ... III

İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ... III İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ... III İÇİNDEKİLER... V 1. LABORATUVARDA KULLANILAN MALZEME VE ALETLER... 1 1.1. Tüpler... 1 1.2. Beher... 1 1.3. Erlenmeyer... 2 1.4. Balonlar... 2 1.5. Mezur... 3 1.6. Pipetler...

Detaylı

UYGULAMALI MİKROBİYOLOJİ LABORATUARI

UYGULAMALI MİKROBİYOLOJİ LABORATUARI 27.02.2012 UYGULAMALI MİKROBİYOLOJİ LABORATUARI DANIŞMANLAR: Araş.Gör.Dr. Ali KOÇYİĞİT Caner VURAL Hazırlayanlar: Sinem BÜYÜKKALP Ezgi OSMANOĞULLARI Sevcan ŞATIR Simge KAHYA 1 http://www.geyigiz.biz/2012/02/16/inek-isi-iskence/

Detaylı

KALİTELİ SÜT NASIL ELDE EDİLİR?

KALİTELİ SÜT NASIL ELDE EDİLİR? KALİTELİ SÜT NASIL ELDE EDİLİR? Prof. Dr. METİN ATAMER Dr. EBRU ŞENEL ANKARA ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ SÜT TEKNOLOJİSİ BÖLÜMÜ Kaliteli süt üretimi için sağlanması gereken koşullar; Sağlıklı inek Özenli

Detaylı

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ)

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ) TOPRAK Toprak esas itibarı ile uzun yılların ürünü olan, kayaların ve organik maddelerin türlü çaptaki ayrışma ürünlerinden meydana gelen, içinde geniş bir canlılar âlemini barındırarak bitkilere durak

Detaylı

BİYOGAZ YAKITLI MİKRO KOJENERASYON UYGULAMALARI

BİYOGAZ YAKITLI MİKRO KOJENERASYON UYGULAMALARI BİYOGAZ YAKITLI MİKRO KOJENERASYON UYGULAMALARI Dünya nüfusunun hızlı bir şekilde artmaya devam etmesi, sanayileşmenin yeni boyutlar kazanması ve insanoğlunun geleneksel yaşam şartlarından kurtularak yaşama

Detaylı

Biyoenerjide Güncel ve Öncelikli Teknoloji Alanları ve TTGV Destekleri

Biyoenerjide Güncel ve Öncelikli Teknoloji Alanları ve TTGV Destekleri Biyoenerjide Güncel ve Öncelikli Teknoloji Alanları ve TTGV Destekleri Ferda Ulutaş Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı TIREC 2010 Türkiye Uluslararası Yenilenebilir Enerji Kongresi Türkiye Biyoenerji Piyasası

Detaylı

Dünyada 3,2 milyon tona, ülkemizde ise 40 bin tona ulaşan pestisit tüketimi bunun en önemli göstergesidir. Pestisit kullanılmaksızın üretim yapılması

Dünyada 3,2 milyon tona, ülkemizde ise 40 bin tona ulaşan pestisit tüketimi bunun en önemli göstergesidir. Pestisit kullanılmaksızın üretim yapılması Pestisit; herhangi bir istenmeyen canlının (zararlı organizma), yayılmasını engelleyen, uzaklaştıran ya da ondan koruyan her türlü bileşik ya da bileşikler karışımıdır. Tarımda pestisitler, zararlı organizmaları

Detaylı

ADAPAZARI TİCARET BORSASI ÖZEL GIDA KONTROL LABORATUVARI ANALİZ LİSTESİ. Analiz Adı Ürün Deney Metodu

ADAPAZARI TİCARET BORSASI ÖZEL GIDA KONTROL LABORATUVARI ANALİZ LİSTESİ. Analiz Adı Ürün Deney Metodu Analiz Adı Ürün Deney Metodu Analiz Süresi **Aflatoksin Analizi Yağlı-Kuru Meyveler (Fındık, Mısır, Yerfıstığı, Ceviz, Antep Fıstığı, Susam, Kabak Çekirdeği, Ayçiçeği Çekirdeği) RHONE IFU (PO7.V1) Aflatoksin

Detaylı

Karbonhidrat Nedir? Bitkiler klorofil, güneş enerjisi, su ve karbondioksiti kullanarak karbonhidratları sentezlerler.

Karbonhidrat Nedir? Bitkiler klorofil, güneş enerjisi, su ve karbondioksiti kullanarak karbonhidratları sentezlerler. Karbonhidratlar Karbonhidrat Nedir? Karbonhidratlar vücudumuza enerji sağlayan besin maddelerinde en fazla bulunan besin öğesidir. Daha çok bitkisel kaynaklı besin maddelerinde yaygın olarak bulunur. Bitkiler

Detaylı

Organik Atıkların Değerlendirilmesi- BİYOGAZ: Üretimi ve Kullanımı ECS KĐMYA ĐNŞ. SAN. VE TĐC. LTD. ŞTĐ.

Organik Atıkların Değerlendirilmesi- BİYOGAZ: Üretimi ve Kullanımı ECS KĐMYA ĐNŞ. SAN. VE TĐC. LTD. ŞTĐ. Organik Atıkların Değerlendirilmesi- BİYOGAZ: Üretimi ve Kullanımı ECS KĐMYA ĐNŞ. SAN. VE TĐC. LTD. ŞTĐ. BİYOGAZ NEDİR? Anaerobik şartlarda, organik atıkların çeşitli mikroorganizmalarca çürütülmesi sonucu

Detaylı

FEN ve TEKNOLOJİ / ASİT VE BAZLAR GÜNLÜK YAŞAMDA ASİT VE BAZLAR

FEN ve TEKNOLOJİ / ASİT VE BAZLAR GÜNLÜK YAŞAMDA ASİT VE BAZLAR GÜNLÜK YAŞAMDA ASİT VE BAZLAR 1 Yüzyıllardır doğayı ve doğadan elde edilebilecek maddeleri keşfetme arzusu içinde olan insanoğlu 1400'lü yıllarda o güne kadar bilinmeyen bir asidi, yani HCl (hidrojen klorür,

Detaylı

BESLENME İLKELERİ BESLEME, BESİN ÖĞESİ VE SAĞLIK

BESLENME İLKELERİ BESLEME, BESİN ÖĞESİ VE SAĞLIK BESLENME İLKELERİ BESLEME, BESİN ÖĞESİ VE SAĞLIK Beslenme İle İlgili Temel Kavramlar Beslenme: İnsanın büyümesi, gelişmesi, sağlıklı ve üretken olarak uzun süre yaşaması, Yaşam kalitesini artırması için

Detaylı

MİSYONUMUZ VİZYONUMUZ

MİSYONUMUZ VİZYONUMUZ Müşterilerine, 1997 yılından bu yana Tekbaş A.Ş. bünyesinde TEKBAŞ UN markasıyla hizmet vermekte olan şirketimiz, kısa zamanda çalışma sahasında üncü konuma gelmeyi başarmıştır. Bugün Türkiye nin her tarafında

Detaylı

Rumen Kondisyoneri DAHA İYİ BY-PASS PROTEİN ÜRETİMİNİ VE ENERJİ ÇEVRİMİNİ ARTTIRMAK, RUMEN METABOLİZMASINI DÜZENLEMEK İÇİN PRONEL

Rumen Kondisyoneri DAHA İYİ BY-PASS PROTEİN ÜRETİMİNİ VE ENERJİ ÇEVRİMİNİ ARTTIRMAK, RUMEN METABOLİZMASINI DÜZENLEMEK İÇİN PRONEL Rumen Kondisyoneri DAHA İYİ Protein Değerlendirilmesi Enerji Kullanımı Süt Kalitesi Karaciğer Fonksiyonları Döl Verimi Karlılık BY-PASS PROTEİN ÜRETİMİNİ VE ENERJİ ÇEVRİMİNİ ARTTIRMAK, RUMEN METABOLİZMASINI

Detaylı

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Başlık KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Tanım İki veya daha fazla malzemenin, iyi özelliklerini bir araya toplamak ya da ortaya yeni bir özellik çıkarmak için, mikro veya makro seviyede

Detaylı

BOVİFİT FORTE İLE AVANTAJLARINIZ Optimal laktasyon başlangıcı Yüksek yem tüketimi İyi doğurganlık Yüksek süt verimi Uzun damızlık ömrü

BOVİFİT FORTE İLE AVANTAJLARINIZ Optimal laktasyon başlangıcı Yüksek yem tüketimi İyi doğurganlık Yüksek süt verimi Uzun damızlık ömrü BOVİFİT FORTE İLE AVANTAJLARINIZ Optimal laktasyon başlangıcı Yüksek yem tüketimi İyi doğurganlık Yüksek süt verimi Uzun damızlık ömrü BOVİFİT FORTE ÜRÜN ÖZELLİKLERİ Kurutulmuş bira mayası ve keten tohumu

Detaylı

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir.

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir. AKTİF KARBON NEDİR? TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir. Bu nitelikler aktif karbona çok güçlü adsorpsiyon özellikleri

Detaylı

EVDE KİMYA SABUN. Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir.

EVDE KİMYA SABUN. Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir. EVDE KİMYA SABUN Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir. CH 3(CH 2) 16 COONa: Sodyum stearat (Beyaz Sabun) CH 3(CH 2) 16 COOK:

Detaylı

TÜRKİYE DE EN FAZLA GÖRÜLEN BESLENME HATALARI

TÜRKİYE DE EN FAZLA GÖRÜLEN BESLENME HATALARI TÜRKİYE DE EN FAZLA GÖRÜLEN BESLENME HATALARI Türkiye beslenme durumu yönünden hem gelişmekte olan, hem de gelişmiş ülkelerin sorunlarını birlikte içeren bir görünüme sahiptir. Ülkemizde halkın beslenme

Detaylı

Beslenme Dersi sunusu

Beslenme Dersi sunusu Beslenme Dersi sunusu Beslenme ile ilgili kavramlar Besin (lat.aliment): Yenebilen bitki ve hayvan dokularıdır. Su, organik ve inorganik ögelerden oluşur. Hayvansal ve bitkisel olarak iki kaynaktan elde

Detaylı

Laboratuvar Tekniği. Adnan Menderes Üniversitesi Tarımsal Biyoteknoloji Bölümü TBY 118 Muavviz Ayvaz (Yrd. Doç. Dr.) 5. Hafta (14.03.

Laboratuvar Tekniği. Adnan Menderes Üniversitesi Tarımsal Biyoteknoloji Bölümü TBY 118 Muavviz Ayvaz (Yrd. Doç. Dr.) 5. Hafta (14.03. Laboratuvar Tekniği Adnan Menderes Üniversitesi Tarımsal Biyoteknoloji TBY 118 Muavviz Ayvaz (Yrd. Doç. Dr.) 5. Hafta (14.03.2014) 1 5. Haftanın Ders İçeriği DNA ekstraksiyonu DNA ekstraksiyonunun amacı

Detaylı

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52.

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52. İ Ç İ NDEKİ LER Ön Söz xiii K I S I M 1 Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1 BÖLÜM 1 Giriş 3 1.1 Su 4 1.2 Atık Sular ve Su Kirliliği Kontrolü 5 1.3 Endüstriyel ve Tehlikeli Atıklar

Detaylı

ENDÜSTRİYEL BİYOTEKNOLOJİ

ENDÜSTRİYEL BİYOTEKNOLOJİ ENDÜSTRİYEL BİYOTEKNOLOJİ Prof. Fazilet VARDAR SUKAN EBİLTEM 3 Nisan 2013, Ankara Tanımlar Biyoteknoloji Biyoekonomi Giriş Endüstriyel Biyoteknoloji sınırları, ürünlerin niteliği ve hangi sektöre hizmet

Detaylı

BESİNLERİN ENERJİYE DÖNÜŞÜMÜ

BESİNLERİN ENERJİYE DÖNÜŞÜMÜ BESİNLERİN ENERJİYE DÖNÜŞÜMÜ Bir fabrikanın çalışması ve üretimi için nasıl işçilere ve makinalara ihtiyaç varsa canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için de enerjiye ihtiyaçları vardır. Enerji, bir

Detaylı

2010-2011 EĞİTİM ÖĞRETİM YILI ÖZEL ÇAMLICA KALEM İLKÖĞRETİM OKULU OKULLARDA ORMAN PROGRAMI ORMANDAN BİO ENERJİ ELDE EDİLMESİ YIL SONU RAPORU

2010-2011 EĞİTİM ÖĞRETİM YILI ÖZEL ÇAMLICA KALEM İLKÖĞRETİM OKULU OKULLARDA ORMAN PROGRAMI ORMANDAN BİO ENERJİ ELDE EDİLMESİ YIL SONU RAPORU 2010-2011 EĞİTİM ÖĞRETİM YILI ÖZEL ÇAMLICA KALEM İLKÖĞRETİM OKULU OKULLARDA ORMAN PROGRAMI ORMANDAN BİO ENERJİ ELDE EDİLMESİ YIL SONU RAPORU AYLAR HAFTALAR EYLEM VE ETKİNLİKLER 2 Okullarda Orman projesini

Detaylı

ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ

ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ Melike YILDIRIM, Berkay İLYAS Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Kurupelit / Samsun mellike_yldrm@hotmail.com, berkayilyas@gmail.com Bu

Detaylı

1-GİRİ 1.1- BİYOKİMYANIN TANIMI VE KONUSU.-

1-GİRİ 1.1- BİYOKİMYANIN TANIMI VE KONUSU.- 1-GİRİ 1.1- BİYOKİMYANIN TANIMI VE KONUSU.- Biyokimya sözcüğü biyolojik kimya (=yaşam kimyası) teriminin kısaltılmış şeklidir. Daha eskilerde, fizyolojik kimya terimi kullanılmıştır. Gerçekten de Biyokimya

Detaylı

ZEYTİN ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

ZEYTİN ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ ZEYTİN ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Zeytinyağı Üretim Yöntemleri Geleneksel Presleme Yöntemi Sürekli Üretim Yöntemi 1. Üç fazlı 2. İki fazlı Geleneksel Presleme Yöntemi (Kesikli Yöntem) Su Zeytin Kırma

Detaylı

Karbohidratlar. Yrd.Doç.Dr. Ahmet GENÇ Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu

Karbohidratlar. Yrd.Doç.Dr. Ahmet GENÇ Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu Karbohidratlar Yrd.Doç.Dr. Ahmet GENÇ Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu q Karbohidratlar, insan diyetinin en önemli kısmını oluştururlar Karbonhidratlar q Doğada en bol bulunan organik moleküllerdir.

Detaylı

Karbohidratlar 02.04.2012. Karbonhidratlar. Sınıflandırılması q. Sınıflandırılması. q Karbohidratlar, insan diyetinin en önemli kısmını oluştururlar

Karbohidratlar 02.04.2012. Karbonhidratlar. Sınıflandırılması q. Sınıflandırılması. q Karbohidratlar, insan diyetinin en önemli kısmını oluştururlar q Karbohidratlar, insan diyetinin en önemli kısmını oluştururlar Karbohidratlar Yrd.Doç.Dr. Ahmet GENÇ Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu Karbonhidratlar q Doğada en bol bulunan organik moleküllerdir.

Detaylı

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler 1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler 1. Su giderme 2. Kurutma 3. Boyut küçültme 4. Yoğunlaştırma 5. Ayırma Su giderme işleminde nem, sıvı fazda gideriliyor. Kurutma işleminde nem, buhar fazda gideriliyor.

Detaylı

SIKÇA KARŞILAŞILAN HİLELER VE SAPTAMA YÖNTEMLERİ

SIKÇA KARŞILAŞILAN HİLELER VE SAPTAMA YÖNTEMLERİ SIKÇA KARŞILAŞILAN HİLELER VE SAPTAMA YÖNTEMLERİ Doğada yeterli ve dengeli beslenmenin gerektirdiği ögelerin tümünü amaca uygun biçimde içeren ve her yaştaki insanın beslenme kaynağı olarak kullanılabilecek

Detaylı

BESİNLER. Süt, yumurta, peynir, et, tavuk, balık gibi hayvansal kaynaklı besinler

BESİNLER. Süt, yumurta, peynir, et, tavuk, balık gibi hayvansal kaynaklı besinler BESİNLER Yaşam için gerekli besin öğelerini sağlayan bitkisel ve hayvansal gıdalar BESİN olarak tanımlanır. Besinler, elde edildikleri kaynaklara göre iki gruba ayrılır: Süt, yumurta, peynir, et, tavuk,

Detaylı

Katı Atık Yönetiminde Arıtma Çamuru. Enes KELEŞ Kasım / 2014

Katı Atık Yönetiminde Arıtma Çamuru. Enes KELEŞ Kasım / 2014 Katı Atık Yönetiminde Arıtma Çamuru Enes KELEŞ Kasım / 2014 İÇİNDEKİLER Arıtma Çamuru Nedir? Arıtma Çamuru Nerede Oluşur? Arıtma Çamuru Çeşitleri Arıtma Çamuru Nerelerde Değerlendirilebilir? 1. Açık Alanda

Detaylı

ORGANĠK BĠLEġĠKLER. 2. ÜNİTE 6. Bölüm

ORGANĠK BĠLEġĠKLER. 2. ÜNİTE 6. Bölüm ORGANĠK BĠLEġĠKLER 2. ÜNİTE 6. Bölüm Organik ve Anorganik BileĢiklerin Ayırt Edilmesi Kimya bilimi temelde organik ve anorganik olmak üzere ikiye ayrılır. * Karbonun oksitleri (CO, CO 2 ) * Karbonatlar

Detaylı

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ Gelişen teknoloji ile beraber birçok endüstri alanında kullanılabilecek

Detaylı

GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPILAN ÇALIŞMALAR ANALİZLER 1.1 GENEL ANALİZLER 1. KİMYASAL ANALİZLER kodu GM1101 Nem tayini Etüv yöntemi GM1102 Kül tayini Fırın yöntemi kuru yakma GM1103 Protein tayini Kjeldahl

Detaylı

BALIKLARDA SİNDİRİM VE SİNDİRİM ENZİMLERİ. İlyas KUTLU Kimyager Su Ürünleri Sağlığı Bölümü. vücudun biyokimyasal süreçlerinin etkin bir şekilde

BALIKLARDA SİNDİRİM VE SİNDİRİM ENZİMLERİ. İlyas KUTLU Kimyager Su Ürünleri Sağlığı Bölümü. vücudun biyokimyasal süreçlerinin etkin bir şekilde BALIKLARDA SİNDİRİM VE SİNDİRİM ENZİMLERİ İlyas KUTLU Kimyager Su Ürünleri Sağlığı Bölümü Proteinler, yağlar ve karbohidratlar balıklar amino asitlerin dengeli bir karışımına gereksinim tarafından enerji

Detaylı

Özel Formülasyon DAHA İYİ DAHA DÜŞÜK MALIYETLE DAHA SAĞLIKLI SÜRÜLER VE DAHA FAZLA YUMURTA IÇIN AGRALYX!

Özel Formülasyon DAHA İYİ DAHA DÜŞÜK MALIYETLE DAHA SAĞLIKLI SÜRÜLER VE DAHA FAZLA YUMURTA IÇIN AGRALYX! Özel Formülasyon DAHA İYİ Yumurta Verimi Kabuk Kalitesi Yemden Yararlanma Karaciğer Sağlığı Bağırsak Sağlığı Bağışıklık Karlılık DAHA DÜŞÜK MALIYETLE DAHA SAĞLIKLI SÜRÜLER VE DAHA FAZLA YUMURTA IÇIN AGRALYX!

Detaylı

BAL TANIMI BALIN BİLEŞİMİNİ OLUŞTURAN MADDELER

BAL TANIMI BALIN BİLEŞİMİNİ OLUŞTURAN MADDELER BAL TANIMI Bal, Türk Gıda Kodeksi 2000/39 sayılı Bal Tebliğinde "Bal; bal arılarının çiçek nektarlarını, bitkilerin veya bitkiler üzerinde yaşayan bazı canlıların salgılarını topladıktan sonra, kendine

Detaylı

Gönen Enerji Biyogaz, Sentetik Petrol, Organik Gübre ve Hümik Asit Tesisleri: Ar-Ge Odaklı Örnek Bir Simbiyoz Çalışması Hasan Alper Önoğlu

Gönen Enerji Biyogaz, Sentetik Petrol, Organik Gübre ve Hümik Asit Tesisleri: Ar-Ge Odaklı Örnek Bir Simbiyoz Çalışması Hasan Alper Önoğlu Gönen Enerji Biyogaz, Sentetik Petrol, Organik Gübre ve Hümik Asit Tesisleri: Ar-Ge Odaklı Örnek Bir Simbiyoz Çalışması Hasan Alper Önoğlu Altaca Çevre Teknolojileri ve Enerji Üretim A.Ş. Yönetim Kurulu

Detaylı

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1: MİKROBİYOLOJİYE GİRİŞ...1 BÖLÜM 2: MİKROORGANİZMALARIN MORFOLOJİLERİ.13 BÖLÜM 3: MİKROORGANİZMALARIN HÜCRE YAPILARI...

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1: MİKROBİYOLOJİYE GİRİŞ...1 BÖLÜM 2: MİKROORGANİZMALARIN MORFOLOJİLERİ.13 BÖLÜM 3: MİKROORGANİZMALARIN HÜCRE YAPILARI... İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1: MİKROBİYOLOJİYE GİRİŞ...1 1.1. Tanım ve Kapsam...1 1.2. Mikrobiyoloji Biliminin Gelişmesi...2 1.3. Mikroorganizmaların Hayatımızdaki Önemi...5 1.3.1. Mikroorganizmaların Yararları...5

Detaylı

Meyve ve Sebze ile ilgili kavramlar ve GDO

Meyve ve Sebze ile ilgili kavramlar ve GDO Meyve ve Sebze ile ilgili kavramlar ve GDO Doğal Ürünler! Bu ürünler tamamen doğal koşullarda üretilen ürünlerdir. Kimyasal gübre ve tarım ilacı kullanmadan, doğal tohumlarla üretilirler. Organik Ürünler!

Detaylı

RUS BUĞDAY AFİTLERİNE KARŞI BİYOLOJİK KORUMA

RUS BUĞDAY AFİTLERİNE KARŞI BİYOLOJİK KORUMA RUS BUĞDAY AFİTLERİNE KARŞI BİYOLOJİK KORUMA HAZIRLAYAN ÖĞRENCİLER 7-F Miray DAĞCI Ömür Mehmet KANDEMİR DANIŞMAN ÖĞRETMEN NİLÜFER DEMİR İZMİR - 2013 İÇİNDEKİLER 1. Projenin Amacı ve Hedefi.. 2 2. Afit

Detaylı

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ KĐMYA ÖĞRETMENLĐĞĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME 8. SINIF FEN VE TEKNOLOJĐ DERSĐ 3. ÜNĐTE: MADDENĐN YAPISI VE ÖZELLĐKLERĐ KONU: BAZLAR ÇALIŞMA YAPRAĞI

Detaylı

Sporcu Beslenmesi Ve Makarna. Prof. Dr. Funda ELMACIOĞLU Beslenme ve Diyetetik Bölümü Bölüm Başkanı

Sporcu Beslenmesi Ve Makarna. Prof. Dr. Funda ELMACIOĞLU Beslenme ve Diyetetik Bölümü Bölüm Başkanı Sporcu Beslenmesi Ve Makarna Prof. Dr. Funda ELMACIOĞLU Beslenme ve Diyetetik Bölümü Bölüm Başkanı BESLENME Genetik yapı PERFORMANS Fiziksel kondisyon Yaş Cinsiyet Yaş Enerji gereksinimi Vücut bileşimi

Detaylı

KİMYA BAKLAGİLLERİN AYÇİÇEK YAĞINA ETKİSİNİN SIVI DETERJANLA KIYASLANMASI GRUP PAK

KİMYA BAKLAGİLLERİN AYÇİÇEK YAĞINA ETKİSİNİN SIVI DETERJANLA KIYASLANMASI GRUP PAK YİBO Öğretmenleri (Fen ve Teknoloji-Fizik, Kimya, Biyoloji- ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı (2010-2) KİMYA BAKLAGİLLERİN AYÇİÇEK YAĞINA ETKİSİNİN SIVI DETERJANLA KIYASLANMASI GRUP PAK

Detaylı

Bornova Vet.Kont.Arst.Enst.

Bornova Vet.Kont.Arst.Enst. VETERİNER İLAÇ KALINTILARININ ÖNEMİ ve VETERİNER İLAÇ KALINTILARI TEST METOTLARI Beyza AVCI TÜBİTAK -ATAL 8-9 Ekim 2008 İZMİR KALINTI SORUNU? Hayvansal kökenli gıdalarda, hayvan hastalıklarının sağaltımı,

Detaylı

VETERİNER İLAÇ KALINTILARININ ÖNEMİ ve VETERİNER İLAÇ KALINTILARI TEST METOTLARI. Beyza AVCI TÜBİTAK -ATAL 8-9 Ekim 2008 İZMİR

VETERİNER İLAÇ KALINTILARININ ÖNEMİ ve VETERİNER İLAÇ KALINTILARI TEST METOTLARI. Beyza AVCI TÜBİTAK -ATAL 8-9 Ekim 2008 İZMİR VETERİNER İLAÇ KALINTILARININ ÖNEMİ ve VETERİNER İLAÇ KALINTILARI TEST METOTLARI Beyza AVCI TÜBİTAK -ATAL 8-9 Ekim 2008 İZMİR KALINTI SORUNU? Hayvansal kökenli gıdalarda, hayvan hastalıklarının sağaltımı,

Detaylı

DETERJAN VE DEZENFEKTANLAR. Fırat ÖZEL, Gıda Mühendisi 2006

DETERJAN VE DEZENFEKTANLAR. Fırat ÖZEL, Gıda Mühendisi 2006 DETERJAN VE DEZENFEKTANLAR Fırat ÖZEL, Gıda Mühendisi 2006 ÖNEMLİ! Gıdaları insanların sağlıklarını çok ciddi şekilde etkiler. Bu nedenle, gıda üreten kişilerin temizlik kurallarına uyması çok önemlidir.

Detaylı

TEBLĠĞ TASLAĞI TÜRK GIDA KODEKSĠ KAHVE VE KAHVE EKSTRAKTLARI TEBLĠĞĠ. (Tebliğ No:.)

TEBLĠĞ TASLAĞI TÜRK GIDA KODEKSĠ KAHVE VE KAHVE EKSTRAKTLARI TEBLĠĞĠ. (Tebliğ No:.) TEBLĠĞ TASLAĞI Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığından: TÜRK GIDA KODEKSĠ KAHVE VE KAHVE EKSTRAKTLARI TEBLĠĞĠ (Tebliğ No:.) Amaç MADDE 1 - (1) Bu Tebliğin amacı, kahve ve kahve ekstraktlarının tekniğine

Detaylı

SABUN SENTEZİ (Yağların Hidrolizi veya Sabunlaştırılması)

SABUN SENTEZİ (Yağların Hidrolizi veya Sabunlaştırılması) SABUN SENTEZİ (Yağların Hidrolizi veya Sabunlaştırılması) Gerek hayvansal yağlar gerekse bitkisel (nebati) yağlar, yağ asitlerinin gliserin (gliserol) ile oluşturdukları oldukça kompleks esterlerdir. Bu

Detaylı

1. Biyodizel Nedir? 2. Biyodizel in Tarihsel Gelişimi. 3. Biyodizel Üretim Aşaması. 4. Dünyada Biyodizel. 5. Türkiyede Biyodizel

1. Biyodizel Nedir? 2. Biyodizel in Tarihsel Gelişimi. 3. Biyodizel Üretim Aşaması. 4. Dünyada Biyodizel. 5. Türkiyede Biyodizel SİNEM ÖZCAN 1. Biyodizel Nedir? 2. Biyodizel in Tarihsel Gelişimi 3. Biyodizel Üretim Aşaması 4. Dünyada Biyodizel 5. Türkiyede Biyodizel 6. Biyodizel in Çevresel Özellikleri & Faydaları 7. Çeşitli Biyodizel

Detaylı

a) Kendine özgü organoleptik karakteri olan ve alkol miktarı +20 C de hacmen %15 den fazla olan,

a) Kendine özgü organoleptik karakteri olan ve alkol miktarı +20 C de hacmen %15 den fazla olan, Distile Alkollü İçkiler Tebliği R.G. Tarihi:21.10.1995 R.G. Sayısı:22440 1. KAPSAM Bu bölüm distile alkollü içkilerin tanımını ve özelliklerini kapsar. 2- TANIMLAR 2.1. Distile Alkollü İçki: a) Kendine

Detaylı

MEMEDEN BARDAĞA AKAN DOĞALLIK ÖZKAN ŞAHİN U.Ü.KARACABEY MYO GIDA TEKNOLOJİSİ PROGRAMI/SÜT OPSİYONU

MEMEDEN BARDAĞA AKAN DOĞALLIK ÖZKAN ŞAHİN U.Ü.KARACABEY MYO GIDA TEKNOLOJİSİ PROGRAMI/SÜT OPSİYONU MEMEDEN BARDAĞA AKAN DOĞALLIK ÖZKAN ŞAHİN U.Ü.KARACABEY MYO GIDA TEKNOLOJİSİ PROGRAMI/SÜT OPSİYONU MEMEDEN BARDAĞA AKAN DOĞALLIK Dünya nüfusundaki hızlı artış ile teknolojik gelişmeler insanları tarımsal

Detaylı

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ PROJENİN ADI: POLİMER KATKILI ASFALT ÜRETİMİNİN ARAŞTIRILMASI Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ ( Kimya Bilim Danışmanlığı Çalıştayı Çalışması 29 Ağustos-9 Eylül 2007) Danışman: Doç.Dr. İsmet KAYA 1 PROJENİN

Detaylı

5. Sınıf Fen ve Teknoloji

5. Sınıf Fen ve Teknoloji KONU: Besinler ve Dengeli Beslenme Besinlerin gerekliliği Bütün canlılar büyümek, gelişmek, ve yaşamını sağlıklı bir şekilde devam ettirebilmek için beslenmeye ihtiyaç vardır. Canlılar koşmak, yürümek

Detaylı

EK TATLANDIRICILAR. Enerjisi azaltılmış veya şeker ilavesiz tahıl bazlı tatlılar. Enerjisi azaltılmış veya şeker ilavesiz yağ bazlı tatlılar

EK TATLANDIRICILAR. Enerjisi azaltılmış veya şeker ilavesiz tahıl bazlı tatlılar. Enerjisi azaltılmış veya şeker ilavesiz yağ bazlı tatlılar Ağustos 2007 CUMA Resmî Gazete Sayı : 26602 TEBLİĞ Tarım ve Köyişleri Bakanlığından: TÜRK GIDA KODEKSİ GIDA MADDELERİNDE KULLANILAN TATLANDIRICILAR TEBLİĞİNDE DEĞİŞİKLİK YAPILMASI HAKKINDA TEBLİĞ (TEBLİĞ

Detaylı

Pazardan Sofraya:Pazarlama ve Tüketim Beslenmede Balığın Yeri ve Önemi

Pazardan Sofraya:Pazarlama ve Tüketim Beslenmede Balığın Yeri ve Önemi Pazardan Sofraya:Pazarlama ve Tüketim Beslenmede Balığın Yeri ve Önemi Prof. Dr. Yasemen YANAR Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Avlama ve İşleme Teknolojisi Bölüm Başkanı Tarih boyunca medeniyetler

Detaylı

Karbondioksitin Gıda Endüstisinde Kullanımı

Karbondioksitin Gıda Endüstisinde Kullanımı Karbondioksitin Gıda Endüstisinde Kullanımı Gıda endüstrisinde karbondioksit gıda işleme ve gıda muhafazasında farklı şekillerde kullanılabilmektedir 1.Gıda işleme amacıyla karbondioksit kullanımı Süper

Detaylı

PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU

PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU T. GÜNGÖREN 1, H. MADENOĞLU 1, M. SERT 1, İ.H. METECAN 2, S. ERDEM 1, L. BALLİCE 1, M. YÜKSEL 1, M. SAĞLAM 1 1 Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,

Detaylı

Meyve ve Sebze Depolanması ve İhracatında Kullanılan Modifiye Atmosfer Ambalajlarındaki Gelişmeler Doç. Dr. Fatih ŞEN

Meyve ve Sebze Depolanması ve İhracatında Kullanılan Modifiye Atmosfer Ambalajlarındaki Gelişmeler Doç. Dr. Fatih ŞEN Meyve ve Sebze Depolanması ve İhracatında Kullanılan Modifiye Atmosfer Ambalajlarındaki Gelişmeler Doç. Dr. Fatih ŞEN Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü fatih.sen@ege.edu.tr Modifiye

Detaylı

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ U. OLGUN, Ö. ÖZYILDIRIM, V. SEVİNÇ Sakarya Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Mithatpaşa, 54, Sakarya ÖZET Ayçiçek yağı üretim tesislerinden

Detaylı

2. Kanun- Enerji dönüşümü sırasında bir miktar kullanılabilir kullanılamayan enerji ısı olarak kaybolur.

2. Kanun- Enerji dönüşümü sırasında bir miktar kullanılabilir kullanılamayan enerji ısı olarak kaybolur. Enerji Dönüşümleri Enerji Enerji; bir maddeyi taşıma veya değiştirme kapasitesi anlamına gelir. Enerji : Enerji bir formdan diğerine dönüştürülebilir. Kimyasal enerji ;moleküllerinin kimyasal bağlarının

Detaylı

İTÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANALİZ FİYATLARI LİSTESİ (2015)

İTÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANALİZ FİYATLARI LİSTESİ (2015) A. KİMYASAL ANALİZLER A1. BESİN ETİKETİ ANALİZLERİ Etüv yöntemi 70 K1001 Nem Tayini Vakumlu etüv yöntemi 70 Distilasyon yöntemi 70 K1002 Kül Tayini Fırın yöntemi kuru yakma 80 Yaş yakma 80 K1003 Protein

Detaylı

EVALUATION OF THE POTENTIAL OF LIVESTOCK BREEDING IN THE CITY OF MUŞ FOR THE RESEARCH OF BIOGAS PRODUCTION

EVALUATION OF THE POTENTIAL OF LIVESTOCK BREEDING IN THE CITY OF MUŞ FOR THE RESEARCH OF BIOGAS PRODUCTION Muş Alparslan Üni versi tesi Fen Bilimleri Dergisi Muş Alparslan University Journal of Science ISSN:2147-7930 Cilt/Volume:2 Sayı/ Issue:1 Haziran/June: 2014 MUŞ İLİNDE HAYVAN POTANSİYELİNİN DEĞERLENDİRİLEREK

Detaylı

Türk Gıda Kodeksi Gıdalarda Kullanılan Tatlandırıcılar Tebliği (Tebliğ No:2002/ 56)

Türk Gıda Kodeksi Gıdalarda Kullanılan Tatlandırıcılar Tebliği (Tebliğ No:2002/ 56) Türk Gıda Kodeksi Gıdalarda Kullanılan Tatlandırıcılar Tebliğinde Değişiklik Yapılması Hakkında Tebliğ Resmi Gazete: 11.10.2002-24903 Resmi Gazete: 25. 8. 2002-24857 Tarım ve Köyişleri Bakanlığı ve Sağlık

Detaylı

Canlılardaki Organik Bileşikler

Canlılardaki Organik Bileşikler Canlılardaki Organik Bileşikler Yapılarındaki temel element C, daha sonra ise H ve O dir. Bunların dışında birçok organik bileşikte N, P, S gibi elementler de bulunur. Genellikle çok sayıda atom içeren

Detaylı

Mısır silajında EM-silaj kullanımının etkileri

Mısır silajında EM-silaj kullanımının etkileri Mısır silajında EM-silaj kullanımının etkileri Raporu hazırlayan: Feed Innovation Services (FIS) FIS Aarle-Rixtel Hollanda L. J. van der Kolk W. Smink Haziran 2004 Müşteri: EM Agriton BV Noordwolde Hollanda

Detaylı

BESLENME VE SAĞLIK AÇISINDAN KEÇİ SÜTÜNÜN NİTELİKLERİ

BESLENME VE SAĞLIK AÇISINDAN KEÇİ SÜTÜNÜN NİTELİKLERİ BESLENME VE SAĞLIK AÇISINDAN KEÇİ SÜTÜNÜN NİTELİKLERİ Keçi, kuru ve sıcak yerlerde ve özellikle tarımsal açıdan geri kalmış bölgelerde yaşayan insanlar için çok önemli bir besin ve gelir kaynağıdır. Gerek

Detaylı

Hatice YILDIRAN. Gıda Mühendisi BURDUR İL MÜDÜRLÜĞÜ

Hatice YILDIRAN. Gıda Mühendisi BURDUR İL MÜDÜRLÜĞÜ Hatice YILDIRAN Gıda Mühendisi BURDUR İL MÜDÜRLÜĞÜ GIDA TAKVİYELERİ Eğitim Yeri Eğitim Konusu : HOLLANDA-TNO : Gıda Takviyeleri Eğitim Süresi : 21 Aralık 2012-20 Mart 2013 Danışman : Dr. Koen VENEMA Eğitim

Detaylı

Geri Dönüşüme Katıl,Dünyaya Sahip Çık İLERİ PİROLİZ

Geri Dönüşüme Katıl,Dünyaya Sahip Çık İLERİ PİROLİZ BİYO KÜTLE ENERJİ Geri Dönüşüme Katıl,Dünyaya Sahip Çık İLERİ PİROLİZ «Son balık tutulduğunda, Son kuş vurulduğunda, Son ağaç kesildiğinde, Son nehir kuruduğunda, Paranın yenilecek bir şey olmadığını anlayacaksınız!»

Detaylı

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI ENERJİ Artan nüfus ile birlikte insanların rahat ve konforlu şartlarda yaşama arzuları enerji talebini sürekli olarak artırmaktadır. Artan enerji talebini, rezervleri sınırlı

Detaylı

GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ANALİZ VE ENDÜSTRİYEL HİZMETLER DÖNER SERMAYE LİSTESİ

GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ANALİZ VE ENDÜSTRİYEL HİZMETLER DÖNER SERMAYE LİSTESİ T.C. ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ANALİZ VE ENDÜSTRİYEL HİZMETLER DÖNER SERMAYE LİSTESİ 2014 DENEY VEYA HİZMET ADI FİYAT (TL) 1000

Detaylı

Raf ömrü çalışmaları

Raf ömrü çalışmaları Raf ömrü çalışmaları Prof. Dr. İsmail Sait DOĞAN Gıda grupları Bozulurluğu yüksek olan gıdalar (raf ömrü günlerle ölçülür). Süt, et, yeşil sebze Orta derecede bozulabilir gıdalar (raf ömrü haftalar ile

Detaylı

MUCİZE KALKAN İLE SUYUMUZ ŞİMDİ PET ŞİŞELERDE DE SAĞLIKLI

MUCİZE KALKAN İLE SUYUMUZ ŞİMDİ PET ŞİŞELERDE DE SAĞLIKLI MUCİZE KALKAN İLE SUYUMUZ ŞİMDİ PET ŞİŞELERDE DE SAĞLIKLI HAZIRLAYAN ÖĞRENCİLER 7-D SELİN YAĞMUR ÇAKMAK DOĞA DAĞ DANIŞMAN ÖĞRETMEN NİLÜFER DEMİR İZMİR - 2013 İÇİNDEKİLER 1. PROJENİN AMACI.3 2. PET ŞİŞELER

Detaylı

Yağlar ve Proteinler

Yağlar ve Proteinler Yağlar ve Proteinler Yağlar Yağlar, yağ asitleri ve gliserolden oluşmuş organik bileşiklerdir. Yağlar en ekonomik enerji kaynaklarıdır. Yağlar aynı miktardaki karbonhidrat ve proteinlerin iki katından

Detaylı

CANLILAR VE ENERJİ İLŞKİLERİ

CANLILAR VE ENERJİ İLŞKİLERİ CANLILAR VE ENERJİ İLŞKİLERİ Besin Zincirindeki Enerji Akışı Madde Döngüleri Enerji Kaynakları ve Geri Dönüşüm Hazırlayan; Arif Özgür ÜLGER Besin Zincirindeki Enerji Akışı Bütün canlılar yaşamlarını devam

Detaylı

RASYON TANIM, KİMYASAL BİLEŞİM, VE RASYON HAZIRLAMA PROF. DR. AHMET ALÇİÇEK EGE ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ

RASYON TANIM, KİMYASAL BİLEŞİM, VE RASYON HAZIRLAMA PROF. DR. AHMET ALÇİÇEK EGE ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ RASYON TANIM, KİMYASAL BİLEŞİM, VE RASYON HAZIRLAMA PROF. DR. AHMET ALÇİÇEK EGE ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ (Bağırsaklar) (Kırkbayır) (Yemek borusu) (İşkembe) (Şirden) (Börkenek) Yemin Süt Sığırı Midelerinde

Detaylı