RHİZOPUS ARRHİZUS'DAN KATI HAL FERMENTASYONU İLE LİPAZ ÜRETİMİ

Abstract

T.C. FIRAT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÖZET Yüksek Lisans Tezi RHIZOPUSARRHIZUS'DAN KATI HAL FERMANTASYONU İLE LİPAZ ÜRETİMİ Aysun ORHAN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 2002, Sayfa 87 Bu çalışmada temel olarak küf türünden olan Rhizopus arrhizus'âm katı hal fermantasyonu ile lipaz üretimi için gerekli proses şartları incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında karbon kaynağı olarak sadece ticari Önemi olmayan fakat besin değeri fazla olan buğday kepeği kullanılmıştır. En yüksek enzim aktivitesi %5 kepek konsantrasyonu, 0.3 mm kepek boyutu ve pH=6.67'de (doğal pH) 751.9 jj.mol/L.dak. olarak elde edilmiştir. Daha sonra lipaz üretimine başlangıç mikroorganizma konsantrasyonunun, karıştırma hızının etkisi ve buğday kepeği ortamına çeşitli katkı maddelerinin (mısır özü yağı, glikoz, yeast ekstrakt, MgSO^JFfeO, K2HPO4 ve KH2PO4) etkisi incelenmiştir. Çalışmanın ikinci yansında ise karbon kaynağı olarak yine ticari öneme sahip olmayan ay çekirdeği küspesi kullanılmıştır. En yüksek enzim aktivitesi %5 ay çekirdeği küspesi konsantrasyonu, 0.15 mm ay çekirdeği küspesi boyutu ve pH=6.67'de (doğal pH) 625.175 umol/L.dak. olarak elde edilmiştir. Buğday kepeğinde yapılan diğer çalışmalar ay çekirdeği küspesinde de denenmiştir.II Üretilen lipazı analiz etmek için sıcaklık, pH ve karıştırma hızının kontrol edilebileceği 30 mi çalışma kapasiteli bir karıştırmak kap kullanılmıştır. Hidroliz tepkimesi pH-stat metoduna göre yani pH değeri sabit tutulan tepkime ortamında, tributirinin lipaz tarafından hidrolizi sonucunda oluşan yağ asitlerini nötrleştirmek için harcanan NaOH miktarının zamana karşı ölçülmesiyle izlenmiştir. Bu izlenim Optimum pH: 6 ve sıcaklık: 35°C'de yapılmıştır. Anahtar Kelimeler : Rhizopus arrhizus, Lipaz Enzimi, Katı Hal Fermantasyonu, Buğday Kepeği, Ay Çekirdeği Küspesi.

Ill SUMMARY Master Thesis LIPASE PRODUCTION FROM RHIZOPUS ARKHIZUS WITH SOLED STATE FERMENTATION Aysun ORHAN University of Fırat Graduate School of Natural and Applied Science Department of Chemical Engineering 2002, Page 87 In this study, some process conditions for lipase production by Rhizopus arrhizus were investigated using solid-state fermentation technique. In the first part of the study, wheat bran which is nutritionally rich but is not important commercially was used as a carbon source. The highest lipolytic activity reached was 752 umole/L.min. which was obtained in the presence of 5 % (w/v) wheat bran, with a particle size of 0.3 mm and at pH: 6.67. The effects of initial spore concentration and agitation rate on lipase production were also studied. Having found the optimum process conditions, fermentation medium was supplemented with some chemicals such as corn oil, glucose, yeast extract, MgS04.7H20, K2HPO4 and KH2PO4 in order to improve lipase production. In the second part of the work, sun flower waste was used as a solid substrate. The maximum enzyme activity (625.175 jimole/L.min.) was obtained at 5 % (w/v) waste concentration using 0.15 mm particle size. In order to get comparable results, similar parameters were investigated in the precense of sun flower oil waste....,; \,, "-^ '* ÂIV In order to measure the activity of lipase produced, a 30 ml working capacity reactor with pH, temparature and agitation control was used throughout the experiments. The activity of lipase was determined by titrimetric method in which a certain amount of NaOH was used to neutralise the fatty acids released during the hydrolysis. Key words: Rhizopus arrhizus, Lipase Enzyme, Solid State Fermentation, Wheat Bran, Sun Flower Pulp.