Endüstriyel ekmek mayası fermentasyonu öngörü modeli

Abstract

ENDÜSTRİYEL EKMEK MAYASI FERMENT ASYONU ÖNGÖRÜ MODELİ Akif Hocalar Anahtar kelimeler : Ekmek mayası, Saccharomyces cerevisiae, darboğaz prensibi, öngörü modeli, etanol oluşumu. Özet : Bu çalışmada endüstriyel ekmek mayası `Saccharomyces cerevisiae` fermentasyonu modellemesi yapılmıştır. Bu modelleme yapılırken temel maya biyolojisi, hücre içinde gerçekleşen metabolik faaliyetler ve matematiksel modelleme teknikleri incelenmiş ve darboğaz prensibi esas alınarak elde edilen proses denklemleri kullanılarak simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Ekmek mayası üretiminde ana hedef etanol oluşumu minimize edilerek, maksimum miktarda maya üretimi olmakla birlikte, en ekonomik ve belirli bir kalite ürün elde edilmesidir. Endüstriyel fermentasyonlarda kullanılan maya kültürüne ve substrat özelliklerine bağlı olarak proses davranışları farklılık arzetmektedir. Bu çalışmada iki farklı fermentasyon türü için geliştirilen öngörü modelleri ile substrat beslemesi, etanol ölçümü ve model denklemleri kullanılarak özgül üreme hızları ve biyokütle konsantrasyonu öngörüsü yapılmıştır. Model endüstriyel bir tesiste SCADA ortamında on-line ölçümler kullanılarak çalıştırılmıştır.

PREDICTIVE MODEL of INDUSTRIAL BAKER'S YEAST FERMENTATION Akif Hocalar Keywords : Baker's yeast, Saccharomyces cerevisiae, bottle-neck, predictive model, ethanol production. Summary : In this study, the predictive modelling of industrial baker's yeast `Saccharomyces cerevisiae` fermentation has been carried out. During this study, biological and metabolic pathways of the yeast cell and its modelling techniques are investigated. Computer simulations are carried out by solving the dynamic process equations based upon bottle-neck principle of the batch and fedbatch fermentations. Although the main object of a baker's yeast fermentation is to maximize the amount of yeast with minimum ethanol production, the quality and the cost factors must be considered. Industrial fermentation processes have got different properties according to yeast culture and substrat type used in fermentations. In this study, the parameters of the model were estimated for two different type of fermentation based on on-line measurements. This predictive model has been operated under SCADA platform by using on-line measurements.