Studies on citric acid production by Aspergillus niger using undersized semolina

Abstract

Bu çalışmada, elek altı unundan Aspergillus riıgef/e sitrik asit üretimi üzerine başlangıç pH^ının, metanolün, amonyum nitratın ve farklı substrat konsantrasyonlarının etkisi araştırıldı. Fermantasyon süresince, pH, sitrik asit konsantrasyonu, biyokütle konsantrasyonu ve toplam karbonhidrat miktarı (glikoz cinsinden) belirlendi. A. nigefm üreme ve sitrik asit üretim modellemesi yapılarak maksimum özgül üreme hızı, maksimum özgül sitrik asit üretim hızı, adaptasyon zamanı ve asimptot değerleri hesaplandı. Elek altı unundan sitrik asit üretimi için optimum başlangıç pH'sı 6.5 olarak bulundu. Başlangıç pH'sı 6.5 ve %0.01, %0.1 ve %0.5 elek altı unu içeren ortamlarda, sırasıyla 0.0506, 0.3904, 1.1904 g/L sitrik asit üretildi. Un konsantrasyonu arttıkça, sitrik asit konsantrasyonu arttı. %3.0 metanol ve %0.03 amonyum nitrat eklenmesiyle sitrik asit ve biyokütle oluşum hızları arttı. Maksimum sitrik asit verimi (%70.4), başlangıç pH'sı 6.5 olan, %3.0 metanol ve %0.03 amonyum nitrat içeren %0.01'lik un ortamında bulundu. %0.5 un, %0.5 un+ %3.0 metanol, %0.5 un+%0.03 amonyum nitrat, %0.5 un+%3.0 meianol+ %0.03 amonyum nitrat içeren fermantasyon ortamlarında elde edilen değerler için mpdifıye Gompertz modeli uygulandı. A. nigefm maksimum özgül sitrik asit üretim hızları hesaplandı. Bu fermantasyon ortamlarında A. n/ger'ın maksimum özgül sitrik asit üretim hızları sırasıyla, 0.007, 0.010, 0.012,0.010 sa'1 olarak hesaplandıA. niger ile sitrik asit üretiminde elek altı unu ekonomik bir hammadde olarak kullanılabilir.Anahtar kelimeler: Aspergillus niger, sitrik asit üretimi, elek altı unu, metanol, amonyum nitrat, modelleme, verim.

In this research, the effects of initial phi, methanol, ammonium nitrate and different substrate concentrations on citric acid production from undersized semolina by Aspergillus niger were investigated. During fermentation period; nH, citric acid concentration, biomass concentration and the amount of total carbohydrates (as glucose) were determined. Growth and citric acid production of A. niger were modeled and maximum specific growth rate, maximum specific citric acid production rate, lag time and asymptote value were calculated. Optimum initial pH value for citric acid production from undersized semolina was found as 6.5. About 0.0506, 0.3904, and 1.1904 g/L of citric acid was produced in 0.01, 0.1, 0.5% undersized semolina medium with initial pH 6.5, respectively. As undersized semolina concentration increased, citric acid concentration increased. Citric acid and biomass formation rates were increased with the addition of 3.0% methanol and 0.03% ammonium nitrate. Maximum citric acid yield (70.4%) was obtained in 0.01% undersized semolina medium containing 3.0% methanol and 0.03% ammonium nitrate with initial pH 6.5. Maximum specific citric acid production rates of A. niger were calculated by modified Gompertz model. In the fermentation medium containing 0.5% undersized semolina, 0.5% undersized semolina+3%methanol, 0.5% undersized semolina+0.03% ammonium nitrate, 0.5% undersized semolina+3% methanol+0.03% ammonium nitrate, maximum specific citric acid production rates of A. niger were calculated as 0.007, 0.010, 0.012, 0.010 h`1, respectively. Undersized semolina can be used as an economic raw material in the production of citric acid by A. niger.Key words: Aspergillus niger, citric acid production, undersized semolina, methanol, ammonium nitrate, modeling, yield.