Microbial production of coconut aroma

Abstract

Bu araştırmada, doğal aroma maddesinin biyoteknolojik işlemlerle üretilmesi gerçekleştirildi. Büyüyen dünya pazarlarında, doğal maddelere karşı belirgin bir eğilim olması nedeniyle aroma veren maddeye, doğal sıfatını vermek için bir küf türü olan Trichoderma viride kullanarak hindistan cevizi aroması (6- pentyl-a-pyrone) üretilmeye çalışıldı. Trichoderma viride, patates-dekstroz sıvı besisinde yetiştirildi. Fermentasyon, yüzeyde büyütme ve daldırma yöntemleri kullanılarak gerçekleştirildi. Ayrıca yeni bir çalışma olan iki fazlı fermentasyon incelendi. pH, sıcaklık, substrat konsantrasyonu gibi çeşitli parametreler üzerinde 6- pentyl-a-pyron'un miktar çalışmaları yapıldı. Aroma izolasyonu, buhar distillasyonu ve fermente edilmiş besi yerinin direk çözücü ile ekstrekte edilmesiyle gerçekleştirildi. Optimum aroma miktarı 25±1 °C de ve pH=5.6 da elde edildi. Ayrıca maksimum aroma miktarı, pH=5.6'da ve 25±1 °C'de, destek kullanılmış su- oktan içeren iki fazlı fermentasyonun uygulanmasıyla 533 mg/L olarak gözlendi. Sıcaklık düşüşü (25-+20°C), üretilen lakton miktarında azalmaya (69^14 mg/L), sıcaklık artışı (25->28°C) ise toplam aroma miktarında çoğalmaya neden olmuş fakat lakton miktarında (69-+70 mg/L) hiç bir değişme gözlenmemiştir. Ayrıcayüzey tipi fermentasyonda B-vitaminlerinin miktar üzerinde olumlu etkileri gözlenmiştir ki verim pH=5.6 ve 25±l°C'de 139 mg/L olarak bulunmuştur. Deney sonuçlarına göre, 6-pentyl-a-pyrone maddesinin üretilmesinde, iki fazlı fermentasyon kullanılması, miktar ve kalite yönünden çok fazla avantajlar sergilediği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler : Hindistan cevizi aroması, 6-pentyl-a-pyrone, Trichoderma viride, îki Fazlı Fermentasyon, Yüzey ve daldırma tipi fermentasyon. vı

This research was carried out in order to produce a natural flavor compound by biotechnological processes since there is a distinct trend toward `natural` compounds in a growing world market. Therefore, a coconut aroma (6-pentyl-apyrone) was tried to be produced by using the filamentous fungus Trichoderma viride to give the flavor `a natural status`. Trichoderma viride was cultivated on potato dextrose broth. Fermentation was carried out using surface and submerged culture methods. A novel study of fermentation with two-phase system was also examined. Quantity analyses of 6-pentyl-a-pyrone were performed on different parameters such as pH, temperature and substrate concentration. Flavor isolation was carried out by steam distillation and direct solvent extraction of fermented broth. It was found that optimum flavor quantity was obtained at 25±1 °C and pH=5.6. Also maximum quantity of the flavor was observed to be 533 mg/L when fermentation was carried out in two-phase system of water-octane with wood support at 25±1 °C and pH=5.6. Decrease in temperature (25-* 20°C) caused decrease in quantity (69 -* 14 mg/L) of lactone produced and an increase in temperature (25 ->. 28°C) caused an increase in the quantity of total aroma produced but no change (69 - ? 70 mg/L) in the quantity of lactone. It illwas also observed that B-vitamins have a positive effect on the quantity which was found to be 136 mg/L at pH=5.6 and 25±1 °C in submerged culture fermentation. From the analysis of the results, it is concluded that fermentation in two- phase system for the production of 6-pentyl-ot- pyrone exhibits more advantages from the quantity and quality points. KeyWords: Coconut aroma, 6-pentyl-ot-pyrone, Trichoderma viride. Two-phase Fermentation, Surface and Submerged Culture Fermentation. IV