Buğday kepeğinden tek hücre proteini üretimi üzerinde araştırmalar

Abstract

İÜ ÖZET Bu calışmanın amacı tarımsal kaynaklı ve gıda endüstrisi artığı olan bir materyalin mikrobiyolojik yöntemle değerlendirilmesi esasına dayanmaktadır. Araştırmamızda bir değirmencilik artığı olan buğday kepeği tek hücre proteini üretiminde hammadde olarak kullanılmıştır. Bu amaçla önce, Toprak Mahsûlleri Ofisinden sağlanan buğday kepeğinin kimyasal analizleri yapılarak mikroorganizmanın üremesi için uygun bileşimde olup olmadığı saptanmıştır. Selülozik yapıda bir hammadde olan kepeğin, tek hücre proteini üretiminde mikroorganizmalar tarafından karbon ve enerji kaynağı olarak kullanılabilmesi için hidroliz edilme zorunluluğu bulunmaktadır. Bu konuda benzeri araştırmalardan yararlanılarak öncelikle kepeğin hidrolizi ile ilgili bir yön tem araştırması yapılmıştır. Elde edilen hidroli zatlar daha sonra üreme ortamı olarak çalkalamalı şişe ve fermentör yönte miyle Saccharomyces cerevlsiae ATCC 4126 'nın üretiminde kul lanılmıştır. Fermentör yöntemiyle gerçekleştirilen üretimde sıcaklık, havalandırma, köpük önleme ve dakikadaki devir sayı sını otomatik olarak kontrol eden 3 lt'lik bir fermentör kullanılmıştır. Hidrolizle ilgili olarak elde edilen sonuçlara göre % l'lik hidroklorik asit konsantrasyonunun kullanıldığı hidroliz yön teminin en yüksek şeker derişimin (% 46.80) sağladığı belirlenmiştir. Bu şekerlerin, maya hücreleri tarafından kullanıldığı deneylerle gösterilmiş ve en iyi üreme sonucu yine % 1lik hidroklorik asit konsantrasyonu kullanılarak hazırlanan üreme ortamından elde edilmiştir. Fermentagyondan sonra maya hücreleri santrifüjle sıvıdan ay rılmıştır. Hücreler bir kapta toplanmış, kurutulmuş, protein miktarı ve proteinin içeriği amino asitlerin nitelik ve niceleri likit kolon kromatograf isinde saptanmıştır. Buğday kepeğinde protein miktarı % 15.55 iken, fermantasyon sonunda elde edilen tek hücre proteininde bu miktar % 49. 89* a kadar ulaşmaktadır. Elde edilen tek hücre proteininin amino asit profiline ait sonuçlar, kaynağın sistin ve metlonin açısından düşük, diğer amino asitler açısından da yüksek olduğunu ortaya koymuştur.

V SUMMARY The aim of this study is to research the utilization possibili ties of food and agricultural wastes by using microbiological methods. In this research wheat bran, the cellulosic waste of milling industry, was used specifically for the production of single cell protein (SCP). For this purpose firstly chemical properties of wheat bran was examined. The results showed that the composition of bran was suitable for the growth of microorganisms during the produc tion of SCP. Generally cellulosic wastes contain carbohydrates in the form of cellulose and hemicellulose in their biological structures. These polymers must be reduced to monomeric sugars before fer mentation. So the first step of the SCP production is the hydrolyzation treatment. On the other hand, different types of hydrolyzation techniques were examined in this study, too. Among the four types of hydrolyzation techniques, the best result was obtained from the wheat bran treated with 1 % HCl. So the maximum sugar yield (46.80 %) was oberved in this application. Second step of this research was releated with the SCP produc tion techniques. For this purpose two methods were applied ;VI a) Shake culture method, b) Ferment er method Saccharomyces cerevisiae ATCC 4126 was used for the ferment ation of sugars in the hydrolyzates obtained from wheat bran. After fermentation, the yeast cells (biomass) were separated by centrifugation and the biomass was dried and weighed. The protein content of SCP was determined by Micro-Kjeldahl method. Liquid chromatography was used for qualitative and quantitative amino acid analysis. The results of protein and amino acid analysis were shown Table 4.12. The average value of bran protein was 15.55 %. During the fermentation protein content of biomass was increas ed up to 49.89 %. We hope that this research will be usefull for future studies releated with this subject and as a result SCP obtained from wheat bran is valuable material for the aminal feeding.