Food Engineering / Gıda Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/12
Browse
3 results
Search Results
Article Citation - WoS: 10Citation - Scopus: 11Enzymatic Hydrolysis of Organosolv-Pretreated Corncob and Succinic Acid Production by Actinobacillus Succinogenes(Elsevier, 2024) Büyükkileci, Ali Oğuz; Buyukkileci, Ali Oguz; 03.08. Department of Food Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyIn this study, the conversion of organosolv-treated corncob into monosaccharides through enzymatic sacchari-fication was investigated, with the resulting monosaccharides being utilized as a carbon source to produce succinic acid. The synergy between the cellulase and xylanase provided 76% cellulose and 64% xylan di-gestibility at 50 degrees C and pH 5.2. In separate hydrolysis and fermentation (SHF), Actinobacillus succinogenes pro-duced 12.7 g/L of succinic acid from the hydrolysate with 0.12 g/g yield based on the pretreated corncob. Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) demonstrated better performance with 16 g/L succinic acid titer and 0.24 g/g yield, though SHF provided a higher production rate. The condition in the SSF (37 degrees C and pH near neutral) was suboptimal for the enzymes, thus the succinic acid production was limited by the saccharification step. These findings emphasize the potential of organosolv-treated corncob to serve as an enzymatic hydrolysis substrate without neutralization and detoxification, supplying glucose and xylose for succinic acid production by A. succinogenes.Research Project Enzimatik ksilooligosakkarit üretimi için organosolv önişleminin kullanımı(2019) Büyükkileci, Ali Oğuz; 03.08. Department of Food Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyPrebiyotik karbonhidrat olan ksilooligosakkaritler (KOS), lignoselülozik tarım ve gıda atıklarındaki ksilan polisakkaritinin hidroliz edilmesiyle üretilir. Alkali ekstraksiyona dayanan enzimatik hidroliz ve otohidroliz kullanılan yöntemler çesitli kısıtlara sahiptir. Bu çalısmada bu kısıtları asabilecek olan bir yöntem gelistirilmesi hedeflenmistir. Model olarak kullanılan mısır koçanı organosolv önisleminden geçirilmistir. Organosolv sartları (çözgen derisimi, süre, sıcaklık, katalizör ilavesi) biyokütledeki lignini uzaklastıracak ancak ksilanın biyokütlede kalmasını saglayacak sekilde ayarlanmıstır. Uygun sartlarda ligninin %40-%50?si ayrılabilirken ksilan yaklasık %85 oranında katıda kalmıstır. Islem görmüs biyokütle üç ticari ksilanaz ile hidroliz edilerek organosolv isleminin KOS üretimine etkisi belirlenmistir. Organosolv ve enzimatik hidroliz sartlarının toplam KOS üretiminde etkili oldugu görülmüstür. En verimli KOS üretimi 150°C?de 1 sa %70 etanol ve 0,1M MgO varlıgında organosolv islemi görmüs biyokütle ile elde edilmistir. Bu biyokütlenin 70°C?de 0,6 U/ml ksilanaz ile geçeklestirilen enzimatik hidrolizi sonucu ksilanın %82?si dönüstürülerek 11 g/l KOS içeren hidrolizat elde edilmistir. Gelistirilen yöntem sayesinde ksilanın ekstrakt edilmesine ihtiyaç duyulmadıgı için derisik alkali ya da asit gibi kimyasallar kullanılmayacak ve otohidroliz yöntemindeki gibi çok yüksek sıcaklıklar kullanılmadıgı için karbonhidrat bozunma ürünleri olusmayacaktır. Bunlar ürün saflastırma asamalarını kolaylastıracak ve çevreye zararlı kimyasal atık miktarını azaltacaktır. Süreçte lignince zengin bir sıvı faz ve selülozca zengin katı faz olusmaktadır ve ksilan ile beraber bunlar da degerlendirilerek biyorafineri yaklasımıyla lignoselülozik atıklara katma deger kazandırılabilir. Bu çalısmanın devamında ürünün saflastırılması ve prebiyotik etkilerinin belirlenmesi için projeler gelistirilmesi planlanmaktadır. Ayrıca gelistirilen süreç diger lignoselülozik atıklar üzerinde de test edilecektir.Article Citation - WoS: 6Citation - Scopus: 6Organosolv Pretreatment of Corncob for Enzymatic Hydrolysis of Xylan(Springer, 2023) Büyükkileci, Ali Oğuz; Büyükkileci, Ali Oğuz; Temelli, Nuran; 03.08. Department of Food Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyXylan is a renewable polysaccharide, readily available in agricultural and forestry residues. It can be hydrolyzed to produce xylooligosaccharides (XOS) with prebiotic activity and xylose, a precursor for several industrial chemicals. Enzymatic hydrolysis of xylan in the lignocellulosic biomass to obtain xylose and XOS requires a pretreatment to facilitate xylanase activity. In this study, organosolv was evaluated for the delignification of corncob while retaining xylan in the pretreated biomass. The treatment at 170 °C for 1 h with 70% ethanol provided 50% lignin removal and 81% xylan recovery. Increasing temperatures and decreasing ethanol fractions decreased the pH and the xylan recovery. Loss of xylan in the organosolv at 190 °C and in the liquid hot water treatment could be prevented by the addition of 100 mM MgO, without compromising lignin removal. Pretreated corncob was suspended in citrate buffer and hydrolyzed by commercial xylanases. Accellerase XY (250 U/ml) at pH 5.5 and 55 °C and Econase XT (0.6 U/ml) at pH 6.0 and 70 °C provided around 65% xylan digestibility and generated xylose (9.8 g/l) and XOS (10.9 g/l), respectively. This approach could decrease xylan loss and degradation in the pretreatment step and yield clear hydrolysates composed of essentially xylose or XOS. Lignocellulosic biorefineries can benefit from the efficient utilization of xylan, increasing sustainability. © 2023, The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.