Kitinin kimyasal ve biyolojik yöntemlerle kitosana dönüşümünde biyoreaktör tasarımı ve tasarım parametrelerinin incelenmesi
Yükleniyor...
Tarih
2009
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalısmanın amacı karides (Penaeus sp.) atıklarından kimyasal yolla elde edilen kitinin biyolojik yöntemlerle kitosana dönüsümünde kullanılacak farklı tipteki biyoreaktörlerin tasarlanması ve tasarım parametrelerinin kitosanın bazı karakteristik (deasetilasyon derecesi, moleküler agırlık, viskozite gibi) özellikleri üzerinde olan etkilerinin incelenmesidir. Kitosan kitinin deasetilasyonu ile ortaya çıkan biyobozunur, toksisitesi olmayan, antimutajenik ve antimikrobiyal özellik tasıyan bir biyopolimerdir. Kitosan üretiminin baslangıç maddesi deniz kabuklusu atıgıdır. Deniz kabuklusu atıgı protein ve mineral gibi çesitli safsızlıklar içerdigi için ilk önce kabukların deproteinizasyonu (protein giderimi) ve demineralizasyonu (mineral giderimi) yapılmaktadır. Kimyasal yolla üretilen kitinden kitosan üretebilmek için yapılan deasetilasyon 2 temel basamaga ayrılmıstır. Bu basamaklardan en önemlisi; reaktör tasarımı için en gerekli parametreler olan reaksiyon kinetiklerinin bulunmasıdır. Bu parametreler; reaksiyon hız sabiti, aktivasyon enerjisi, Arrhenius denklemindeki frekans sabiti ve efektif difüzyon sabitidir. Bunlar 6 saat süren 4 ayrı sıcaklık için yapılan kimyasal deasetilasyon isleminin sonucunda elde edilen deasetilasyon dereceleri üzerinden hesaplanmıstır. Kullanılan analiz yöntemleri ise titrimetrik ve UV spektrofotometre temellidir. Elde edilen reaksiyon parametrelerinden sonra reaktör tasarımları için bir kinetik model belirlenmistir. Büzülen çekirdek modeli olarak adlandırılan bu model sistemi tanımlamakta ve reaksiyonun hız belirleyici basamagının bulunmasını saglayarak tasarımları kolaylastırmaktadır. Bu yöntemlerden ikincisi olan basamakta ise bulunan sonuçların biyolojik yollarla kitosana dönüsüm açısından kıyaslanabilirligi incelenmistir. En iyi dönüsümü veren tasarım parametrelerinin kullanılmasıyla, dönüsümün bu kez Aspergillus nidulans ve Rhyzopus oryzae’den farklı kültür metotlarıyla üretilmis kitin deasetilaz enzimleri kullanılarak biyoreaktör tasarımları yapılmıstır. Sabit yataklı kolon reaktör için yatak yüksekligi ve gözeneklilik, kabarcık kolon reaktör için ise hava akıs hızı optimizasyonda tasarım parametreleri olarak alınmıstır. En iyi sonuç biyolojik yolla yapılan deasetilasyon için Aspergillus nidulans’ın ürettigi enzim ile yapılan 2,5 vvm hava akısı hızı ile çalıstırılan kabarcık kolon reaktörden elde edilmistir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Kitin, kitosan, kinetik, büzülen çekirdek modeli, deasetilasyon, kimyasal, biyolojik, Chitin, chitosan, kinetic, shrinking core model, deacetylation, chemical, biological, Biyomühendislik A.B.D.
