Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 4

Laktozun Enzimatik Hidrolizi için Dolgulu Kolon Reaktör Parametrelerinin Optimizasyonu

Optimization Packed Bed Column Reactor Parameters for Enzymatic Hydrolyzing of Lactose

Sayfa
1382–1394
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Ayrıca enzim tutuklu dolgulu kolon reaktör ile sütteki laktozdan 55 % dönüşüm elde edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Çalışmanın amacı, enzim tutuklu dolgulu kolon reaktör ile laktoz hidrolizinin glikoz ve galaktoza dönüşüm oranını arttımak ve sürekli sistemde yüksek dönüşüm sağlayacak bir reaktör tasarlamaktır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu amaçla Duolite A 568 reçinesine tutuklu β-galaktosidaz enzimi içeren dolgulu kolon reaktörün dinamik davranışı moment analizi ve uyarı cevap tekniği ile belirlendi.
💡
Sonuç & Katkı:Ayrıca enzim tutuklu dolgulu kolon reaktör ile sütteki laktozdan 55 % dönüşüm elde edilmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Dolgulu Kolon · β-galactosidase · Uyarı Cevap Tekniği

Özet

Çalışmanın amacı, enzim tutuklu dolgulu kolon reaktör ile laktoz hidrolizinin glikoz ve galaktoza dönüşüm oranını arttımak ve sürekli sistemde yüksek dönüşüm sağlayacak bir reaktör tasarlamaktır. Bu amaçla Duolite A 568 reçinesine tutuklu β-galaktosidaz enzimi içeren dolgulu kolon reaktörün dinamik davranışı moment analizi ve uyarı cevap tekniği ile belirlendi. Kinetik davranış ile dinamik tepki arasındaki ilişki Peclet sayısı (Pe) ve Damkohler sayısı (Da) ile belirlendi. Bu çalışma akış dinamiği, kolon geometrisi, enzim immobilizasyon performansı ve enzimin kolondaki davranışı gibi parametreler kullanılarak matematiksel bir modelin geliştirilmesi ile tamamlandı. Bu veriler doğrultusunda hazırlanan enzim tutuklu dolgulu kolon reaktör sisteminde kullanılması uygun olan partikül büyüklüğü, kolon L/D oranı ve akış hızı sırasıyla 390 μm, 10 ve 4 mL/dk olarak belirlenmiştir. Ayrıca enzim tutuklu dolgulu kolon reaktör ile sütteki laktozdan 55 % dönüşüm elde edilmiştir.

Abstract

The purpose of the study to increase the conversion ratio of lactose hydrolysis to glucose and galactose via packed bed reactors containing immobilised enzyme and design a reactor that will achieve a high conversion ratio in continuous systems. For this purpose, the dynamic properties of a packed bed reactor containing immobilised β-galactosidase enzyme on Duolite A 568 resin were determined by a stimulus-response technique and moment analysis. The relation between kinetic behaviour and The dynamic response was determined via Peclet number (Pe) and Damkohler number (Da). This study was completed with the development of a mathematical model using parameters such as flow dynamics, column geometry, enzyme immobilization performance and the behaviour of the enzyme in the column. According to the results, the particle size, L/D ratio and flow rate appropriate for this system were determined as 390 m, 10 and 4 mL/min, respectively. Furthermore, 55% conversion of lactose from milk was obtained using the enzyme immobilized packed bed reactor.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

MAZLUM, S. G., MUTLU, M., BOYACI, İ. H. (2022). Laktozun Enzimatik Hidrolizi için Dolgulu Kolon Reaktör Parametrelerinin Optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 4, 1382–1394. https://ajindex.com/articles/493928

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. M. Messia, T. Candigliota, E. Marconi, “Assessment of quality and technological characterization of lactose-hydrolyzed milk,” Food Chemistry, vol. 104, no.3, pp. 910-917, 2007
  2. E. Jurado, F. Camacho, G. Luzon, J. Vicaria, “A new kinetic model proposed for enzymatic hydrolysis of lactose by a β-galactosidase from Kluyveromyces fragilis,” Enzyme and Microbial Technology, vol. 31, no.3, pp. 300-309, 2002
  3. R. Panesar, P.S. Panesar, R.S. Singh, M.B. Bera, “Applicability Of Alginate Entrapped Yeast Cells For The Production Of Lactose‐Hydrolyzed Milk,” Journal of Food Process Engineering, vol.30, no.4, pp. 472-484, 2007
  4. E. Sharp, N.M. D'Cunha, C. S. Ranadheera, T. Vasiljevic, D.B. Panagiotakos, N. Naumovski, “Effects of lactose-free and low-lactose dairy on symptoms of gastrointestinal health: A systematic,” International Dairy Journal, vol.114, 104936, 2021
  5. D.G. Hatzinikolaou, E. Katsifas, D. Mamma, A.D. Karagouni, P. Christakopoulos, D. Kekos, “Modeling of the simultaneous hydrolysis–ultrafiltration of whey permeate by a thermostable β-galactosidase from Aspergillus niger,” Biochemical Engineering Journal, vol.24, no. 2, pp.161-172, 2005
  6. M. Ladero, A. Santos, F. Garcia-Ochoa, “Diffusion and chemical reaction rates with nonuniform enzyme distribution: An experimental approach,” Biotechnology and Bioengineering, vol.72, no.4, pp.458-467, 2001
  7. I. Roy, M.N. Gupta, “Lactose hydrolysis by Lactozym™ immobilized on cellulose beads in batch and fluidized bed modes,” Process Biochemistry, vol.39, no.3, pp. 325-332, 2003
  8. S. Gürdaş, H.A. Güleç, M. Mutlu, “Immobilization of Aspergillus oryzae β-galactosidase onto Duolite A568 resin via simple adsorption mechanism,” Food and Bioprocess Technology, vol.5, no.3, pp. 904-911, 2012
  9. D. Nemec, J. Levec, “Flow through packed bed reactors: 1. Single-phase flow,” Chemical Engineering Science, vol.60, no.24, pp. 6947-6957, 2005
  10. D. S. Wentworth, D. Skonberg, D.W. Donahue, A. Ghanem, “Application of chitosan‐entrapped β‐galactosidase in a packed‐bed reactor system,” Journal of Applied Polymer Science, vol.91, no.2, pp. 1294-1299, 2004
  11. V.V. Kafarov, “Cybernetic methods in chemistry & Chemical engineering”, Moscow, Mir Publishers, 1976
  12. O. Levenspiel, “Chemical reaction engineering,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol.38, no.11, pp. 4140-4143, 1999
  13. Mutlu, M., Sağ, Y., Kutsal, T., “The adsorption of copper (II) by Z. ramigera immobilized on Ca-alginate in packed