Antep fıstığı kabuğunun MW-HPCO2 sistemi kullanılarak ksiloza hidrolizi ve ksilozun Candida tropicalis tarafından ksilitole biyokonversiyonu

İkincil tarımsal kalıntılardan biyoteknolojik yolla ksilitol üretimi, sürdürülebilirlik ve çevre açısından umut verici bir yaklaşımdır. Bu çalışmada, Antep fıstığı kabuğunun ksiloza hidrolizi için mikrodalga destekli yüksek basınçlı CO2/H2O hidroliz (MW-HPCO2) sistemi kullanılmıştır. Sıcaklık, zaman ve sıvı-katı oranının ksiloz verimi üzerindeki etkisini araştırmak ve MW-HPCO2 hidrolizini optimize etmek için Box Behnken yanıt yüzeyi metodolojisi tasarımı uygulanmıştır. 190°C, 30 dk ve 18 mL/g reaksiyon koşulları altında maksimum %61,39 ksiloz verimi ve minimum %11,07 bozunum ürünleri (HMF ve furfural) elde edilmiştir. HMF ve furfural, ksilozca zengin hidrolizattan aktif kömür ile tamamen uzaklaştırılmıştır. Candida tropicalis ATCC 13803 ile gerçekleştirilen ksilitol üretimi için erlenmayer ve biyoreaktörde detoksifiye edilmiş ksiloz bakımından zengin hidrolizat kullanılmıştır. Erlenmayerde ksilitolün biyodönüşümü üç farklı başlangıç ksiloz konsantrasyonunda (100, 150 ve 200 g/L) gerçekleştirilmiştir. Erlenmayerde en yüksek ksilitol (65,15 g/L) ve 0,66 g/g maksimum verim 100 g/L ksiloz konsantrasyonu ile elde edilmiştir. Biyoreaktörde sıcaklık, pH ve havalandırmanın ksilitol verimi üzerindeki etkisini araştırmak için Box Behnken tasarımı uygulanmıştır. Optimize edilmiş koşullar altında (34,5°C, pH 4,5 ve 1,2 vvm) en yüksek ksilitol verimi 0,94 g/g bulunmuştur. Ksilitol, kültür ortamından kristalizasyon yoluyla %68,4 verimle geri kazanılmıştır.