Peynir altı suyundan elde edilen laktozun enzimatik hidrolizinin incelenmesi ve modellenmesi

Laktoz, süt ve süt ürünlerinde (peynir altı suyu vb.) bulunan bir karbonhidrattır. Laktoz kendi hidroliz ürünleri olan glikoz ve galaktoza kıyasla daha az tatlılıga ve çözünürlüge sahiptir. Ayrıca, higroskopik bir seker olması nedeniyle aroma ve kokuları adsorblamaya yatkındır. Bunlara ek olarak, birçok kisi, vücudundaki beta-galaktozidaz enziminin eksikligi ya da inaktifligi nedeniyle laktozu sindirememektedir. Bu nedenle, tükettikleri besinler laktoz içeriyorsa gaz, agrı, ishal gibi saglık sorunları yasamaktadırlar. Laktoz hidrolizi, dondurma ve diger süt ürünlerinin üretim proseslerinin gelistirilmesi ile yeni gıda katkılarının elde edilmesini, enerji maliyetlerinin düsmesini ve laktozun kristalli yapısından kaynaklanan kumsu dokunun engellenmesini saglaması açısından oldukça önemlidir. Laktozun hidrolizlenmesinde asidik ve enzimatik olmak üzere iki yöntem kullanılmaktadır. Enzimatik hidrolizde beta-galaktozidaz enzimi kullanılır. Bu enzim dogada; mikroorganizmalarda, bitkisel ve hayvansal yapılarda bulunmaktadır. Bu çalısmada, peynir altı suyundan elde edilen laktoz Kluyveromyces marxianus kaynaklı beta-galaktozidaz ile hidroliz islemine tabi tutulmustur. Laktoz hidrolizi deneyleri 250 ml 25 mM fosfat tampon çözeltisi içerisinde önce Gallenkamp marka modüler biyoreaktörde, daha sonra Bandelin Sonopuls marka sonikatörde gerçeklestirilmistir. Biyoreaktörde; zamana karsılık laktoz konsantrasyonu (g/L), hidroliz derecesi (%) ve enzim aktivitesi (%) degerlerinin, biyoreaktörde; baslangıç laktoz konsantrasyonu, enzim konsantrasyonu, sıcaklık, pH, karıstırıcı hızı, viskozite, hidrolizat miktarı, glikoz konsantrasyonu, galaktoz konsantrasyonu ve çesitli iyon (Mg2+, Mn2+ ve Ca2+) konsantrasyonları ile degisimleri, sonikatörde; ise akustik güç, % frekans aralıgı ve reaksiyon hacmi ile degisimleri incelenmistir. Ayrıca, laktoz konsantrasyonu ve % enzim aktivite degerlerine ait elde edilen deneysel veriler kullanılarak ilgili matematiksel modeller kurulmustur. Yapılan deneyler sonucunda, hidroliz derecesinin ve enzim aktivitesinin, incelenen her bir parametre için farklılık gösterdigi tespit edilmistir. Anahtar Kelimeler: Laktoz hidrolizi, Beta-Galaktozidaz, biyoreaktör, sonikatör, modelleme, proses degiskenleri