Laktik asidin mısır kepeğinden fermentasyonla üretimi ve iyon değiştirici reçineler ile saflaştırılması

Birçok farklı alanda çeşitli kullanım özelliklerine sahip olan laktik asit, son yıllarda oldukça önemli bir endüstriyel ürün özelliği kazanmıştır. Gıda, eczacılık, kozmetik, tıp gibi endüstrilerde kullanılması, pazarının hızlı bir şekilde büyümesini sağlamış, özellikle yeşil endüstrinin önem kazandığı günümüzde laktik asidin değeri artmıştır. Biyoçözünür bir malzeme olarak biyoplastik ana hammaddesi olan polilaktik asidin (PLA) üretilmesinde laktik asidin kullanılması, bu önemi daha da arttırmıştır. Laktik asidin üretilmesinde karbonhidrat kaynağı olarak değişik endüstrilerin karbonhidrat içeren atıklarından faydalanmak gerek geri dönüşümün sağlanabilmesi gerekse ucuz hammadde kaynağı bakımından önemlidir. Tarımsal işletmeler bu kaynağın en önemli olanlarından olup, nişasta ve şeker endüstrisi de bunlardan biridir. Mısırdan nişasta üreten işletmelerde yan ürün olarak ortaya çıkan mısır kepeği yem endüstrisinde değerlendirilmektedir. Mısır kepeğinin sadece yem endüstrisinde değerlendirilmesi, içerdiği nişasta bakımından israf olarak düşünülebilir. Çünkü kepek üzerinde kalan nişasta ile birlikte selülozun bir kısmının hidrolizasyonu ile elde edilecek şekerin laktik asit üretiminde değerlendirilmesi ve geriye kalan hidrolize olmayan selülozun ise yine yem endüstrisinde değerlendirilmesi, kepeğin ekonomik değerinden bir şey kaybettirmediği gibi karbonhidrat kaynağı olarak kullanılması ekonomik değer kazandırmaktadır. Bu çalışmada, nişasta üretim endüstrisinde ıslak öğütme prosesi sonunda mısırdan yan ürün olarak elde edilen mısır kepeğinin içerdiği nişastanın ve selülozun hidrolizasyonu sonucu elde edilen ve substrat olarak kullanılan şekerin, fermentasyon yöntemi ile laktik asit üretiminde kullanılması amaçlanmıştır. Hidrolizasyon ile azami ölçüde şeker konsantrasyonu elde edilmesine ve fermentasyon veriminin yüksek tutulmasına etki edecek olan hidrolizasyon şartlarının belirlenmesi çalışmaları yapılmıştır. Üretilen laktik asit, iyon değiştirici reçine işlemleri uygulanarak fermentasyon sıvısından saflaştırılmaya çalışılmıştır. Hidrolizasyon işlemleri sonucunda en fazla %9 toplam şeker konsantrasyonu elde edilmiştir. Fermentasyon sonunda %71 oranında verim ile %6,12 laktik asit konsantrasyonuna ulaşılmıştır. İyon değiştirici reçine işlemleri sonucunda ise ortalama %98 oranında laktik asit kazanımı sağlanmıştır. Şeker konsantrasyonunun laktik asit üretim verimi üzerinde etkisini belirlemek amacıyla hidrolizasyon işlemleri sonucunda elde edilen %9 toplam şeker, %6 ve %3 oranlarına seyreltilerek fermentasyon çalışmaları ayrıca yapılmış olup, laktik asit üretim verimleri sırasıyla %73 ve %72 olarak belirlenmiştir. Seyreltilen şeker konsantrasyonlarının kullanıldığı fermentasyonlar sonucu elde edilen laktik asidin fermentasyon ortamından saflaştırılması işlemlerinde geri kazanım oranlarında düşüş olduğu belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Mısır kepeği, fermentasyon, laktik asit, iyon değiştirici reçine