Domates yaprak ve saplarından batık fermentasyon tekniği ile tek hücre proteini üretilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: DUYGU MENTEŞ
Danışman: HALİL MECİT ÖZTOP, HAMİ ALPAS
Özet:Karbonhidrat ve protein içermelerine rağmen, hasat sonrası yüksek miktarda domates yaprak ve sapı genellikle atık olarak değerlendirilmektedir. Bununla birlikte, bu atıkların yüksek erişilebilirliği ve indirgen şeker potansiyeli, onları fermantasyon uygulamalarında kullanılabilecek katma değerli substratların üretimi için ümit verici ham maddeler kılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, domates yaprak ve saplarından elde edilen bir fermantasyon ortamı kullanılarak Saccharomyces cerevisiae ile daldırmalı fermantasyon yoluyla yüksek protein içeriğine sahip tek hücre proteini (SCP) üretmektir. Fermantasyon ortamı hazırlamak amacıyla, farklı ön işlemler uygulanmış domates yaprak ve saplarına enzimatik hidroliz uygulanmış ve elde edilen indirgen şeker miktarı DNS yöntemiyle belirlenmiştir. Hazırlanan substratlarda doğal olarak bulunan glikoalkaloidlerin (α-tomatin ve solanin) giderildiği belirlenmiştir. Fermantasyon deneyleri, 2 L kapasiteli bir biyoreaktörde farklı karıştırma hızları (100, 200 ve 300 rpm), inokulum oranları (%1, %3 ve %5 v/v) ve fermantasyon süreleri (24, 72 ve 120 saat) altında gerçekleştirilmiştir. En yüksek biyokütle verimi, 300 rpm karıştırma hızı ve %5 inokulum oranında, 120 saatlik fermantasyon sonunda elde edilmiş olup, bu koşullarda toplam 2,76 g protein üretimi sağlanmıştır. Üretilen SCP protein içeriği Kjeldahl yöntemi ile %39,75 olarak belirlenmiş olup, bu değer işlenmemiş domates artıklarındaki protein içeriğine kıyasla yaklaşık dört katlık bir artışı temsil etmektedir. LC–MS/MS analizleri sonucunda üretilen SCP'nin L-treonin, L-lösin, L-izolösin ve L-lizin gibi esansiyel amino asitleri içerdiği tespit edilmiştir. Hücre içi proteinlerin serbestleştirilmesinde en yüksek verim (%26,87), 1500 bar basınçta 11 geçişli yüksek basınçlı homojenizasyon uygulaması ile elde edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma domates yaprak ve saplarının besin değeri yüksek SCP üretimi için kullanılabileceğini ortaya koymakta ve tarımsal artıkların fermantasyon yoluyla döngüsel biyoekonomi çerçevesinde değerlendirilmesi için sürdürülebilir bir yaklaşım sunmaktadır.