Balık Yağı Alg Yağı - Uluslararası Gıda Ar

Mikroalglerden Omega-3 (DHA) Yağ Asidi Üretimi
Production of (DHA) Omega-3 Fatty Acids In Microalgae
1*Hande
1
YÜCE,
2Emrah
Yelboğa
Istanbul Technical University, Chemical and Metallurgical Engineering Faculty, Department of Food Engineering, 34469 Maslak, Istanbul, Turkey
2 Vitatis Biyoteknoloji Ar- Ge Sanayi Ticaret ve Ltd Şti, İTÜ Teknokent ARI-3 Sit. No:4/B110 Sarıyer İstanbul
*[email protected]
ABSTRACT
ÖZET
Günümüzde endüstriyel ölçekli omega-3 yağ asidi üretiminin yaklaşık %85'i balık
yağlarından elde edilmektedir. Balıklardan elde edilen yağların denizlerdeki
kirliliğe bağlı olarak ağır metal ve toksik kimyasal barındırma riski, balık
stoklarındaki azalış, tat ve kokudan duyulan rahatsızlık ve düşük omega-3 içeriği
gibi birçok etmen alternatif bir kaynağa ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Alg yağı
yaklaşık %35 DHA içeriği sayesinde günlük diyet ile omega-3 ihtiyacını
karşılayabilecek sürdürülebilir tek doğal kaynaktır.
Son yıllarda omega 3 yağ asitlerinin
özellikle sağlık amaçlı kullanımının hızla
yaygınlaştığı ve pazarın
büyüdüğü
bilinmektedir.
Oluşan
ihtiyacın
karşılanabilmesi
için
mikroalglerden
heterotrofik fermantasyon yoluyla omega-3
yağ asidi elde edilmesi projenin temel
konusudur.
Approximately 85% of omega-3 fatty acids is obtained from fish oils on the
industrial scale.
A novel source for omega-3 fatty acids is required for the several reasons, low
DHA composition, risk of heavy metals and toxic chemical occurance,
undesirable sensory properties and decrease in fish inventories related with
the marine pollution. Algae oil with about 35% DHA composition is the only
sustainable natural source to meet daily limits.
It is known that as its usage on public
health become popular global omega-3
market increased rapidly. The purpose of
this project is to meet the daily
requirements by production of omega3
fatty
acid
from
microalgae
by
heterotrophic fermentation process.
İŞ AKIŞ PLANI
•Baskın tat ve koku
•Düşük DHA
oranı(%12)
•Ağır Metal İçeriği
•Mevsimsel Değişkenlik
•Kontrolsüz Avlanma
Alg Yağı
Dokasaheksanoik asit (22:6n-3, DHA) omega-3 grubundan çoklu
doymamış yağ asididir. DHA'nın beyin gelişimi, sinir sistemi, kalp
hastalıkları,
kanser,
bağışıklık
sistemi
gibi
hastalıkların
önlenmesinde
önemli
rol
oynadığı
bilimsel
çalışmalarla
ispatlanmıştır. Bitkiler ve hayvanlar DHA’yı sentezleyemez ve
dışarıdan takviye etmeleri gerekmektedir. İnsanlar için DHA’nın tek
kaynağı balıklardır, balıklar ise bünyelerinde barındırdıkları omega3 yağ asitlerini mikrolglerden temin ederler.
Ülkemizde yıllık yaklaşık 6 bin ton balık yağı ihraç edilmektedir. Bu
ihraç edilen balık yağı yurtdışında rafine edilip paketlenerek besin
takviyesi olarak tekrar Türkiye'ye ithal edilmektedir.
Mikroalgden omega-3 yağ asidi üretiminde kullanılan parçalama,
ekstraksiyon ve rafinasyon aşamaları mevcut yemeklik yağ
üretiminde kullanılan teknolojilere benzer aşamalardır. Ekstraksiyon
sonucunda elde edilen posa, içeriğinde artakalan omega-3 yağ asidi
bileşimi ile birlikte protein ve karbonhidrat kaynağı olarak yem
sektöründe besi yemine takviye olarak kullanılması mümkündür.
Proje kapsamında mikroalg suşunun fermentörde geliştirilmesi,
besiyeri ve çevre koşullarının yüksek DHA verimliliğini sağlamak
üzere optimizasyonu, elde edilen biyokütleden yağ ekstraksiyonu ve
stabilizasyon çalışmaları yürütülmüştür. Kuru biyokütle ve yağ
optimizasyonları çalışmaları kapsamında yapılan istatistiksel
çalışmalar ile azot kaynağı, başlangıç pH değeri, sıcaklık ve
çözünmüş oksijen parametreleri belirlenmiştir.
Balık Yağı
GİRİŞ
•
•
•
•
•
Düşük tat ve koku
Yüksek DHA içeriği (%30)
Ağır Metal İçermez
Düşük Maliyet
Sürdürülebilir doğal
Kaynak
BULGULAR
Litrede 71 g biyokütle eldesini takiben bu biyokütleden %30 oranında ham yağ
DHA: %21,4
Biyokütle üretim verimliliği: 30,7 g/l.gün
Yağ üretim verimliliği: 8,9 g/l.gün
DHA üretim verimliliği 3,69 g/l.gün
Kuru biyokütle üzerinde en önemli etkiye sahip olan faktörler: azot kaynağı olan monosodyum glutamat ve başlangıç pH
Fiziksel koşullar içinde yüksek biyokütle verimliliği sağlayan
– pH değeri 6
– sıcaklıK 25°C
– çözünmüş oksijenin 50
 Yağ verimliliği için düşük sıcaklık (15-20°) ve çözünmüş oksijen (<50) koşulların uygulanması gerektiği tespit edilmiştir.
 Düşük sıcaklık uygulaması sonucu toplam yağ oranı kontrol grubuna göre %31 artış gösterirken, düşük çözünmüş oksijen
uygulaması sonucu %23,6 artış göstermiştir.
 Elde edilen alg yağının raf ömrü antioksidan varlığında +4°C sıcaklıkta 6 ay tespit edilmiştir ve farklı antioksidan
katkıları ve yöntemler ile raf ömrü çalışmaları yürütülmektedir.
Glukoz
Glukoz Şurup-Pendik Niş.
Na2SO4(BRP Kimya)
Biyokütle (g/L)
Biyokütle (g/L)
Glukoz Şurup-Sunar mısır
Na2SO4(Merck)
NaCl(Merck)
Kaya tuzu(Kemah Tuz)
Tuz miktarı (g/L)
Başlangıç glukoz miktarı (g/L)
Amonyum Sülfat
Diamounyum tartarat
Fermentör Çalışmaları
Biyokütle Kurutma ve Parçalama
Biyokütle (g/L)
Hücre kültürünün hazırlanması- Petride çoğaltma
Süperkritik Karbondioksit ve Hekzan ile Ekstraksiyon
Azot miktarı (g/L)
Spesifikasyon Analizleri
KAYNAKLAR
Arterburn, M. L., Hall, E. B., Oken, H., 2006. Distribution, interconversion and dose response of n-3 fatty acids in humans, Am. J. Clin. Nutr., 83: 1467S-76S
Gupta A., Barrow J.C., Puri M., 2012. Omega-3 biotechnology: Thraustochytrids as a novel source of omega-3 oils, Biotechnology Advances 30,1733-1745
Pauline Spolaore, Claire Joannis-Cassan, Elie Duran and Arsène Isambert. Commercial Applications of Microalgae. Journal of Bioscience and Bioengineering, Vol. 101, No. 2, 87-96. 2006. DOI: 10.1263/jbb.101.87
Menghe H. Li , Edwin H. Robinson, Craig S. Tucker, Bruce B., 2009. Manning, Lester Khoo.: Effects of dried algae Schizochytrium sp., a rich source of docosahexaenoic acid, on growth, fatty acid composition, and
sensory quality of channel catsh Ictalurus punctatus. Aquaculture 292, 232-236)
Nettleton J.A.1995. Omega-3 Fatty Acids and Health. Chapman & Hall: New York)
Ponizovsky A.M. et al., 2003. Biochemical Alterations of Erythrocytes as an Indicator of Mental Disorders: An Overview. Harvard Review Psychiatry 11, 317-332
Su, K.P. et al., 2003. Omega-3 Fatty Acids in Major Depressive Disorder--A Preliminary Double-blind, Placebo-controlled Trial. Eur.Neuropsychopharmacol. 13, 267-271
Emsley R. et al., 2003. Clinical Potential of Omega-3 Fatty Acids in the Treatment of Schizophrenia. CNS Drugs 17, 1081-1091
RESEARCH POSTER PRESENTATION DESIGN © 2012
www.PosterPresentations.com