بهينه سازي توليد بيوپليمر پولولان توسط Aureobasidium pullulans از ضايعات انار

Optimization of pullulan production from pomegranate waste by A.pullulans

در اين مطالعه بهينه‌ سازي شرايط تخمير جهت توليد پولولان از ضايعات انار توسط Aureobasidium pullulans (با شماره دستيابي KY767023 ) مورد بررسي قرار گرفت. روش بهينه‌يابي سطح پاسخ [a1] به منظور بررسي اثرات سه عامل pH اوليه، درصد تلقيح و نسبت رطوبت اوليه به سوبسترا بر ميزان توليد پولولان در محيط سوبستراي جامد (SSF) مورد استفاده قرار گرفت. نتايج اين آزمايشات نشان داد كه حداكثر توليد پولولان در شرايط بهينه (pH اوليه: 7/75، درصد تلقيح: %5 حجمي/حجمي و نسبت رطوبت اوليه به سوبسترا: 2/5) g/kg 0/35 ± 50/5 است. بررسي ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي پولولان به دست آمده در شرايط بهينه نيز مورد مطالعه قرار گرفت. فعاليت امولسيفايري پولولان استخراجي 63 درصد و پايداري امولسيون محلول پولولان به ترتيب در دماي °C 4 و °C 25 پس از 30 روز نگهداري، 60/5 و 58/5 درصد گزارش شد. نتايج حاصل از اندازه گيري ويسكوزيته در غلظت هاي مختلف نشان داد كه محلول پولولان در غلظت‌هاي پايين (0/5-0/1 درصد حجمي/ وزني) داراي رفتار جريان نزديك به نيوتني بوده و با افزايش غلظت محلول، از نيوتني به رقيق شونده با برش تغيير رفتار مي‌دهد. بررسي طيف سنجي FT-IR پولولان بدست آمده از ضايعات انار حضور پيوند‌هاي (6→1) α را در واحدهاي مالتوتريوز تاييد مي‌كند.

In this study, optimization of fermentation conditions for pullulan production by Aureobasidium pullulans (KY767023) from pomegranate waste was investigated. Response surface methodology was used to evaluate the effects of three factors (initial pH, inoculum size and ratio of liquid to solid) on pullulan yield in solid-state fermentation (SSF). Results of these experiments indicated that maximum pullulan concentration (50.5 ± 0.35 g/kg) was obtained at the optimum levels of process variables (initial pH 7.75, inoculum size 5% v/v, ratio of liquid to solid 1:2.5). Furthermore, physicochemical characteristics of the obtained pullulan at the optimum conditions were studied. The emulsifying activity of extracted pullulan was 63% .The emulsion stability was 60.5% at 4 °C and 58.5% at 25 °C after 30 days of storage. The results of viscosity curves at different concentration demonstrated that the solutions of pullulan at low concentrations (0.1-0.5 % w/v) showed nearly Newtonian flow behavior, and as the concentration of pullulan solution increased, the behavior changes from Newtonian to pseudoplastic flow. FT-IR of the pullulan produced from pomegranate by-products revealed the presence of α (1→6) linked maltotriose units.