چکیده

صمغ زانتان یک پلی‌ ساکارید خارج سلولی محلول در آب است‌. تولید بهینه زانتان به طور صنعتی از منابع کربن به وسیله تخمیر با استفاده از باکتری کرم منفی زانتوموناس کمپستریس تولید می شود. تلاش های بسیاری برای تولید صمغ زانتان با استفاده از روشهای مختلف تخمیری به وسیله باکتری ها و مخمرها و استفاده از مواد خام ارزان  قیمت صورت گرفته است‌. در این پژوهش شرایط محیطی برای تولید زانتان به وسیله باکتری زانتوموناس  کمپستریس مورد بررسی قرار گرفت و به وسیله روش سطح پاسخ بهینه کردید. جهت بیشینه کردن تولید  سلول‌ها و زانتان در آزمایش های ناپیوسته از محیط کشت  YM بدون کنترل PH استفاده شد. تاثیرات  اختصاصی و متقارن سه متغیر مستقل غلظت منبع کربن ‌، غلظت منبع نیتروژن و دما بر روی تولید زانتان و رشد سلول ها به وسیله طرح مرکب مرکزی وجهی (fccd)‌مورد مطالعه  قرارگرفت. گلوکز به عنوان منبع کربن و دی آمونیوم سولفات به عنوان منبع نیتروژن به کار برده ‌شد. یک مدل  چند جمله ای درجه دوم برازش و شرایط بهینه تخمین زده شد. بهینه‌ سازی کلی این امکان را می‌دهد که  محدوده بهینه‌ای را برای سه متغیر مورد بررسی مشخص کنیم. شرایط بهینه در این پژوهش در غلظت گلوکز  ۸۰غلظت دی آمونیوم سولفات ۳ g/l و دمای ‌٣٠ به دست آمد.

تولید زانتان

تولید زانتان

هدف از انجام این پروژه بهینه سازی شرایط محیطی برای رشد باکتری زانتوموناس و تولید بیوپلیمر زانتان بود. برای این منظور تاثیر سه متغیر مستقل (‌غلظت منبع کربن‌، غلظت منبع نیتروژن و دما) بر رشد توده سلولی و تولید زانتان بررسی شد. ٢٠ آزمایش با استفاده از طرح مرکب مرکزی وجهی انجام شد. یافته های این مطالعه نشان می دهد که‌:

۱٫با توجه به آزمایش های ‌انجام شده مدل درجه دوم بهترین ‌مدل برای برازش داده ‌ها است و نسبت به

سایر مدل ها کمترین خطا را دارد.

۲٫ هر سه متغیر مستقل‌(‌غلظت منبع کربن‌، غلظت منبع نیتروژن و دما) انتخاب شده بر رشد توده سلولی و تولید زانتان تاثیرگذار هستند.

۳٫ غلظت منبع کربن بیشترین تاثیر را بر تولید زانتان دارد و غلظت منبع نیتروژن بیشترین تاثیر را بر رشد توده‌ سلولی دارد.

۴. برای محدوده مورد آزمایش بیشترین تولید زانتان در شرایط غلظت منبع کربنg/l ‌٨٠ غلظت نیتروژن gr/l3و دمای ‌٣٠ به دست آمد.

۵. برای ‌محدوده مورد آزمایش بیشترین رشد توده سلولی در شرایط غلظت منبع کربن ‌۶٠gr/l ، غلظت نیتروژن ‌۵gr/l  و دمای۳۰به دست آمد.

۶. با افزایش دما از ‌٢۵ تا ‌۵‌٣ و کاهش دما از ‌٣۵ به ‌۳۰٫ با افزایش رشد توده سلولی رو به‌ رو می شویم و بهینه ترین دما جهت رشد توده سلولی و تولید زانتان ‌٣٠ است‌.

.٧ بهینه ترین غلظت منبع نیتروژن جهت تولید زانتان‌، ۳۰gr/l است. مقادیر بیشتر رشد توده سلولی را افزایش می دهد. اما تولید زانتان را کاهش می دهد.

٨. با افزایش غلظت منبع کربن از ۴۰gr/l  به ۸۰ gr/l تولید زانتان افزایش می یابد.

٩.افزایش‌ رشد توده ‌سلولی لزوما به ‌معنای افزایش‌ تولید زانتان نیست .

١٠ .در طول ٢۴ ساعت تخمیر میزان مصرف منبع قند بین ۴۴% تا ٧٣% متغیر است‌.

مقدمه……………………………………………………………………………..۱

ویسکومتر استوالد

ویسکومتر استوالد

فصل دوم : زانتان‌، تولید، بازیابی و خواص

صمغ زانتان یک پلی ساکارید طبیعی است و بیوپلیمر صنعتی محسوب می شود. زانتان در دهه ۱۹۵۰ در آزمایشگاه های تحقیقاتی منطقه شمالی دانشکده کشاورزی ایالات متحده کشف شد. پلی ساکارید 459 1-B یا صمغ زانتان به وسیله ی باکتری زانتوموناس کمپستریس تهیه شد و به صورت گسترده مورد مطالعه قرار گرفت زیرا خصوصیات ویژه آن اجازه می دهد به عنوان مکمل دیگر پلی ساکاریدهای محلول در آب استفاده شود. تحقیقات وسیعی در آزمایشگاههای زیادی در دهه ۱۹۶۰ روی زانتان انجام گرفت. تولیدات تجاری قابل توجهی در اوایل سال ۱۹۶۴ شروع شد. امروزه تولید کنندگان اصلی زانتان مرکل، پفیزر، رن پولنک و سنفی الف فرانسه و جونگ بونز لور اتریش هستند.

زانتان یک پلی ساکارید خارج سلولی با ساختاری شامل واحدهای تکرای ۵ قندی است که به وسیله ۲گلوکز، ۲ مانوز و یک گلو کرونیک اسید تشکیل شده است (شکل ۲-۱) .شاخه اصلی زانتان شامل واحدهای D-گلوکز است که در موقعیتهای ۱ و ۴ متصل شدهاند. ساختار شاخه اصلی آن دقیقا مانند سلولز است. شاخه های جانبی سه قندی شامل یک D– گلوکورنیک اسید بین دو D-مانوز است که در موقعیت 3-O روی گلوکزهای شاخه اصلی یک در میان قرار دارد. تقریبا نیمی از D – مانوزهای پایانی شامل یک گروه استیل در موقعیت 6-O است. حضور استیک و پیرو یک اسید یک نوع پلی ساکارید آنیونی را به وجود می آورد . جدول ۲-۱ ترکیب زانتان تولیدی به وسیله بعضی باکتریهای گروه زانتوموناس را نشان می دهد .

زانتوموناس کمپستریس……………………………………………………..۴

محیط کشت جهت رشد……………………………………….……………..۸

دمای رشد………………………………………………………………..۱۱

تولید زانتان………………………………………………………………..۱۲

محیط کشت………………………………………………..……………..۱۲

شرایط عملیاتی…………………………………………….……………..۱۳

تولید مایه تلقیح…………………………………………………………..۱۳

دما………………………………………………….…………………..۱۴

محدوده دمایی که برای تولید زانتان به کار برده می شود بین ۲۵-۳۵درجه است که ۲۸ و ۳۰درجه معمولترین می باشند (جدول ۲-۴). تاثیر دما بر روی تولید زانتان به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. مرین ورگوین نشان دادهاند که ۲۸°C دمای بهینه تولید زانتان است. کدموس  و همکارانش  به این نتیجه رسیدند که دماهای بالاتر باعث افزایش تولید زانتان می شود، ولی حجم پیروات آن را کاهش میدهد. تونارت ” و همکاران دمای ۲۵درجه را برای رشد و ۳۰درجه را برای تولید زانتان پیشنهاد کردند. شوو و یانگ ادعا کردند که دمای بهینه بستگی به اهداف نهایی دارد. برای مقادیر تولیدی زیاد زانتان، دمای ۳۱-۳۳درجه پیشنهاد شده است ولی برای به دست آوردن حجم بیشتر پیروات موجود در زانتان، دمای ۲۷-۳۱ درجه پیشنهاد شده است. به علاوه شوو و یانگ نتیجه گرفتند که دمای بهینه به محیط کشت مورد استفاده نیز بستگی دارد

PH……………………….ا………………………………….……….۱۶

نرخ انتقال جرم اکسیژن………………………………….………………..۱۷

مدت زمان تخمیر……………………………………………………….۱۹

سینتیک و مدل ‌های تولید………………………………………………..۲۰

بازیابی زانتان………………………………………………………..۲۲

خصوصیات زانتان …………………………………………………..۲۸

زانتان بسیار قابل حل هم در آب گرم، هم در آب سرد است و این رفتار به طبیعت پلی الکترولیت مولکولهای زانتان مربوط میشود. محلول های زانتان حتی در غلظتهای بسیار کم لزج هستند. این خصوصیات در بسیاری کاربردهای صنعتی مفید هستند، مخصوصا در صنایع غذایی که زانتان به عنوان تغلیظ کننده، پرکننده و پایدار کننده مورد استفاده قرار می گیرد. توانایی تغلیظ کنندگی زانتان با ویسکوزیته ارتباط دارد؛ ویسکوزیته زیاد از ایجاد جریان جلوگیری می کند. محلول های زانتان شبه پلاستیک هستند و با افزایش تنش برشی، ویسکوزیته کاهش مییابد. همچنین ویسکوزیته به دما، غلظت نمکها و pH بستگی دارد.

تاثیرات دما…………………………………………………………..۲۹

تاثیر غلظت نمک و پلیمر……………………………………………..۳۰

تاثیرPH…………………………….ا…………………………….۳۱

رفتار شبه پلاستیک……………………………………..…………..۳۳

برهم کنش زانتان با کالاکئومانان………………….…………………..۳۵

کاربردهای زانتان…………………………………………………..۳۶

کاربردهای غذایی…………………………………………………..۳۶

بیشترین کاربرد زانتان در صنایع غذایی (جدول ۲-۸) به عنوان تغلیظ کننده و پایدار کننده در محصولاتی مثل شکلاتها و سی ها است. زانتان غیر سمی است و برای انسان مشکل زا نیست و به همین دلیل مورد موافقت سازمان غذا و داروی آمریکا قرار گرفته است. بسیاری از غذاهای امروزی نیازمند بافت، ویسکوزیته، طعم، آب و ظاهر مناسب هستند. زانتان تمامی این ویژگیها را ارتقا میبخشد و علاوه بر این رئولوژی محصول نهایی را کنترل میکند. همچنین زانتان با توجه به دارا بودن خاصیت شبه پلاستیکی احساس چسبندگی در دهان ایجاد نمی کند.

صنایع نان ………………………………………………………..۳۸

در صنایع نان، زانتان جهت افزایش قدرت پیوندهای آبی در طول پخت، ذخیرهسازی و گسترش عمرمفید محصول پخته شده و خمیرهای یخ زده به کار برده می شود. در محصولات پخته شده نرم صمغ زانتان میتواند جایگزین تخم مرغ شود. به خصوص سفیده ی تخممرغ، بدون تغییر در ظاهر و مزه محصول می تواند کاهش یابد. صمغ زانتان همچنین باعث ارتقای حجم و بافت، کاهش کالری و فاقد گلوتن شدن محصول می شود. اضافه کردن صمغ زانتان به نان یا کیکهای میوه ای در فرایند تولید باعث کنترل آزادسازی طعم نیز می شود

نوشیدنی ها……………………………………………..………..۳۸

محصولات لبنی……………………………………….…………..۳۸

سس ها………………………………………………………..۳۹

عذای حیوانات…………………………………………………..۳۹

محصولات کشاورزی……………………………………..……..۴۰

پاک کننده ها…………………………………………………..۴۱

پوشش دهنده ها…………………………………………….…..۴۱

صنایع کاغذ سازی………………………………….…………..۴۱

کاربردهای بهداشتی…………………………………………..۴۲

ساختار بیوپلیمر خارج سلولی زانتان

ساختار بیوپلیمر خارج سلولی زانتان

فصل‌ سوم مواد و روش ها

مواد و روش ها………………………………………………………………..۴۳

میکرو ارگانیسم ………………………………………………………………۴۳

تهیه مایه تلفیح………………………………………………………………..۴۴

تخمیر ناپیوسته ………………………………………………………………..۴۴

تخمیر در ارلن های 250ml که هر کدام محتوی 100ml محیط تخمیر استریل شده بودند، به مدت ۲۴ ساعت در rpm ۱۸۰ انجام گرفت. ۵٪ از حجم محیط تخمیر، شامل مایه ی تلقیح بود که به آن تزریق شد. محیط کشت نهایی جهت تولید زانتان شامل (g/l) پتاسیم دی هیدروژن فسفات،۵؛ منیزیم سولفات، ۰/۲؛ اسید سیتریک، ۲؛ اسید بوریک، ۰/۰۰۶؛ روی دی کلرید، ۰/۰۰۶؛ آهن کلرید، ۰/۰۰۰۲؛ کلسیم کربنات، ۰/۰۲ میباشد. گلوکز به عنوان منبع کربن (g/I ۴۰-۸۰)، و دی آمونیوم سولفات به عنوان منبع نیتروژن (۱-۵g/I) در غلظتهای متفاوت در سه سطح استفاده شد. pH این محیط کشت در دمای محیط بر روی ۷ با اضافه کردن سدیم هیدروکسید ۰/۱M تنظیم شد. تمامی محیطهای کشت به مدت ۲۰ دقیقه در دمای ۱۲۱درجه  در اتوکلاو استرلیزه شدند.

روش های اندازه گیری ………………………………………………………..۴۵

اندازه گیری وزن سلول خشک…………………………………………………..۴۵

سلولها بعد از سانتریفیوژ به مدت ۲۰ دقیقه در دمای ۴درجه و rpm ۶۰۰۰ و جدا کردن قسمت مایع، جمع آوری شدند. سلول ها دوباره با الکل شستشو داده شدند تا اثری از زانتان در آن نباشد و سپس به مدت ۱۰ دقیقه در rpm ۶۰۰۰ سانتریفیوژ شدند. سپس سلولها در ۴۵درجه به مدت ۲۴ ساعت خشک گردید و وزن شد

اندازه گیری غلظت زانتان……………………………………………………..۴۵

محصول نهایی تخمیر به مدت ۲۰ دقیقه در دمای C ۴ و rpm ۶۰۰۰ سانتریفیوژ شد و سلولها از آن جدا شدند. سپس به مایع نهایی حاوی زانتان به مقدار شش برابر حجم آن ، اتیل الکل اضافه شد. مخلوط جدید در یخچال به مدت ۲۴ ساعت و در C”۴ نگهداری شد تا زانتان رسوب کند. این مخلوط را به مدت ۲۰ دقیقه در rpm ۶۰۰۰ سانتریفیوژ شد تا زانتان آن جدا شود.

محیط تخمیر گزارش شد

اندازه گیری میزان قند مصرفی………………………………………………..۴۶

منحنی استاندارد گلوگز………………………………………………………..۴۶

اندازه گیری وزن مولکولی……………………………………………………..۵۰

روش تحلیل آزمایش ها…………………………………………….…………..۵۱

تخمیر زانتان

تخمیر زانتان

فصل چهارم : نتایج و بحث

نتایج………………………………………………..……………………..۵۳

انتخاب مدل بزارش داده ها برای تولید زانتان……………………………………..۵۴

انتخاب مدل برازش داده ها برای رشد توده سلولی…………………………………..۵۵

تحلیل دادهه ای آزمایشگاهی……………………………………………………..۵۶

آنالیز واریانس……………………………………………………….………..۵۷

نمودار عیب یابی………………………………………………………………..۶۰

تولید زانتان……………………………………………………………….……..۶۳

تولید تودهی سلولی……………………………………………………………..۶۷

مصرف منبع قند(گلوگز)………………………………………………………..۷۰

بهینه سازی……………………………………………………………..……..۷۱

بهینه سازی به روش عددی……………………………………………………..۷۱

بهینه سازی به روش نموداری …………………………………………………..۷۴

نتیجه گیری……………………………….………………………………..۸۲

صمغ زانتان یک پلی ساکارید خارج سلولی است که به وسیلهٔ تخمیر هوازی توسط باکتری زانتوموناس

کمپستریس حاصل می شود. زانتان از واحدهای تکراری پنج تایی که شامل D-گلوکز، D-مانوز، D-گلوکورونیک اسید (نسبت مولی ۱:۲:۲) تشکیل شده است و دارای گروه های پیرو یک اسید و D-استیل می باشد .از انتان به دلیل دارا بودن خواص رئولوژیکی عالی، کاربردهای متفاوتی دارد. بیشترین استفاده ی زانتان در صنایع غذایی است که نقش تغلیظ کننده، سوسپانسیون کننده و پایدار کننده را دارد. زانتان در اواخر دهه ۱۹۵۰ توسط یک گروه تحقیقاتی آمریکایی که به دنبال توسعه بیوپلیمرها بودند کشف شد. آنها دریافتند که یک باکتری در گیاه کلم وجود دارد که با نام زانتوموناس کمپستریس شناخته میشود که می تواند باعث تخمیر شود و یک بیوپلیمر مفید برای صنایع غذایی ایجاد کند . در سال ۱۹۶۹ سازمان غذا و دارو استفاده از زانتان در محصولات غذایی را مجاز اعلام کرد. از این زمان به بعد استفاده از زانتان به طور مرتب سالانه بین ۱۰-۵٪ افزایش یافت .

برای تولید زانتان از باکتری زانتوموناس کمپستریسی استفاده می شود. سلول های زانتوموناسی گرم منفی، هوازی، استوانهای شکل و دارای تاژک قطبی هستند. کلونی های این باکتری معمولا زردرنگ، صاف و لزج میباشند.زانتوموناس میتواند در دماهای مختلفی در محدوده C۲۵-۳۵ و در pH خنثی کشت شود . تولید و خواص زانتان تحت تاثیر عوامل مختلفی مثل رگه ی باکتری، محیط کشت، غلظت منبع نیتروژن و کربن، دما، میزان اکسیژن محلول و زمان تخمیر قرار دارد. همچنین پیوسته یا ناپیوسته بودن شرایط عملیاتی باراکتورهای مختلف مثل تانک همزن دار، ستون حباب دهی و راکتورهای ایرلیفت برای تولید زانتان استفاده شده است. به علاوه مدل های سینتیکی مختلفی (ساختار یافته و غیر ساختار یافته) برای بهینهسازی و شرح تولید زانتان مورد مطالعه قرار گرفته است .

تولید صمغ زانتان به وسیلهٔ باکتری زانتوموناس کمستریس در ازمایشی های ناپیوسته که از روش سطح پاسخ پیروی می کند، جهت بهینه سازی مورد مطالعه قرار گرفت و تاثیرات سه متغیر مستقل (غلظت منبع کربن، غلظت منبع نیتروژن و دما) بررسی شد. یک مدل چند جمله ای درجه دوم جهت پیشبینی مقدار تولید زانتان برازش شد. با استفاده از این مدل شرایط مناسب برای هر یک از پارامترهای مورد مطالعه به دست آمد. همچنین محدوده بهینه برای تولید زانتان مشخص شد.

پیشنهاد ها……………………………….…………………………………..۸۴

منایع ………………………………………………………………………..۸۵

تاثیردما برتولید زانتان

تاثیردما برتولید زانتان

جدولها

2-1-ترکیب زانتان تولیدی به وسیله بعضی باکتری های گروه زانتوموناس

2-2-گام های کلیدی درتولید زانتان

2-3-حالت های عملیاتی استفاده شده درتولید زانتان درراکتورهای مختلف

2-4-بیشترین درصد تولید زانتان درشرایط عملیاتی متفاوت درراکتورهای مختلف

2-5-خصوصیات فیزیکی زانتان تجاری

2-6-مقدار پارامترهای معادلات 6و7 برای دماهای انحلال مختلف

2-7-پارامترهای تعیین شده برای معادلات 8و9 دردماهای انحلال مختلف

2-8-کاربردهای زانتان

4-1-طرح آزمایش ها(حالت ها وپاسخ ها) برای تولید زانتان وتوده سلولی

4-2-خلاصه آماری مدلها برای بهینه سازی زانتان

4-3-خلاصه آماری مدلها برای بهینه سازی رشد توده سلولی

4-4-ضرایب تخمین زده شده برای زانتان(A) برای توده سلولی(B) بااستفاده از مقادیر کدگذاری شده

4-5-تحلیل واریانس برای زانتان(A) برای توده سلولی (B)

4-6-مقایسه مقادیر اندازه گیری شده بامقادیر پیش بینی شده برای هر آزمایش

4-7-حل های بدست آمده ازبهینه سازی عددی برای زانتان

4-8-حل های بهینه سازی عددی برای زانتان درحالت کمترین غلظت گلوکز مصرفی

فهرست شکل ها

2-1-ساختار بیوپلیمر خارج سلولی زانتان

2-2-فرایند تولید زانتان

2-3-تصویر زانتوموناس کمپستریس(12000 بار بزرگنمایی)

2-4-تاثیردما برپارامترهای رشد(معادله1) زانتوموناس کمپستریس

2-5-تاثیر دما برتولید زانتان(pH اولیه 7 وسرعت دور همزن از 210rpm باافزایش ویسکوزیته افزایش یافته است)

2-6-تاثیرpH برتولید زانتان

2-7-تاثیر دورهمزن برتولید زانتان

2-8-منحنی تخمیر زانتان که توسط مدل سینتیکی برای تغییر نرخ هوادهی پیش بینی شده است

2-9-راسب سازی زانتان بااستفاده از حلال های الی

2-10-راسب سازی زانتان بااستفاده از مخلوط ایزوپروپانول وانواع نمک ها باغلظت1g/l

2-11-تاثیرغلظت سدیم کلرید برروسب دهی زانتان بااستفاده از ایزوپروپانول

2-12-تاثیرغلظت پلی ساکارید برحجم مورد نیاز ایزوپروپانول برای راسب سازی زانتان

2-13-تاثیردمای اندازه گیری(TM) برویسکوزیته محلول زانتان

2-14-تاثیردمای انحلال برویسکوزیته محلول زانتان

2-15-تاثیرغلظت زانتان برویسکوزیته محلول

2-16-ویسکوزیته زانتان طبیعی،زانتان بدون استیل وزانتان بدون پیرویک اسید

2-17-ویسکوزیته بیوپلیمرهای خالص و ترکیبی

3-1-نمودار رشد زانتوموناس کمپستریس

3-1-منحنی استاندارد گلوکز

3-2-ویسکومتر استوالد

4-1-نمودار عیب یابی برای تولید زانتان

4-2-نمودار عیب یابی برای تولید توده سلولی

4-3-تاثیرغلظت منبع کربن/غلظت منبع نیتروژن برتولید زانتان

4-4-تاثیرغلظت منبع کربن/دما برتولید زانتان

4-5-تاثیر غلظت منبع نیتروژن/دما برتولید زانتان

4-6-تاثیرغلظت منبع نیتروژن/غلظت منبع کربن بررشد توده سلول

4-7-تاثیر غلظت منبع نیتروژن/دما بررشد توده سلولی

4-8-تاثیر غلظت منبع کربن/دما بررشد توده سلولی

4-9-اعمال شرایط بهینه سازی عددی

4-10-اعمال شرایط بهینه سازی به روش نموداری

4-11-محدوده مناسب برای تولید زانتان(منطقه سفیدرنگ) در 30 درجه سانتی گراد که به وسیله برهم نهی سطح پاسخ تولید زانتان و رشد توده سلولی به تریتب درشرایط 65% و 25% بیشترین حد تولید به دست آمده است

4-12- محدوده مناسب برای تولید زانتان(منطقه سفیدرنگ) درغلظت منبع نیتروژن 3g/l  که به وسیله برهم نهی سطح پاسخ تولید زانتان و رشد توده سلولی به تریتب درشرایط 65% و 25% بیشترین حد تولید به دست آمده است

4-13- محدوده مناسب برای تولید زانتان(منطقه سفیدرنگ) درغلظت منبع نیتروژن 40g/l  که به وسیله برهم نهی سطح پاسخ تولید زانتان و رشد توده سلولی به تریتب درشرایط 65% و 25% بیشترین حد تولید به دست آمده است

4-14- محدوده مناسب برای تولید زانتان(منطقه سفیدرنگ) درغلظت منبع نیتروژن 60g/l  که به وسیله برهم نهی سطح پاسخ تولید زانتان و رشد توده سلولی به تریتب درشرایط 65% و 25% بیشترین حد تولید به دست آمده است

4-15- محدوده مناسب برای تولید زانتان(منطقه سفیدرنگ) درغلظت منبع نیتروژن 80g/l  که به وسیله برهم نهی سطح پاسخ تولید زانتان و رشد توده سلولی به تریتب درشرایط 65% و 25% بیشترین حد تولید به دست آمده است

4-16- محدوده مناسب برای تولید زانتان(منطقه سفیدرنگ) درغلظت منبع نیتروژن 80g/l  که به وسیله برهم نهی سطح پاسخ تولید زانتان و رشد توده سلولی به تریتب درشرایط 85% و 55% بیشترین حد تولید به دست آمده است

4-17-نمودار تغییرات رشد توده سلولی،غلظت زانتان وغلظت گولکز بازمان(غلظت اولیه گلوکز 80g/l،غلظت اولیه دی آمونیوم سولفات 3g/l ودمای 30 درجه سانتی گراد)

اعمال شرایط بهینه

اعمال شرایط بهینه

Abstract

Xanthan gum is a water-soluble exo-polysaccharide. It is produced industrially from carbon sources by fermentation using the gram-negative bacterium Xanthomonas campestris. There have been various attempts to produce xanthan gum by fermentation method using bacteria and yeast by using various cheap raw materials. In this study the cultural conditions for xanthan gum production by Xanthomonas campestris were investigated and optimized by response surface methodology, to maximize cell and xanthan production in batch experiments using YM broth without pH control. The individual and interactive effects of three independent variables (carbon source concentration (40-80 g/I), nitrogen source concentration (1-5 g/l), temperature (25 C)) on xanthan gum and biomass production were studied, using a face-centered composite design of experiments. Glucose was used as carbon source and di ammonium sulfate as nitrogen sorce. A second ordered polynomial model was fitted and optimum conditions were estimated and optimum conditions were estimated. Overall optimization allowed us to point out an optimal range of the three independent variables. Optimal xanthan gum production was found at 80 g/l glucose concentration, 3 g/l di ammonium sulfate and 30°C

Keywords

,Xanthan gum; Xanthomonas campestris; Response surface methodology; Carbon source

Nitrogen source; Temperature


مقطع : کارشناسی ارشد


خرید فایل pdf یا اسکن شده (غیر قابل ویرایش)

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل word

قیمت 35 هزار تومان

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید