3D Baskılı Yapılandırılmış Taşıyıcılarda İmmobilize Pektinazların Meyve Suyu Berraklaştırmada Katalitik Performans ve Operasyonel Stabilitesinin İncelenmesi

Demir S. (Yürütücü), Danış Ö., Oktay B., Meletli F., Mutafoğlu B. S.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, Üniversite Destekli Diğer Projeler, 2026 - 2028

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Destek Programı: Üniversite Destekli Diğer Projeler
Başlama Tarihi: Haziran 2026
Bitiş Tarihi: Haziran 2028

Proje Özeti

Pektinaz enzimleri meyve suyu berraklaştırma proseslerinde yaygın olarak kullanılmakla birlikte, serbest formda kullanım; düşük operasyonel stabilite, sınırlı tekrar kullanılabilirlik ve geri kazanım güçlüğü nedeniyle ekonomik ve sürdürülebilir üretimi sınırlandırmaktadır. Literatürde pektinaz immobilizasyonuna yönelik çalışmalar bulunmasına rağmen, taşıyıcı geometrisinin kontrollü tasarımı ile kütle transferi ve katalitik performans arasındaki ilişkinin sistematik ve nicel olarak incelendiği çalışmalar oldukça sınırlıdır. Bu proje, kontrollü gözenek mimarisi ve yüzey fonksiyonelliğine sahip 3D baskılı yapılandırılmış taşıyıcıların, pektinazın operasyonel stabilitesi ve berraklaştırma performansını anlamlı düzeyde artıracağı hipotezine dayanmaktadır.
MSLA tabanlı yüksek çözünürlüklü 3D yazıcı ile farklı geometri ve poroziteye sahip akrilat/metakrilat bazlı destekler üretilecek; yüzeyler kitosan, jelatin ve CMC ile fonksiyonelleştirilecektir. İmmobilizasyon verimi Bradford yöntemi ile, enzim aktivitesi DNS yöntemi ile nicel olarak belirlenecektir. Serbest ve immobilize sistemler; optimum pH ve sıcaklık, termal stabilite, kinetik parametreler (Km, Vmax), enzim sızıntısı, çoklu kullanım döngüsü ve raf ömrü açısından karşılaştırılacaktır. Yapısal doğrulama FTIR, TGA, DSC ve STEM analizleri ile gerçekleştirilecektir. Tüm deneyler en az üç tekrar ile yürütülecek ve istatistiksel olarak değerlendirilecektir (ANOVA, p<0,05).
Endüstriyel uygulanabilirlik elma ve portakal suyu model sistemlerinde bulanıklık azalması, toplam pektin giderimi ve şeker analizi ile test edilecektir.
Bu çalışma, 3D baskı ile tasarlanmış yapılandırılmış taşıyıcıların enzim immobilizasyon performansına etkisini nicel verilerle ortaya koyarak literatürdeki tasarım temelli boşluğu doldurmayı ve ölçeklenebilir, sürdürülebilir bir biyokatalitik berraklaştırma modeli geliştirmeyi hedeflemektedir.