بهینه سازی تولید 2و6 دی متوکسی بنزوکینون از جوانه گندم تخمیر شده توسط مخمر نانوایی صنعتی در بیوراکتور آزمایشگاهی

در این مطالعه، تخمیر جوانه گندم با پودر مخمر نانوایی صنعتی برای تولید fwge با محتوای بالای 2،6-dmbq با رویکرد افزایش مقیاس در مقیاس بیوراکتور bench انجام شد. محتوی 2,6-dmbq جوانه گندم تخمیر شده با بهینه‌سازی سه متغیر ph اولیه، دمای تخمیر و سرعت هم‌زدن در دو سطح با استفاده از روش تاگوچی در بیوراکتور همزن دار افزایش داده شد. محتوای 2،6-dmbq نمونه ها طی 14، 16 و 18 ساعت پس از تخمیر تعیین شد و سپس نتایج توسط نرم افزار qualitek تجزیه و تحلیل شد. سپس اثر دور سانتریفیوژ روی میزان کدورت و تعداد مخمر موجود در سوپرناتانت نهایی بررسی شد. در انتها، سوپرناتانت توسط خشک کن پاششی با دمای ورودی c°120 و دمای خروجی c° 69-70 خشک شد و میزان ماده موثر 2,6-dmbq، ph، رطوبت وخاکستر تعیین شد. در شرایط بهینه: ph اولیه 6، دمای تخمیر c°32 و سرعت هم زدنrpm 80، حداکثر 527/1 میلی گرم 2،6-dmbq در هر گرم fwge به دست آمد. نتایج جداسازی نشان داد که سرعت سانتریفیوژ تاثیر معنی‌داری بر کدورت نهایی و تعداد مخمرهای باقی‌مانده ندارد و بنابراین g3000 بعنوان سرعت بهینه انتخاب شد. با این حال، به دلیل محتوای بالای مخمر در مایع رویی، فیلتراسیون پس از سانتریفیوژ مورد نیاز بود. به دلیل سرعت بالای خشک شدن نمونه، رطوبت کم محصول نهایی و راندمان بالا در مقیاس صنعتی، نمونه ها با استفاده از خشک کن اسپری خشک شدند. در نهایت رطوبت، پروتئین، خاکستر و ph محصول نهایی اندازه گیری شد.

optimization of 2, 6- dimethoxy benzoquinone production of wheat germ fermented with industrial bakery yeast at laboratory bioreactor

in this study, the wheat germ was fermented with industrial bakery yeast powder to produce fwge with high 2,6-dmbq content in a bench-scale bioreactor by scale-up approach. the 2,6-dmbq content of fwge was increased by optimizing the three initial variables of ph, fermentation temperature, and agitation rate at two levels using the taguchi method. the 2,6-dmbq content of the samples was determined at 14, 16, and 18 hours of the fermentation process. then, the results were analyzed by qualitek software. the effect of centrifugation speed on turbidity and the yeast’s number in the final supernatant was then investigated. finally, the supernatant was dried by spray dryer with an inlet temperature of 120 °c and outlet temperature of 70°c, and the amount of active 2,6-dmbq, ph, moisture, and ash was determined. under optimal conditions: initial ph of 6, fermentation temperature of 32 °c, and agitation rate of 80 rpm, maximum 1.527 mg of 2,6-dmbq per gram of fwge obtained. the separation results showed that the centrifugation rate doesn’t have a significant effect on the final turbidity and the number of yeasts left, and thus 3000 g was selected as the optimal speed. however, because of the high content of yeast in the supernatant, filtration was required after centrifugation. due to the high speed of sample drying, the low moisture of the final product, and high efficiency on an industrial scale, the samples were dried using a spray dryer. finally, the moisture, protein, ash, and ph of the final product were measured.