Ana içeriğe atla

Biyoreaktörler kapalı devrelerin temiz su ihtiyacında kullanılabilir mi?

Su ürünleri üretimindeki üretim metodlarının önemli bir modeli olan kapalı üretim sistemlerinin karşılaştığı en büyük sorunların arasında, yetiştirilen türün sürekli olarak ihtiyaç duyduğu miktarda oksijeni taşıyan suyun sağlanması sayılabilir. Bu sorunun çözümünde biyoreaktörler bizi doğru sonuca götürebilir mi?

Türkiye’de yada dünyanın herhangi bir yerinde, tatlı sularda su ürünleri üretimi yapan tesislerin planlama ve kurulum aşamasında tesise alınan suyun miktarının ve oksijeni yönünden kalitesinin beklenmedik durumlar karşısında değişebileceği göz önüne alınır ve çalışmalar bu yönde yapılır. Tahmin edilen beklenmedik şartlara örnek olarak kaynak suyunun kirlenmesi, kaynağa toksik madde bulaşması (zehirlenme) , tektonik hareketler (depremler) sonucu kaynak suyunun kesilmesi yada sıcaklığının değişmesi, akarsuyun yönünün başka tarafa kayması veya önünün tıkanması gibi doğa ve insan kaynaklı faktörler verilebilir. Üretimin devamlılığını aksatacak bu gibi durumlarda, üretim planlamasının içine acil bir eylem planı katılarak tesis kendini şartlar düzelene dek bir süre daha çevirebilir.



Suya erişimin yada suyun kullanımının mümkün olmadığı durumlarda balık yada diğer su ürünlerinin üretim tesislerine biyoreaktör denilen bir sistem dahil edilerek tesisin kendini idare etme süresinin uzatılabilmesi gelişen teknolojik şartlar altında yakın gelecekte mümkün görünüyor.

Bu yazının konusunu oluşturan biyoreaktörlerin oksijenlendirme için ile tasarlanan çeşitleri, içinde oksijenli solunum yapan, bitkilerle benzerlik gösteren, fotosentetik yapıdaki plankterlerin (alglerin) güneş enerjisi yardımıyla solunum yapmasının sağlandığı ve oluşan bu oksijence zengin suyun istenen yerde istenen amaçla kullanılmasını hedefleyen basit, verimli, yenilenebilir, sürdürülebilir ve çevreci ünitelerdir. Enerji kaynağı olarak en büyük enerji kaynağımız olan güneş kullanılır ve herhangi bir atık oluşturmadığı için son derece temizdir.

Üretim tesisine kolaylıkla entegre edilebilecek olan bu ünitelerden en iyi verimi almak için dikkat etmemiz gereken bir kaç kriter var.



  • Sterilizasyon: Biyoreaktörlerin uzun ömürlü ve istenen kalitede, uzun süre işlevini sürdürebilmesi için, reaktörün içinde bulunan sıvının steril tutulması beklenir. Reaktörün içinde oksijenli solunum yapan canlıları hasta eden yada onları tüketerek yaşayan predatörler (avcılar), bir süre sonra reaktörün içinde aşırı üreyerek sistemi etkisiz hale getirebilir.

  • İyi bir karıştırma mekanizması kurulmalı: Reaktörün işlevini tam olarak yerine getirebilmesi için, içindeki alglerin düzenli olarak yer değişiminin sağlanması gerekir. Çünkü birbirini gölgeleyen, ağırlığı sebebiyle dibe çöken yada çeşitli başka nedenlerle güneş ışığını yeteri kadar alamayan bireylerin oksijenli üretime katkısı git gide azalır ve sonunda da biter. Aktif olarak metabolizma faaliyeti gösteremeyen bireyler ortamdaki oksijenin azalmasına ve reaktörün işlevini günden güne yitirmesine neden olabilir.

  • Sıcaklığın kontrol altında tutulması: Sıcaklık, optimum düzeyde tutulduğu taktirde her ortamda iyi bir katalizör görevi görür. Hangi canlı için olursa olsun, metabolizmanın iyi şekilde çalışmasını sağlar ve vücut verimini arttırır. Fakat, biyoreaktörün direk olarak güneş ışığı ile temasta kalan kısımları bir süre sonra aşırı derecede ısınır ve canlıların yaşam tolerans aralıklarının üstüne çıkar. Bu aşamada, reaktörün içinde dönen suyun ya kendisinin yada çevresinin uygun ekipmanlarla soğutulma yöntemleri araştırılmalıdır.

  • Minimum viskozite: Kaba bir tabirle ‘yapışkanlık’ yada ‘sıvının aktığı yüzeye karşı gösterdiği direnç’ olarak tarif edilebilecek olan viskozitenin biyoreaktör içinde artması, oksijenli solunumun yapıldığı suyun kalitesinde bazı bozulmalara neden olur. Çünkü viskozitenin artması, akışkanlığı azalttığı gibi karıştırmayı ve eğer yapılıyorsa havalandırmayı da etkiler. Karıştırma ve havalandırma için gerekli olan enerji ihtiyacının artmasının yanında bu işlevlerin de tam olarak gerçekleşmesini engeller. Viskozitenin artmasına bağlı olarak meydana gelecen tabakalaşma ihtimali ve biyoreaktörün içindeki alglerin ölüm oranı artabilir.

  • Sürekli ve düzenli besin sağlama: Reaktörün içindeki canlılara düzenli besin sağlamak, üretimin sürekliliği için en önemli kriterlerin başında gelir. Besin hazırlanmasında dikkat edilmesi gereken en önemli şey, reaktörün içinde yer alan planktonun tükettiği besinlerin sağlanmasıdır. Bu, besinin içindeki aminoasit yada karbohidrat miktarının değişkenlik gösterebileceğini belirtir.  Eğer reaktör besinsiz kalırsa plankterlerin ölümünün gözlenmesi kaçınılmazdır. Reaktörün içindeki alglerin beslenmesini sağlamak için algleri iyi tanıyan bir su ürünleri mühendisi ile çalışmak gerekir.




Bu sistemler, talebe göre farklı boyutlarda, şekillerde ve yöntemlerle hazırlanabilir. Laboratuvar ortamında bir kaç litrelik beherler yada bidonlar kullanılarak üretilenlerden, endüstriyel boyutlardaki tiplerine kadar farklı çeşitleri vardır. Temel amacı ise aslında suyu oksijenlendirme değil suyun kalitesini ve içinde olması beklenen gazların / maddelerin daima aynı oranda tutulmasının sağlanmasıdır. Tüm sistem kontrol altında tutulabildiği için son derece güvenilir araçlardır. Mekanik yada dijital olarak sisteme ekstra bir kontrol biriminin daha dahil edilmesi, meydana gelebilecek aksaklıkların önlenmesi ve önlemlerin erkenden alınması için iyi bir güvenlik katmanıdır. Bu kontrol mekanizmaları, biyoreaktörde meydana gelen herhangi bir aksaklığın nerede ve nasıl meydana geldiğini, sonuçlarının ne olduğunu ve nasıl giderilebileceği konusunda bilgi edinmeyi sağlar, zamandan tasarruf edilerek sistemin daha kolay bir şekilde eski haline getirilmesine yardımcı olur.

Biyoreaktörler, özellikle tatlı sularda yapılan ve sürekli olarak bir kaynaktan su ihtiyacı duyan sistemlerin, ihtiyaç duyduğu özelleştirilmiş su kalitesi kriterlerini sağlamada, geleceğin teknolojileri arasında sayılabilir. Tesise düzenli olarak su almak yerine yada ihtiyaç duyulan miktardaki suyu kaynaktan kullanmak yerine arıtılarak yeniden oksijenlendirilmiş su kullanmak doğal kaynakların korunması için daha iyidir. Bununla birlikte, biyoreaktörlerin kurulumu, işletilmesi ve yüksek verimle çalışmalarının sağlanabilmesini sağlamak için de profesyonel bir su ürünleri mühendisinin desteğine ihtiyaç elbette ki var.



Tamamen kapalı ve 100% kontrollü olan bu sistemlerin çalışabilmesi için alglerin enerji çekebileceği bir kaynağa ihtiyaç var, o da güneş. Özellikle bol güneş alan ve güneşli gün sayısı fazla olan lokasyonlardaki reaktörlerin enerji kaynağı olarak güneşi tercih etmek ekonomik bir yatırımken bulutlu gün sayısı fazla olan yerlerdeki tesislerdeki biyoreaktörler için elektriğe yada manuel bir çevrime bağlı enerji kaynağı gerekli olabilir. Yatırım yapılırken bu maliyetlerin de göz önüne alınmasında fayda var.

Herşeye rağmen, tesislere alınan suyun tek işlevi elbette ki üretimi yapılan canlılara oksijen yada ihtiyaç duydukları diğer maddeleri sağlamak değil. Başta metabolik atıklar olmak üzere, hastalık etmenleri, virüsler, mantarlar, parazitler, yem artıkları ve hatta fazla sıcaklık gibi üretim prosedürünü negatif yönde etkileyecek etmenlerin ortamdan uzaklaşması gibi süreçler için kullanılan suyun yetiştiricilik ünitelerinden doğru bir şekilde uzaklaştırılmasının önemi büyük. Bizlerin araştırması gereken asıl konu, kullanarak kirlettiğimiz suyu tekrar nasıl temiz ve yeniden kullanılabilir hale getirebileceğimiz...

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Hamsinin 11 faydası: Karadeniz'in mücevheri hakkında bilmeniz gerekenler

  Hamsi, Karadeniz ve bir iç denizimiz olan Marmara Denizi'nin bize sunduğu çok önemli ve faydalı bir değer. Kolay ve bol miktarda yapılan avcılığıyla hamsi, başta insan tüketimi olmak üzere, yem sanayisinin yanı sıra omega 3 yağ asitlerinin üretilmesinde de önemli rol oynayan bir balık. Hamsinin insanlar faydaları arasında kalp sağlığını, hücre ve doku onarımını, kemik sağlığını ve göz sağlığını desteklemeye, cildi ve sindirim sistemini iyileştirmeye,  kilo vermeyi teşvik etmeye, toksisiteyi önlemeye yardımcı olmak var ve hamsi, iyi bir b3 vitamini kaynağı olmasıyla ve demir eksikliğini gidermeye destek olmakla, insanlar için çok değerli bir deniz ürünü. Hamsi, dünya çapında kırmızı et yerine iyi bir alternatif olarak yenen ünlü ve vejeteryan olmayan bir lezzet haline gelen minik balıklardır. Bu özel balık türü, cildinizi beslemekten görme yeteneğinizi korumaya kadar birçok sağlık yararı sağlar. Çoğunlukla salatalarla birlikte tüketilen hamsi, kemiklerinizi güçlendiren fosfor v

Deniz ürünleri, bağışıklık sistemi ve D vitamini arasında bir ilişki var mı?

2020 Beslenme Yönergeleri Danışma Komitesi kısa süre önce, bebeklerde beyin ve göz gelişimini desteklemekten kalp ve beyin işlevini desteklemeye ve yetişkinler için sağlıklı kiloya kadar deniz ürünleri yemenin köklü, ömür boyu süren faydalarını yeniden onaylayan bir Bilimsel Rapor yayınladı. Peki ya D vitamini gıdalar hakkında neler biliyoruz? Çoğu insan deniz ürünlerinin kendileri için iyi olduğunu biliyor - her ne kadar haftalık olarak önerilen 200 - 300 gr veya 2-3 porsiyonu yemeseler bile, ancak, deniz ürünlerine dair dikkatin çoğu anlaşılır bir şekilde balıklarda bulunan güçlü omega-3 yağlarına odaklanyor. Omega 3 yağ asitleri, özellikle hamile anneler ve çocukları için çok önemlidir. Deniz ürünleri, nadir bir D vitamini kaynağıdır. Daha az öne çıkarılsa da, deniz ürünleri, yiyecekler arasında nadir bir D vitamini kaynağıdır. 2020 Beslenme Yönergeleri Danışma Kurulu'nun Bilimsel Raporu, D vitaminini “halk sağlığını ilgilendiren bir besin” olarak tanımlıyor çünkü sadece Amerik

Somon, sardalya, uskumru ve ringa: Yemek için en sağlıklı 10 balık hangisi?

Dünya denizlerinde 32.000'den fazla balık türü var ve bunların neredeyse her birinin kendine ait karakteristik özellikleri var. Kendi çevremizden ve marketlerden tanıdığımız ürünler arasında olan konserve ton balığı ya da çeşitli formlardaki somon balıkları tüketebileceğimiz tek seçenek elbette ki değil.  Özellikle İspanya kıyılarından uskumrugillerden bir balık olan Bonito, mezgit, ringa ve tilapya gibi diğer balıkların da düzenli ve dengeli beslenme üzerinde önemli yerleri var. Yemek için en sağlıklı balık hangisi? İşi insanların beslenmesi üzerine olan uzmanlar her hafta en az iki porsiyon balık yenmesi gerektiğini üzerine basarak belirtiyorlar. Düzenli balık tüketiminin daha sağlıklı beyinle bağlantısı da var ve dahası, kardiyovasküler sağlığı da güçlendirirken aynı zamanda kilo kaybını da destekliyor. Balık tüketimi ile ilişkilendirilen bir diğer konu başlığı da, balığın bünyesindeki omega 3 yağ asitleri sayesinde kandaki lipidleri güçlendirip kalp rahatsızlıklarına karşı bi

Deniz ürünlerini tüketimi ve COVID19 hakkında bilmeniz gerekenler

Mevcut COVID-19 salgını sırasında endişe duymadan tüketebileceğiniz bir hayvan proteini varsa o da deniz ürünleri. Elde ettiği bulgularını yeni bir çalışmada sunan çok sayıda bilim insanı olduğunu söylüyor. Asian Fisheries Society tarafından yayınlanan Asian Fisheries Science 'ta yayınlanan hakemli makale, SARS-CoV-2'nin suda yaşayan hayvanlara bulaşamayacağı ve virüsün COVID-19'un insanlara yayılmasında doğrudan bir rolü olmadığı sonucuna varıyor. Makale, deniz ürünleri ve COVID-19 hakkındaki bazı söylentilere yanıt olarak, Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) dahil olmak üzere kuruluşlardan suda yaşayan hayvan sağlığı, su ürünleri yetiştiriciliği, balıkçılık, gıda güvenliği ve veterinerlik uzmanları tarafından yazılmıştır. Bazı ülkelerde, kısmen viral bulaşma riskine ilişkin yanlış anlamalardan dolayı suda yaşayan hayvanların tüketiminin azaldığı rapor edilmiştir denilen bildiride, suda yaşayan hayvanların - çiftlikte balık ve kabuklu deniz ürünleri dahil - tü

Mavi yengeç: sürdürülebilir bir su ürünleri yetiştiriciliği alternatifi olabilir mi?

Mavi yengeç, Callinectes sapidus, Amerika kıtasındaki önemli nehirlerden birisi olan Mississippi'nin tarihi ve ekonomisi üzerinde uzun yıllardır çok önemli bir rol oynadı. Tüketiciler mavi yengeçten yapılmış olan atıştırmalıkların keyfini iştahla sürerken doğadaki mavi yengecin baş etmesi gereken önemli bir sorun var: popülasyondaki azalma. Bu, yereldeki balıkçıları da zora sokan önemli bir sorun. 2000'li yılların başında kurulan Mississippi Üniversitesi Mavi Yengeç Kuluçkahanesi, mavi yengeç yetiştiriciliğini gerçekçi hale getirmek üzerine çalışıyor. Çabalarının, balıkçılar için kültür yoluyla elde edilmiş mavi yengece bağlı bir ekonomi oluşturmasına ve balıkçıların ekonomilerine katkı sağlayacağını umuyorlar. Thad Cochran Ocean Springs Deniz Ürünleri Yetiştiriciliği Merkezi'nden Dr. Kelly Lucas, "Chesapeake Körfezi'nden mavi yengeç hasadı gerçekten çok düşük olduğunda bu fikir ortaya çıktı" diyor. "Maryland Üniversitesi, körfezdeki yabani hayata destek

Balıkların solungaçları nasıl çalışır?

 Dünyada yaşayan tüm hayvanlar, yaşamlarını devam ettirmek için nefes alıp verirler. Bazılarının vücutlarının içinde akciğerleri vardır, bazıları derileri vasıtasıyla havayı kullanır, bazıları ise daima açılıp kapanan solungaçlarını kullanarak yaşamları için gerekli olan oksijeni tedarik ederler. Yani kısaca, amaçları ortak olmakla birlikte bu amacı gerçekleştirmek için kullandıkları araçları farklıdır. Şu anda okuyabiliyorsanız muhtemelen insansınız. Bu, oksijeni ağzınız ve burnunuz vasıtasıyla vücudunuzun içine aldığınız ve atık olarak da aynı yollarla karbondioksiti vücut fonksiyonlarınızı yerine getirmek için dışarı verdiğiniz anlamına gelir. Solunum organlarınızı kullanarak aldığınız nefesiniz akciğerlerinizi doldurur ve havadaki oksijen buradan vücudunuzun geri kalanına dağılır. Nefes almamız için oksijene ihtiyacımız var. peki ya suyun altında yaşayan hayvanlar oksijeni nasıl alıyor? Tıpkı biz suyun üzerinde yaşamını sürdüren hayvanlarda olduğu gibi, suyun altındakiler

Hangi ton balığı: Yağda mı, suda mı, konserve mi?

 Ton balığı, hemen hemen herkesin en kolay erişim sağlayabildiği yaygın bir su ürünü. Her ölçekten markette kolayca bulunabilecek olan ton balığı çeşitleri sayesinde pratik yemekler yapabiliyor ya da proteine olan ihtiyacımızı uygun şekillerde giderebiliyoruz. Tüketim alışkanlıklarına ve sunulduğu pazara göre ton balığını farklı içeriklerle tatlandırılmış şekilde tedarik edebilir haldeyiz. Ton balığına benzer Çok az malzeme konserve ton balığı kadar uygun fiyatlı, besleyici ve güvenilirdir. Kullanım alanına baktığımızda ise bir kutu ton balığının işlevselliği sadece sandiviçin içine girmekten daha fazla. Ayrıca yağda ya da suda bekletilmiş ton balığı çeşitleri de var. Peki bunlardan hangisi bize uygun, yağda mı yoksa su da mı bekletilmiş konserve ton balığını tercih etmeliyiz? Konserve ton balığı ile ilgili temel bilgiler Konserve ton balığı dünyası her zaman birçok farklı seçenek sunar. Albacore ton balığı, skipjack, mavi yüzgeçli orkinos ve sushi sevenler için sarı yüzgeçli orkino

Nasıl spirulina yetiştirirsiniz?

Spirulinaya genel haliyle bir kez daha bakacak olursak eğer, karşımızda, bünyesinde  yüksek protein barındıran bir alg (su yosunu) buluruz. Mikroskop altında bakıldığında sprialsi bir görüntüye sahip olan ve mavi-yeşil alglerin içinde yer alan siyanobakterlerden olan Spriulinayı kuruttuğunuzda elde ettiğiniz kütlenin büyük bir kısmının (60% ile 70% arasında) protein olduğunu görürsünüz. Bu oran, su ürünlerinden elde edilebilecek protein miktarları tablosu içindeki en iyi rakamlardan birine tekabul eder. Bu protein oranın yanında, düşük yağ ve birim kütle başına düşen yüksek mineral ve vitamin oranıyla bu alg, insanların ve diğer canlıların beslenmesi üzerine çalışan profesyoneller için üzerinde durulması ve çalışılması gereken önemli bir türdür. Spirulina’nın içinde neler var? Sucul bir canlı olan spirulinanın bünyesinde yer alan bazı maddeler aşağıdaki gibi: + Vitaminler: Beta Karoten, B1 Thiamine, B2 Riboflavin, B3 Niyasin, B5 Pantotenik asit, B6 Piridoksin, B9 Folate, B12 Colobalimi

Sıcaklığı hissetmek: Türler kutuplara doğru göç ediyor

Durmak bilmeden artan su sıcaklıkları, balıkları yaşadıkları yerlerden ayrılarak daha soğuk sulara göç etmeye zorluyor. Bu da balıkçıların geçim kaynaklarında bir kesinti demek. Bu yüzden balıkçılık düzenlemelerini iklim değişikliği planlarının içine dahil ediyorlar. Cape Cod Kanalı, Cape Cod Körfezi'nden Buzzards Körfezi'ne sekiz kilometre uzanan serpantinli yapay bir suyolu. Sıcak yaz akşamlarında oltacılar sıralandıkları banklar boyunca çizgili levrek avlamak için itişip kakışır. Ve bundan sonrası Justin Sprague’un 6 Ağustos 2013 akşamı gelecekten yakaladığı balıkla ilgili. Sprague, tuttuğu büyükçe balığı ilk önce ringa balıklarının cazibesine kapılmış olan bir köpekbalığı sandı. Uzun uğraşlar sonunda kıyıya çekilen balığın başına birikenler, mükemmel yüzgeç ve vücut tasarımıyla bir yelkenbalığının kıyıda yatmakta olduğunu gördüler. Yelkenbalığının Cape Cod kanalınında yaşamadığını bilmek için bir ihtiyolojist olmaya gerek yok. Istiophorus albicans tropik ve subtropik sulard

Sıcak somon tütsüleme hakkında neler bilmelisiniz?

En çok bildiğimiz pişirme yöntemlerinden olan tavada yada ızgara üzerinde açık ateşte pişirme ve haşlama bizim coğrafyamızın en çok tercih edilen tüketime hazırlama metodlarından. Bu metodlar ülkemizin de içinde yer aldığı Akdeniz çanağına özgü olmamakla birlikte dünyanın farklı yerlerinde su ürünlerinin farklı yöntemlerle aromalandırılma ve pişirilme yöntemleri var. Bunlardan birisi de tütsüleme. Endüstriyel ölçekte fabrikalarda yapılan tütsülemenin yanında evde de kendi balığınızı tütsülemek için çeşitli kitler olmakla birlikte özel bir araca gereksinim duymadan evdeki araç gereçle balık tütsülemeniz mümkün. Tütsülemeye başlamadan önce karar vermeniz gereken yöntem ise sıcak mı yoksa soğuk mu tütsüleme yapacağınız. Marketlerde genellikle karşınıza çıkacak olan tütsülenmiş somonlar sıcak tütsülemedir; altın rengine dönmüş olan balıkları düşünün. Tütsüleme için hemen hemen her balık uygun olmakla birlikte içindeki yağ oranı daha yüksek olan balıklar dumanı daha iyi içine çektiğinden tü