|
|
Příprava a charakterizace hybridních hydrogelových matric
Magera, Lukáš ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce si klade za cíl přípravu a její následnou optimalizaci hybridních hydrogelů, které představují díky svým unikátním vlastnostem materiál s vysokým aplikačním potenciálem. Hybridní hydrogely mají díky své jedinečné hybridní síťové struktuře, silnému vzájemnému propletení sítí a účinnému systému disipace energie mimořádnou mechanickou odolnost a s ní spojené další vlastnosti (např. transportní). Tato práce se zabývá chemicko-fyzikálně síťovaným hybridním gelem, a to kombinací alginát-polyakrylamid. Hybridní gel byl vytvořen a podroben testům sušení a následného botnání. Hlavní náplní experimentální části bylo stanovení viskoelastických vlastností hybridních hydrogelů pomocí standardních oscilačních testů. Botnací testy prokázaly, že hybridní síť, která obsahuje omezeně botnající alginátový gel, vykazuje nižší stupeň nabotnání než samostatný neomezeně botnající polyakrylamidový gel. Viskoelastické testy ukázaly ovlivnění mechanických vlastností v podobě zvýšení hodnoty paměťového modulu hybridního hydrogelu oproti referenčnímu alginátovému hydrogelu. Hybridní hydrogel vykazoval zvětšení lineární viskoelastické oblasti oproti referenčnímu polyakrylamidovému gelu, jehož hybridní struktura zamezuje tvorbě mikrotrhlin, která způsobovala dřívější protrhnutí referenčního polyakrylamidového gelu.
|
|
|
„Suché“ formy gelů – aerogely, xerogely – metody přípravy, vlastnosti a možné aplikace
Sedlář, Marian ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplní této bakalářské práce bylo zjistit jaký, vliv má sušení hydrogelu na jeho vnitřní strukturu na vhodném modelovém hydrogelovém systému. V teoretické části této práce byly popsány vybrané metody strukturní analýzy se používají pro charakterizaci gelů v původním hydratovaném stavu a následně i v suchém stavu. V praktické části byly jako modelový hydrogelový systém zvoleny hydrogely na bázi agarózy o různé koncentraci a s různými přídavky polyelektrolytů. Na strukturní analýzu hydrogelů byla zvolena metoda kryo-skenovací elektronová mikroskopie a turbidimetrie. Pro suché formy gelů, byla zvolena skenovací elektronová mikroskopie a rtuťová porozimetrie. Získaná data a výsledky, získané pro modelový gelový systém, mohou následně posloužit při zkoumání vnitřní struktury dalších hydrogelových systému a jejich suchých forem.
|
|
|
Vývoj a charakterizace hydrogelových nosičů pro moderní zemědělské aplikace
Mai, Thuy Ha ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá charakterizací hydrogelových nosičů a jejich využití v zemědělství. Enkapsulací aktivní složky do hydrogelové matrice je možno získat produkt, schopný kontrolovaně uvolňovat svůj obsah. V teoretické části jsou popsány vybrané enkapsulační metody a vhodné biokompatibilní materiály. V experimentální části byl spektrofotometricky sledován průběh uvolňování půdní bakterie Cupriavidus necator H16 z alginátové matrice. Bylo testováno uvolňování enkapsulovaných bakterií prostou difúzí a později navrhnuty a zrealizovány experimenty uvolňování podpořené chemickou, resp. enzymatickou degradací matrice kapsule. Navrhnuta byla také další úprava alginátových částic přidáním bariérové hydrofobní vrstvy tvořené polyhydroxybutyrátem (PHB). Takto upravené nosiče vykazovaly zvýšenou odolnost vůči chemické i enzymatické degradaci. Proces uvolňování byl do jisté míry potlačen a může vést k potenciálnímu využití PHB k úpravě uvolňovacích vlastností nosičů.
|
|
|
Enkapsulace půdních bakterií v hydrogelových nosičích
Orišková, Sofia ; Smilek, Jiří (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Náplňou bakalárskej práce bolo vypracovať literárnu rešerš na tému inokulácie pôdnych baktérií, zhrnutím enkapsulačných techník a nosičových systémov vhodných pre poľnohospodárske účely. Na základe týchto údajov bol navrhnutý modelový systém enkapsulácie, ktorého optimalizáciou sa zaoberá experimentálna časť tejto práce. Enkapsulácia umožňuje postupné uvoľňovanie pôdnych baktérií, chráni a stabilizuje ich, čím zaručuje dlhšiu trvanlivosť. Pre inokuláciu bola vybraná dusík fixujúca baktéria Cupriavidus necator H16, ktorá bola enkapsulovaná do alginátu, s ktorým tvorila agregátne mikrokapsule. Enkapsulácia prebiehala na základe iónovej gelácie, kedy alginát sodný reagoval so sieťovacím činidlom, chloridom vápenatým, za tvorby kapsúl. Sledoval sa vplyv rôznych faktorov na kvalitu kapsúl. Zistilo sa, že molekulárna hmotnosť alginátu výrazne ovplyvňuje úspešnosť sieťovania. Alginát s vyššou strednou molekulárnou hmotnosťou sa vyhodnotil ako vhodnejší pre daný systém. Ako najvhodnejšie disperzné prostredie sa určila destilovaná voda, poprípade tlmivý roztok TRIS-HCl, ten bol však nevhodný v prípade potreby získania suchého produktu lyofilizáciou. Ďalej sa skúmala viabilita enkapsulovaných buniek. Zistilo sa, že bunky enkapsuláciu prežili a postupne sa z kapsúl uvoľňujú. Bolo overené, že pri vhodne zvolených podmienkach a zložení systému je možné baktériu C. necator H16 enkapsulovať do alginátových nosičov. Preukázala sa aj viabilita baktérií po enkapsulácii.
|
|
|
Využití metod rozptylu světla pro studium gelace hydrogelu
Candráková, Simona ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na štúdium gelácie hydrogélov pomocou využitia metód rozptylu svetla. Pre tieto účely boli v práci zvolené dva biopolyméry (agaróza a alginát sodný), u ktorých prebieha gelácia rozdielnym spôsobom. V prvom prípade ide o geláciu spôsobenú zmenou teploty, v druhom potom prídavkom viazväzbového katiónu. V rámci experimentálnej časti práce bola najskôr študovaná gelácia agarózy metódou DLS, boli merané teplotné rampy roztokov agarózy (40 – 30 °C), kde boli sledované veľkosti častíc v roztokoch o rôznych koncentráciách a ich pôsobenie na meraný difúzny koeficient. Metódou DLS boli stanovené hodnoty teplôt gelácie roztokov o koncentrácii 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Ďalej bola použitá metóda DLS mikroreológie, kde boli taktiež merané teplotné rampy agarózových roztokov (40 – 30 °C), z ktorých boli vyhodnotené teploty gelácie roztokov agarózy o koncentrácii 0,1 hm.% a 0,5 hm.%. V práci bola tiež používaná klasická reológia, kvôli vzájomnému porovnaniu viskoelastického chovania látok a zisteniu bodu gelácie roztokov agarózy. Touto metódou boli zistené teploty gelácie pre koncentrácie 0,1 hm.%, 0,5 hm.% a 1,0 hm.%. Metóda DLS bola použitá aj k sledovaniu interakcií alginátu sodného pri prídavku Ca2+ iónov, tieto interakcie boli následne tiež vyhodnotené a diskutované v experimentálnej časti.
|
|
|
Enkapsulace probiotik a prebiotik do výrobků pro dětskou výživu
Šnajdarová, Karolína ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem doplňku stravy pro dětskou výživu s obsahem probiotických bakterií kmene Lactobacillus acidophilus a Bifidobacterium breve a s obsahem vhodného prebiotika. Jako prebiotika byly testovány Inulin, Chia vláknina, Bambusová vláknina, Chlorella + Spirulina a Jakon sirup. Teoretická část práce se zaměřuje na probiotika, prebiotika a jejich biologický vliv. V experimentální části byla řešena možnost enkapsulace do alginátových částic a lyofilizace probiotických buněk za účelem nalezení jejich vhodné formy ve finálním produktu. Tyto různé formy probiotik s přídavkem prebiotik byly podrobeny modelovému trávení. Bylo zjištěno, že přídavek prebiotika výrazně zvyšuje viabilitu buněk a také jejich odolnost vůči trávicím šťávám. Viabilitu buněk pak nejvíce podporoval Jakon sirup. Vybraná prebiotika byla také podrobně charakterizována. Byl stanoven obsah celkových a redukujících sacharidů, obsah oligosacharidů, bílkovin, lipidů, polyfenolů a chlorofylů. S ohledem na dosažené výsledky byla vybrána tři prebiotika s nejlepšími vlastnostmi, kterými jsou Chia vláknina, Chlorella + Spirulina a Jakon sirup. Na závěr byl s ohledem na nejvhodnější prebiotika navržen doplněk stravy s obsahem lyofilizovaných alginátových částic a prebiotik ve formě sypkého přípravku a také žvýkacích bonbónů ve tvaru gumových medvídků.
|
|
|
Využití mikrokalorimetrie při studiu hydratace biopolymerů
Bola, Tomáš ; Smilek, Jiří (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitím mikrokalorimetrie při studiu hydratace biopolymerů. K vybraným biopolymerům byla vybrána laktóza, ačkoliv není řazena mezi biopolymery, ale disacharidy. Dále pak alginát, dextran, chitosan a hyaluronan o dvou molekulových hmotnostech. Laktóza byla k těmto účelům vybrána hlavně pro to, že představuje jakýsi modelový příklad k určení toho, zda k reakci na vlhkost mezi ostatními vzorky a nasyceným roztokem soli nastane či nikoliv. Ke studii hydratace biopolymerů na rozdíl od běžně používané metody perfuzní kalorimetrie, kde se využívá možnost měření s nastavitelnou vlhkostí, byla použita metoda izotermické mikrokalorimetrie, kde se při dvou konstantních teplotách sledovala reakce vzorku na různou vlhkost uvolňovanou nasyceným roztokem soli.
|
|
|
Studium bariérových a transportních vlastností vybraných polyelektrolytů v hydrogelových matricích pomocí difúzních technik
Valentová, Kristýna ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na studium bariérových a transportních vlastností vybraných polyelektrolytů v hydrogelových matricích pomocí difúzních technik. Studium těchto vlastností bylo prováděno v horizontálních difúzních celách, kdy je sledována změna koncentrace difúzní sondy v závislosti na čase. Difúzní experimenty byly prováděny na agarózovém hydrogelu s přídavkem alginátu, kyseliny hyaluronové, polystyrensulfonátu, huminových kyselin a jako difúzní sonda byl použit rhodamin 6G. Součástí této práce jsou dále i metody charakterizující zkoumané látky a hydrogelové matrice jako jsou např. reologie a potenciometrická titrace. Cílem této diplomové práce bylo prozkoumat vliv interakcí mezi procházejícím barvivem (rhodamin 6G) a příslušným gelem (agaróza + polyelektrolyt) na fundamentální difúzní parametry (tj. efektivní difúzní koeficient, čas průchodu, aj.).
|
|
|
Vývoj energetických nápojů nového typu s obsahem přírodních aktivních složek
Vysoká, Marie ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na vývoj a přípravu nového energetického nápoje. Teoretická část práce se zaměřuje na srovnání na trhu dostupných energetických nápojů, představení hlavních aktivních složek a návrh obohacení nového energetického nápoje. Rovněž popisuje možnost využití enkapsulace a metody použité ke stanovení. V experimentální části práce byla nejprve provedena charakterizace energetických nápojů z hlediska obsahu kofeinu, cukru, polyfenolu a vitaminu C. Dále byl navržen vlastní energetický nápoj, jehož základ tvořily vybrané druhy sypaných čajů, které byly obohaceny o enkapsulovaný extrakt acai, aceroly, macy, goji a ženšenu. Všechny extrakty obsahovaly velké množství polyfenolu a antioxidačně aktivních látek. Extrakty aceroly navíc obsahovaly velmi vysoké množství vitaminu C. Pro enkapsulaci byly připraveny dva typy částic, alginátové částice a liposomy. Pro všechny částice byla stanovena enkapsulační účinnost, velikost, stabilita i antioxidační aktivita. Poté byla v rámci tří měsíců sledována dlouhodobá stabilita. Částice byly také vystaveny působení umělé žaludeční, pankreatické a žlučové šťávě. Všechny testované částice vykazovaly velmi dobrou enkapsulační účinnosti. Z hlediska dlouhodobé stability při skladování ve vodném prostředí vyhovovaly především liposomové částice, které vykazovaly rovněž vysokou stabilitu měřením zeta potenciálu. U alginátových částic docházelo naopak při skladování ve vodném prostředí k uvolňování aktivních látek. Na závěr byl vytvořen energetický nápoj a podroben senzorické analýze. Jako nejlepší byl vyhodnocen energetický nápoj se základem z černého či zeleného čaje s alginátovými částicemi acai, goji či ženšenu.
|
|
|
Enkapsulace vybraných přírodních extraktů pro využití v potravinářství
Vyskočilová, Terezie ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o enkapsulaci přírodních extraktů. V teoretické části jsou popsány metody enkapsulace, materiály používané pro přípravu částic a aplikace enkapsulačních technik v potravinářství. V rámci experimentální části práce byly charakterizovány vybrané přírodní extrakty získané z propolisu, zeleného ječmene a probiotik. Tyto látky byly enkapsulovány do alginátu a chitosanu. Bylo vytvořeno 25 typů částic, u kterých byla analyzována dlouhodobá stabilita ve 3 modelových typech fyziologického prostředí a ve čtyřech různých modelových potravinách. U vybraných typů částic byla sledována stabilita též ve čtyřech druzích reálných mléčných potravin. Míra stability částic byla v případě přírodních extraktů sledována spektrofotometricky stanovením množství uvolněných polyfenolů, bílkovin, chlorofylů a celkové antioxidační aktivity. U probiotických kultur byly použity techniky optické a fluorescenční mikroskopie. Přírodní extrakty propolisu a ječmene byly podrobeny testu antimikrobiálního účinku, u propolisu byly doplněny i cytotoxické testy. Jako nejlepší obalový materiál u propolisu byla navržena směs agar-chitosan, jež prokazovala optimální stabilitu v modelových podmínkách trávicího traktu i v modelových potravinách. Lipozomy byly v této práci vyhodnoceny jako nestabilní a nevhodné pro další aplikaci. V případě práškového ječmene byl jako obalový materiál zvolen škrob-alginát (poměr 1:4) a agar-chitosan, přičemž druhý typ vykazoval vyšší stabilitu z pohledu uvolněných bílkovin. Tento druhý typ byl vhodný i pro čerstvý ječmen. Pro enkapsulaci probiotických kultur byl zvolen alginát, případně alginát ve směsi se škrobem, a to díky porozitě a možnosti difúze živin. Nejlepších výsledků u reálných potravin bylo dosaženo aplikací probiotických částic do mléka. V Koenkapsulace práškového ječmene a probiotik nevedla k inhibici růstu kultur. Rovněž nebyl potvrzen antimikrobiální účinek propolisu ani ječmene, stejně jako cytotoxický efektu propolisu.
|
host ::
RSS.