Original title:
VYUŽITÍ ODPADŮ Z POTRAVINÁŘSKÝCH VÝROB NA BIOPRODUKCI KYSELINY MLÉČNÉ A ETHANOLU
Translated title:
UTILIZATION OF FOOD PROCESSING WASTE FOR LACTIC ACID AND ETHANOL PRODUCTION
Authors:
Hudečková, Helena ; Kráčmar, Stanislav (referee) ; Buňka, František (referee) ; Márová, Ivana (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2018
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Předložena disertační práce je zaměřena především na mikrobiální produkci kyseliny mléčné a ethanolu z odpadů z potravinářských výrob. Jakožto substráty byly vybrány odpad z produkce kávy (kávová sedlina), odpad z produkce vína (matoliny), odpad ze zpracování citrusových plodů (pomerančové slupky). Teoretická část se věnuje shrnutí dosavadních poznatků o odpadech z potravinářských výrob a možnostech jejich zpracování. Pojednává také o vybraných metabolitech (kyselina mléčná, ethanol), na které mohou být tyto odpady utilizovány. Část experimentů se zabývala především charakterizací a optimalizací hydrolýz pro maximalizaci množství fermentovatelných sacharidů. Byly provedeny různé kombinace chemickýc, fyzikálních a enzymatických hydrolýz vybraných substrátů. Následně byl vybírán vhodný produkční kmen kyseliny mléčné a ethanolu. V případě produkce kyseliny mléčné bylo vybráno 7 kmenů (Lactobacillus casei CCM 4798, Bacillus coagulans CCM 2013, Bacillus coagulans CCM 2658, Lactobacillus rhamnosus CCM 1825T, Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus CCM 7190, Lactobacillus plantarum CCM 7039T, Streptococcus thermophilus CCM 4757), které byly kultivovány nejprve na syntetických médiích s obsahem různých sacharidů a následně byly testovány na konkrétních hydrolyzátech odpadních substrátů. V případě produkce ethanolu byly testovány 2 kmeny (S. cerevisiae CNCTC 6646 a S. cerevisiae CNCTC 6651) na hydrolyzátech jednotlivých odpadních substrátů. Následně byla věnována část experimentů produkci kyseliny mléčné a ethanolu na hydrolyzátech jednotlivých odpadních substrátů za kontrolovaných podmínek v bioreaktoru. Závěrečná část předložené disertační práce se zabývala testováním mikroaerobní předúpravy lignocelulosového materiálu pro zvýšení produkce organických kyselin během acetogenní fáze anaerobní digescí.
The doctoral thesis is focused on the microbial production of lactic acid and ethanol using food processing waste as substrate. Coffee processing waste (spent coffee grounds), wine production waste (grape pomace) and orange processing waste (orange peel) were chosen as substrates for experiments. The theoretical part is dedicated to summarizing current knowledge about waste from food production and possibilities of its processing. It also deals with selected metabolites (lactic acid, ethanol) to which these wastes can be used. Part of the experiments was focused on the characterization and optimization of hydrolysis to maximize the amount of fermentable saccharides. Different combinations of chemical, physical and enzymatic hydrolysis of selected substrates have been tested. Subsequently, a suitable strain for lactic acid and ethanol production was searched for. In the case of lactic acid production, 7 bacterial strains were selected (Lactobacillus casei CCM 4798, Bacillus coagulans CCM 2013, Bacillus coagulans CCM 2658, Lactobacillus rhamnosus CCM 1825T, Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus CCM 7190, Lactobacillus plantarum CCM 7039T, Streptococcus thermophilus CCM 4757). These strains were first cultivated on the synthetic media containing different kind of saccharides. Afterward, the cultivation on the waste biomass hydrolysates were tested. In the case of ethanol production, 2 yeast strains kmeny (S. cerevisiae CNCTC 6646 a S. cerevisiae CNCTC 6651) were cultivated on hydrolysates of individual waste substrates. Subsequently, the experiments focused on the production of lactic acid and ethanol on hydrolysates of waste biomass in bioreactor were done. The last part of this doctoral thesis deals with the microaerobic pretreatment of lignocellulosic biomass to increase the production of organic acids during the acetogenic phase of anaerobic digestion.
Keywords:
anaerobic digestion; ethanol; fermentation; food processing waste; hydrolysis; lactic acid; anaerobní digesce; ethanol; fermentace; hydrolýza; kyselina mléčná; odpady z potravinářských výrob
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/137309
guest ::
