|
|
Měření viskozity suspenzí během zpracování pšeničných otrub
Koukal, Jan ; Slavíková, Zuzana (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá posouzením vývoje viskozity suspenze pšeničných otrub během alkalické hydrolýzy. Pšeničné otruby jsou hojně produkovaný nízkonákladový vedlejší produkt mlynářství. Díky svému složení jsou otruby vhodným substrátem pro biorafinaci a zapojení do cirkulární ekonomiky. Během zpracování však dochází k vývoji viskozity, která značné ovlivňuje energetické nároky pro zpracování. Pomocí rotačního reometru byl při konstantní smykové rychlosti stanoven časový vývoj viskozity během alkalické hydrolýzy otrub. Viskozita během hydrolýzy byla posuzována jako funkce koncentrace NaOH, teploty a navážky otrub. Dále byl vývoj viskozity proměřen během alkalické extrakce proteinů. Nejvyšší viskozita byla naměřena v systému 0,2 M NaOH při 30 °C s poměrem otrub a hydroxidu 1:10. Její hodnota byla 0,991 ± 0,010 Pa.s. Na základě teoretické části a získaných dat z reologického měření byl proveden návrh míchaného reaktoru na zpracování pšeničných otrub v průmyslovém měřítku. Jedná se o svislou válcovou nádobu s celkovým objemem 10 m3. Nádoba je opatřena třemi hydrofoil oběžnými koly Chemineer HE-3 upevněnými na svislé hřídeli. Příkon míchadla byl vypočten na 2,8 kW a ve srovnání s běžně používanou turbínou se čtyřmi skloněnými lopatkami pod úhlem 45 ° byla zvolená konstrukce čtyřikrát účinnější.
|
|
|
Využití Zymomonas mobilis pro produkci bioethanolu z celulózových materiálů
Čalová, Iveta ; Zichová, Miroslava (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Bakalářská práce pojednává o využití Zymomonas mobilis pro produkci bioethanolu z odpadního papíru. Byly použity tři druhy papíru od různých výrobců za účelem optimalizace produkce bioethanolu. Jednotlivé papíry byly podrobeny stejným úpravám, a to mechanickému rozmělnění a následně enzymatické hydrolýze. Během kultivace Zymomonas mobilis v jednotlivých hydrolyzátech byly odebírány vzorky pro stanovení produkce bioethanolu. Analýza probíhala na vysokoúčinné kapalinové chromatografii. Vyhodnocena byla produkce bioethanolu, spotřeba glukózy a také produkce kyseliny mléčné, která byla na chromatogramech znatelná.
|
|
|
Využití pilin jako substrátu pro biotechnologickou produkci PHA
Ladický, Peter ; Sedláček, Petr (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cieľom práce bolo štúdium vhodnosti hoblín a pilín ako substrátu pre mikrobiálnu produkciu PHA baktériami Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari. V experimentálnej časti práce bol skúmaný najvhodnejší spôsob hydrolýzy hoblín a pilín a vplyv koncentrácie furfuralu a polyfenolov na schopnosť akumulovať PHA. Burkholderia sacchari mala v porovnaní s Burkholderia cepacia vyššiu schopnosť akumulovať PHA. Pri kultivácii Burkholderia sacchari na médium obsahujúce detoxifikovaný hydrolyzát z pilín boli dosiahnuté hodnoty kedy PHB predstavoval 87–89 % celkovej koncentrácie biomasy. Piliny teda predstavujú sľubný substrát na mikrobiálnu produkciu PHA z hľadiska zníženia produkčných nákladov a vysokého obsahu PHB v biomase.
|
|
|
Vývoj a validace postupu pro izolaci kyseliny ferulové z pšeničných otrub
Nábělek, Jakub ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaobírá vývojem a validací postupu pro izolaci kyseliny ferulové z pšeničných otrub. Byl testován postup izolace založený na alkalické hydrolýze otrub a následné adsorpce kyseliny ferulové. V teoretické části se tato práce zmiňuje o složení pšeničných otrub. Je zde zmíněna podrobná charakterizaci kyseliny ferulové. princip adsorpčního mechanismu s popisem použitých adsorbentů. Také jsou popsány použité analytické metody. Byly testovány různé druhy adsorbentů - Aktivní uhlí (2,53 ± 1,16 mg.l-1), Amberlit XAD-16 (241,55 ± 10,42 mg.l-1)., Amberlyst A-21 (105,73 ± 11,87 mg.l-1), Amberlit IRA-900Cl (5,90 ± 0,68 mg.l-1) a Amberlit IRA-96 (189,16 ± 6,49 mg.l-1). Jako nejúčinnější adsorbent byl vybrán XAD-16 pro jeho dobré adsorpční vlastnosti a jednoduchou desorpci kyseliny ferulové. Celý proces prošel podrobnou optimalizací s cílem maximalizovat čistotu finálního produktu. Izolát byl charakterizován pomocí HPLC a FTIR techniky z hlediska obsahu kyseliny ferulové a příbuzných fenolických kyselin. Na základě FTIR analýzy byla objevena kontaminace izolátu proteiny. Byl navržen purifikační postup založený na deproteinace suroviny před samotnou hydrolýzou. Jako ultimátní řešení, které eliminovalo přítomnost proteinů v izolátu byla ultrafiltrace se zachycením molekul s Mw > 10 KDa. Bylo docíleno finální výtěžku kyseliny ferulové 498,44 ± 110,97 mg.l-1. Při přepočtu na výtěžek z jednoho kilogramu otrub jedná se o množství 1,00 ± 0,22 g kyseliny ferulové.
|
|
|
Synthesis and photocatalytic applications of titanium dioxide
Solný, Tomáš ; Drbohlavová, Jana (oponent) ; Vlček,, Jozef (oponent) ; Ptáček, Petr (vedoucí práce)
Hydrolysis conditions for different Ti-alkoxides were examined considering the impact of water to alkoxide ratio and temperature. The prepared hydrolysates and sintered TiO2 nanoparticles were examined with XRD, DTA – TGA, SEM – EDS, BET and PCCS analysis in order to identify the impact of hydrolysis on properties of prepared anatase particles. Magnetite nanoparticles were synthetized by easy one step precipitation method from Mohr´s salt solution and their crystallinity, size and surface properties were examined investigating the influence of temperature and coating by polycarboxylate ether superplasticizer. For immobilization of TiO2 on surfaces of magnetite combined method using the selected nanoparticles of TiO2 and Ti-alkoxides hydrolysis is performed in order to obtain photocatalytically active core–shell powder catalysator with enhanced adsorptive properties. Also the investigation on the applications of TiO2 on surfaces of Mn-Zn ferrites is done with studying the surface treatment by CVD deposition of C and Au layer. Photocatalytic activity of selected prepared photocatalysators is evaluated upon decomposition of methylene blue and isopropanolic and ethanolic vapors for Mn-Zn ferrites in experimental chemical reactor with magnetically holded powdered photocatalysator beds.
|
|
|
Hydrolytická stabilita poly(3-hydroxybutyrátu)
Korčušková, Martina ; Petruš, Josef (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Bakalárska práca sa zaoberá skúmaním hydrolytickej stability poly(3-hydroxybutyrátu) pri hydrolýze v nadbytku vody a pri hydrolytickej degradácii v tavenine. V teoretickej časti práce sú zhrnuté poznatky o priebehu, mechanizme a kinetike hydrolýzy a prehľad ďalších rozkladných reakcii poly(3 hydroxybutyrátu). Experimentálna časť je zameraná na degradáciu poly(3-hydroxybutyrátu) v prítomnosti vody a porovnanie miery hydrolytickej degradácie pri kyslo a alkalicky katalyzovanej reakcii. Na porovnanie rozsahu hydrolýzy v tavenine bola skúmaná hydrolytická degradácia poly(3 hydroxybutyrátu) v extrudéri pri teplote 170 °C. Vzorky boli analyzované na zistenie objemového indexu toku, teploty topenia, stupňa kryštalinity, distribúcie molekulovej hmotnosti a štruktúry poly(3-hydroxybutyrátu) pomocou infračervenej spektroskopie.
|
|
|
Utilization of lignocellulose materials for biotechnological production of polyhydroxyalkanoates
Kučera, Dan ; Márová, Ivana (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
This diploma thesis describes the possibilities of utilization of lignocellulosic material as a renewable resource to produce polyhydroxyalkanoates (PHA) by biotechnological methods. The theoretical part focuses on the characterization of plant waste biomass, its enzymatic saccharification and the possibilities of production and isolation of hydrolytic enzymes. Furthermore, the literature review deals with bacterial PHA production and the possibility to utilize lignocellulosic biomass for their production. In the experimental part, waste substrates hydrolyzed by chemical and enzymatic pathways were selected. Apple, wine and rapeseed pomace and spent coffee grounds were used as waste substrates. Burkholderia cepacia was employed for PHA production from obtained hydrolysates. Apple pomace appears to be the most promising substrate. It turned out that the selected bacterial strain is capable to utilize waste substrates even without previous treatment. The supernatant exhibited following activities after cultivation: protease, lipase (0.47 nmol/(mL•min)), cellulase for CMC (6.05 nmol/(mL•min)) and filter paper (4.63 nmol/(mL•min)) and xylanase (1.71 nmol/(mL•min)). These enzymes can represent an interesting byproduct PHA production from agricultural waste materials. The work assesses also the effect of time course of cultivation and method of hydrolysis on the resulting PHA production and enzymatic activity of industrially interesting enzymes.
|
|
|
Biodegradace in vitro biopolyesterů v syntetické žaludeční šťávě
Sobková, Markéta ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem in vitro biodegradace biopolyesterů v syntetické žaludeční šťávě a fyziologickém roztoku pufrovaném fosfáty s lipázou po dobu 81 dní. Teoretická část shrnuje základní poznatky o biologicky rozložitelných biopolyesterech, zabývá se jejich využitím a poukazuje na jejich možné aplikace v medicíně. Experimentální část se zabývá samotnou biodegradací připravených biopolyesterových filmů. K experimentu byly využity následující biopolyestery: polykyselina mléčná, komerční poly(hydroxyalkanoát) amorfní, poly(3-hydroxybutyrát), poly(butylen adipát-co-tereftalát), poly(-3hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerát), polyhydroxybutyrát polyhydroxyhexanoát kopolymer, filament polykyseliny mléčné a filament směsi polykyseliny mléčné a polyhydroxybutyrátu. Tenké filmy byly připraveny rozpouštěním polymeru v chloroformu, vylitím do formy a následným odpařením rozpouštědla. Dle typu polyesteru a jeho stupně krystalinity se měnily vlastnosti připravených filmů, jejich vzhled byl v škále od transparentních do mléčně zakalených a jejich mechanické vlastnosti se lišily hlavně v elasticitě. Během biodegradace docházelo k změně morfologie filmů a studované vzorky získávaly vyšší stupeň křehkosti a nižší kompatibilitu. Samotná biodegradace byla sledována pomocí změn molekulové hmotnosti (pomocí SEC-MALLS), chemické struktury (pomocí FTIR) a úbytkem hmotnosti v čase (gravimetrie). Analyzované biopolyestery byly prokazatelně náchylné na biodegradaci v simulovaných tělních podmínkách. Stupeň biodegradace závisel na typu použitého biopolyesteru. Největší úbytek hmotnosti byl zaznamenán u vzorku amorfního polyhydroxyalkanoátu, kdy ve fyziologickém roztoku pufrovaném fosfáty s lipázou došlo ke snížení původní hmotnosti o 84,28 ± 0,03 % po 81 dnech biodegradace.
|
|
|
Imobilizace vybraných glykanohydroláz
Reichstädter, Marek ; Trachtová, Štěpánka (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
Teoretická část této diplomové práce pojednává o celulolytických enzymech, jejich mikrobiálních producentech, možnostech využití takových enzymů v průmyslu a jak lze enzymy - nejen celulolytické - imobilizovat. Experimentální část se zabývá zkoumáním preparátů připravených imobilizací různých množství celulolytického komplexu komerčního preparátu Cellulast 1.5L na syntetické nosiče z polyethylentereftalátu - komerční Sorsilen, PET nosič a glutaraldehydem aktivovaný PET nosič. Aktivita enzymových preparátů byla sledována Somogyiho metodou spektrometricky. U imobilizovaného preparátu s nejvyšší aktivitou bylo stanoveno teplotní a pH optimum. Také byla sledována změna účinku mezi volným a imobilizovaným enzymem metodou měření poklesu viskozity substrátu v závislosti na degradaci jeho glykosidických vazeb.
|
|
|
Využití Kluyveromyces marxianus k produkci bioethanolu z odpadního papíru
Tomečková, Andrea ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na možnosti produkce bioethanolu z odpadního papíru za použití kvasinky Kluyveromyces marxianus. Jako zdroj odpadního papíru byla využita lepenka upravená různými způsoby pro zvýšení účinnosti konverze celulózy obsažené v lepence na etanol při následných metodách fermentace. Byla provedena optimalizace srovnání dvou metod fermentace, kterými byly simultánní sacharifikace a fermentace (SSF) a separovaná hydrolýza a fermentace (SHF) Bylo optimalizované zejména pH fermnetací jejichž hodnoty byly v rozmezí pH 4,8-7. Simultánní sacharifikace a fermentace probíhala při 45°C. U separované hydrolýzy a fermentace byla hydrolýza provedena při 50°C a samotná fermentace při 25°C. Vyhodnocení produkce etanolu a spotřeby glukózy bylo stanoveno pomocí metody HPLC. Z výsledků analýz vyplývá, že nejvyšší koncentrace glukózy u hydrolýzy bylo dosaženo u lepenky předupravené mikrovlnami a 2% H2SO4 a 2% NaOH při pH 4,8. Nejvyšší produkce etanolu byla u metody SHF lepenky předupravené mikrovlnami, 2% H2SO4 a 2% NaOH při pH 5,4. Metoda SHF byla více efektivní pro produkci etanolu než metoda SSF.
|
host ::
RSS.