|
|
Production of liquid biofuels by using enzymatic hydrolysis of waste paper
Roštek, Martin ; Jecha, David (oponent) ; Brummer, Vladimír (vedoucí práce)
This bachelor thesis focuses on the retrieval summary of current knowledge about the process of enzymatic hydrolysis with utilization of waste paper as raw material, in order to convert it into liquid biofuels. The thesis summarizes the general knowledge of the lignocellulosic a raw materials and their resources, an overview of available hydrolysis methods for materials and fermentation technologies, and also summary of methods currently used to rise enzymatic hydrolysis process effectivity. The next section provides an overview of commercial plants which use enzymatic hydrolysis of lignocellulosic materials.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium růstu a optimalizace produkce vybraných metabolitů Zymomonas mobilis
Lukačková, Adéla ; Vránová, Dana (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o možnosti využití enzymatické hydrolýzy a bakterií Zymomonas mobilis při výrobě bioetanolu z odpadního papíru. V teoretické části jsou shrnuty základní informace o používaných metodách hydrolýzy, o papíru, jako surovině pro enzymatickou hydrolýzu, možnostech fermentační výroby bioetanolu se zaměřením na porovnání procesů enzymatické hydrolýzy a fermentace a simultánní sacharifikace a fermentace. Dále jsou zde rozebrány vhodné typy mikroorganismů pro etanolové kvašení a simultánní hydrolýzu a sacharifikaci, pojednání o jednotlivých výhodách a nevýhodách. Závěr teoretické části je věnován návrhu technologického postupu pro výrobu bioetanolu zahrnující všechny potřebné kroky od vstupu suroviny až po separaci vzniklého etanolu. V experimentální části byla provedena optimalizace parametrů hydrolýzy, fermentace a simultánní sacharifikace a fermentace za použití enzymů společnosti Novozymes® a bakterií Zymomonas mobilis CCM2770 a Zymomonas mobilis LMG457. Bylo sledováno množství přeměněné celulózy z papíru na glukózu a následně vzniklé množství etanolu metodou HPLC/RI. V rámci maximalizace efektivity procesu byl optimalizován druh pufru, množství buněk, enzymů a substrátu. Experimenty byly prováděny na papíru s vysokým obsahem celulózy a pro srovnání také na standardním médiu obsahujícím glukózu. Vyšších výtěžků enzymatické hydrolýzy bylo dosáhnuto s použitím enzymů Novozymes® Cellulosic ethanol enzyme Kit. Jako lepší producent se prokázal kmen Zymomonas mobilis LMG457.
|
|
| |
|
|
Studium enzymů sekretovaných oomycetou Pythium oligandrum
Hrdinová, Karolína ; Ryšlavá, Helena (vedoucí práce) ; Kubíčková, Božena (oponent)
Pythium oligandrum je jedním z nepatogenních zástupců rodu Pythium, který nalezl uplatnění jako prostředek biologické ochrany rostlin. Hlavní mechanismus účinku této oomycety spočívá v indukci obranného systému rostlin pomocí elicitorů a v mykopa- razitismu patogenních hub a houbám podobných organismů, které oomyceta napadá pomocí řady hydrolytických enzymů, jež uvolňuje do svého okolí. V první části této práce byla sledována aktivita hydrolytických enzymů endo-1,3-β-glukanasy, celulasy, chitinasy a proteas v komerčním přípravku na ochranu rostlin na bázi Pythium oligandrum, Polyversum-Biogarden. Bylo zjištěno, že přímé působení hydrolytických enzymů pravděpodobně není hlavním mechanismem účinku tohoto přípravku, nebot' aktivita glykosidas významněji narůstá až po šestihodinové inkubaci přípravku ve vodě a proteolytická aktivita nebyla prokázána. V druhé části práce byly studovány vlastnosti proteas sekretovaných oomycetou Py- thium oligandrum. Nejvyšší proteolytická aktivita byla zjištěna při pH 6,5. Ovomukoid působil jako inhibitor sekretovaných proteas. Byla sledována také stabilita proteas, kte- rou snižovaly SDS i detergenty v tekutých mýdlech, roztok tuhého mýdla nebo NaOH; močovina ji...
|
|
|
Distribution of herbivorous fish is frozen by low temperature
VEJŘÍKOVÁ, Ivana
The number of herbivores in populations of ectothermic vertebrates decreases with increasing latitude. At higher latitudes, fish consuming plant matter are exclusively omnivorous. We assess whether omnivorous fish readily shift to herbivory or whether animal prey is typically preferred. We address temperature as the key factor causing their absence at higher latitudes and discuss the potential poleward dispersion caused by climate changes. A controlled experiment illustrates that rudd (Scardinius erythrophthalmus) readily utilize plant matter at water temperatures above 20 °C and avoid its consumption below 20 °C. Field data support these results, showing that plant matter dominates rudd diets during the summer and is absent during the spring. Utilizing cellulose requires the enzyme cellulase, which is produced by microorganisms growing at temperatures of 15-42 °C. Water temperatures at higher latitudes do not reach 15 °C year-round; at our latitude of 50°N~150 days/year. Hence, the species richness of omnivorous fish decreases dramatically above 55° latitude. Our results provide support for the hypothesis that strict herbivorous specialists have developed only in the tropics. Temperatures below 15 °C, even for a short time period, inactivate cellulase and cause diet limitations for omnivorous fish. However, we may expect increases in herbivory at higher latitudes caused by climate change.
|
|
|
Využití odpadních materiálů k přípravě hydrolyzátů pro fermentační fázi.
Vadovičová, Natália ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na studium a porovnání různých druhů hydrolýz, jejich optimalizaci a také maximalizaci výtěžků nejvhodnější hydrolýzy pro navazující fermentaci. Jako substrát byly zvoleny pomerančové slupky. Substrát byl nejdříve mechanicky rozmělněn a poté z něj byla připravena suspenze, která podstoupila jednu ze zkoumaných metod předúpravy. Provedly se hydrolýzy fyzikální, jako mikrovlny, zvýšená teplota či ultrazvuk, nebo hydrolýzy chemické, a to kyselé i alkalické. Byly použity i kombinace fyzikálních a chemických metod. Optimalizace enzymatické hydrolýzy materiálu proběhla s použitím enzymů Novozymes® NS50013 a NS50010. Dále byla studována produkce celulolytických a pektolytických enzymů po dobu 10 dní procesem SSF za použití kmenu A. niger. U všech provedených hydrolýz proběhlo stanovení výtěžku redukujících cukrů pomocí metody dle Somogyi Nelsona. Z různých metod předúprav se jako nejúspěšnější prokázala enzymatická hydrolýza, a to kombinace obou enzymů při kultivaci trvající 96 hodin, o pH = 4,5 a teplotě 45 °C. Výtěžky redukujících sacharidů v těchto hydrolyzátech dosahovaly 27,4241 ± 0,0007 gl-1.
|
|
|
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.
|
|
|
Optimalizace produkce bioethanolu s využitím Zymomonas mobilis
Andrlová, Kateřina ; Vítová, Eva (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o využití Zymomonas mobilis pro produkci bioethanolu z odpadního papíru. Byly použity tři druhy substrátu (lepenka, výkres a kancelářský papír) za účelem optimalizace produkce bioethanolu. Jednotlivé papíry byly podrobeny stejným předúpravám, a to mletí, kombinaci mikrovlnného záření a NaOH, kombinaci mikrovlnného záření a H2SO4 a kombinaci mikrovlnného záření, H2SO4 a NaOH. Po předúpravě byl substrát rozložen enzymatickou hydrolýzou k vyhodnocení nejlepší předúpravy. Poté bylo provedeno SSF pro každý substrát (dvě nejlepší předúpravy). V průběhu hydrolýzy a SSF byly odebírány vzorky, které byly stanoveny pomocí HPLC. Byly sestrojeny růstové křivky Zymomonas mobilis, jako nejvhodnější pro SSF byla zvolena teplota 40 °C, při které exponenciální fáze probíhala v čase 6 - 15 hodin. Při hydrolýze byla sledována koncentrace glukózy v roztoku. Maximální koncentrace glukózy byla u lepenky (mikrovlny + H2SO4 + NaOH) 16,46 gdm-3, u výkresu (mikrovlny + H2SO4 + NaOH) 31,78 gdm-3 a u kancelářského papíru (mikrovlny + H2SO4) 25,04 gdm-3. Koncentrace ethanolu během SSF byly nejvyšší ve stejných případech jako při hydrolýze. U lepenky byla maximální koncentrace bioethanolu 9,50 gdm-3, u výkresu 16,1 gdm-3 a u kancelářského papíru 12,13 gdm-3.
|
host ::
RSS.