|
|
Enzymatická hydrolýza odpadní papíroviny - zdroj suroviny pro výrobu kapalných biopaliv
Lepař, Petr ; Stloukal, Radek (oponent) ; Gabriel, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o procesu enzymatické hydrolýzy odpadní papíroviny jako zdroje pro výrobu kapalných biopaliv. Navazuje bezprostředně na stejnojmennou diplomovou práci Ing. Brummera, je jejím pokračováním a vychází z poznatků, které byly v předchozí práci vyřešeny a rozhodnuty. V teoretické části jsou shrnuty základní informace o enzymatické hydrolýze odpadní papíroviny a s tím související vlivy různých faktorů na rychlost a stupeň hydrolýzy. Zvýšená pozornost je věnována odpadní lepence a metodám její předúpravy s ohledem na maximalizaci výtěžku hydrolýzy. Další část shrnuje možnosti fermentační výroby biopaliva se zaměřením na metodu simultánní sacharifikace a fermentace, u které je podrobněji diskutován výběr vhodného mikroorganismu pro etanolové kvašení. Poslední část je věnována návrhu technologického postupu od vstupu suroviny až po separaci vzniklého etanolu. V experimentální části byla zkoumána předúprava odpadní papíroviny za účelem maximalizace efektivity hydrolýzy. Nejlepších výsledků bylo dosaženo za použití vibračního mlýna. Dále byly optimalizovány jednotlivé parametry simultánní sacharifikace a fermentace za použití enzymů společnosti Novozymes® a kvasinek Saccharomyces cerevisiae. Byla sledována míra přeměny celulózy obsažené v odpadní papírovině na redukující sacharidy spektrofotometrickou metodou dle Somogyi – Nelsona a množství vznikajícího etanolu bylo kvantifikováno za pomoci HPLC/RI. V rámci práce byly optimalizovány podmínky (množství enzymů, substrátu, živin, kvasinek, teplota, pH, druh pufru) s ohledem na maximalizaci efektivity celkového procesu. Veškeré experimenty byly prováděny na vlnité lepence, která byla zvolena v diplomové práci Ing. Brummera jako nejperspektivnější materiál k hydrolýze patřící mezi odpadní papírovinu.
|
|
|
Enzymatic hydrolysis of waste paper pulp - source of raw material for production of liquid biofuels
Brummer, Vladimír ; Ing.Marián Illáš (oponent) ; Gabriel, Petr (vedoucí práce)
This master’s thesis is aimed at process of enzymatic hydrolysis of lignocellulosic material – waste paper as a source of raw material for production of liquid biofuels. In the theoretical part of this work are summarized previously used methods of hydrolysis and lignocellulosic materials used for the process of hydrolysis as a source of fermentable sugars for fermentation technology. The different types of waste paper are evaluated from the composition and usability with consideration to the papermaking process in order to select the appropriate type of waste paper for the enzymatic hydrolysis process. In the next part of this work are suggested technological premises and procedures for the preparation of raw materials and the subsequent enzymatic hydrolysis of these pre–treated materials. In the experimental part were optimized parameters of enzymatic hydrolysis using the Novozymes company enzyme package. Enzymatic degradation of cellulose to reducing sugars was observed using Somogyi – Nelson method. For the verification of hydrolysis conditions were used model materials with high cellulose content – pulp and filter paper. Conditions, which seems to be the best after testing on the model materials, were verified on specific waste paper materials – offset cardboard, recycled paper, matte MYsol paper and for comparison again on model materials – pulp and filter paper. The highest yields was achieved with the use of cardboard, which was further tested using various combinations of pretreatment to material for purpose of increase the yields of hydrolysis.
|
|
|
Využití odpadů z výroby vína pro potravinářské a kosmetické účely
Výmolová, Markéta ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá biotechnologickým zpracováním odpadu po výrobě vína, slupek a třapin, pro produkci biolihu a následující využití jako obohacení krmných směsí. Na začátku měření byla provedena kompoziční analýza, a to stanovení sušiny, extrakce oleje ze slupek a stanovení celulózy. V rámci práce byla provedena chemická a enzymatická hydrolýza odpadů. Vzniklé hydrolyzáty se analyzovaly se zaměřením na obsah redukujících sacharidů a antioxidantů, celkových polyfenolů a flavonoidů. Z výsledků vyplývá, že nejlepší předpoklady pro kultivaci kvasinek měly vzorky připravené s koncentrací 50 g/l materiálu hydrolyzované na vodní lázni po dobu 60 minut. Hydrolyzované slupky a třapiny byly využity jako produkční médium pro produkci ethanolu kvasinkou Saccharomyces cerevisiae. U vzorků se stanovovala změna koncentrace glukózy a ethanolu pomocí HPLC. Nejvyšší koncentrace ethanolu (c = 9,880 g/l) byla dosažena při fermentaci hydrolyzátu po chemické hydrolýze na vodní lázni.
|
|
|
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.
|
|
|
Biotechnologická produkce polyhydroxyalkanoátů s využitím odpadů kávového průmyslu
Vašíčková, Monika ; Benešová, Pavla (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá produkcí polyhydroxyalkanoátů (PHA) kmeny bakterií Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari. Produkce PHA byla studována s využitím různými způsoby předupravené a hydrolyzované kávové sedliny. V rámci práce byla porovnána standardní metoda hydrolýzy kávové sedliny zředěnou minerální kyselinou a následnou enzymatickou hydrolýzou provedenou pouze pomocí enzymů. Vzniklé hydrolyzáty byly analyzovány se zaměřením na obsahu redukujících sacharidů a výtěžnost hydrolýzy. Z výsledků vyplývá, že nejlepší předpoklady pro produkci PHA měly vzorky vyprodukované bakterií Burkholderia cepacia a to v kultivačním médiu připraveném hydrolýzou kávové sedliny, která byla vystavena extrakci 60% ethanolem. Výtěžek biomasy v tomto médiu byl 3,553 g/l s procentuálním obsahem PHA 32,472% v biomase. Vzniklý PHA obsahoval 6,09% 3-hydroxyvalerátu. V rámci dalšího experimentu byl ověřen alternativní přístup hydrolýzy kávové sedliny, kde byly použity komerčně dostupné enzymy celuláza, hemiceluláza a extracelulární enzymatický koktejl vyprodukovaný plísní schopnou utilizovat kávovou sedlinu. Hemiceluláza se ukázala být nejefektivnějším hydrolytickým enzymem a proto nejvyšší obsah biomasy 5,708 g/l se také nacházel v médiu připraveného hemicelulázou katalyzovanou hydrolýzou kávové sedliny, která byla extrahovaná 60% ethanolem. Nedocházelo zde k produkci kopolymeru P(HB-co-HV), ale jen polymeru PHB, což bylo nejspíše způsobeno tím, že v průběhu enzymatické hydrolýzy nevznikala kyselina levulinová ani žádný jiný potenciální prekurzor 3HV.
|
|
|
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.
|
|
|
Enzymatic hydrolysis of waste cardboard using the SSF method - a source of raw materials for the production of liquid biofuels.
Hlaváček, Viliam ; Stloukal, Radek (oponent) ; Gabriel, Petr (vedoucí práce)
This master’s thesis discusses the useof enzymatic hydrolysis process of waste cardboard using simultaneous saccharification and fermentation (SSF) as a source of raw materials for production of liquid biofuels. This thesis is based on theses written by Ing. Brummer and Ing.Lepař.Thus, results gained in these works have been used and also further developed. The theoretical part summarizes the reasons for further development of SSF method and discusses, as well, the achievements reached in the processing of lignocellulosic waste materials by the SSF method so far.This section also discusses the general characteristics of lignocellulosic materials and also of the cellulolytic enzymes. It focusses also on individual pretreatment methods of lignocellulosic material and options of increasing the yield of the whole process. The experimental part verifies the particular results reached in previous theses and at the same time a further optimization of the method has been carried out because of the transfer of the whole process into a fermenter. Cardboard was set as the substrate for the experiments as it was evaluated by Ing. Brummer as the best one for enzymatic hydrolysis which was carried out by enzymes from Novozymes®. Parameters such as temperature, pH and kind of used buffer, the loading concentration of substrate and enzymes, were set according to the thesis of Ing. Lepař, which was aimed to their optimization. The SSF process done in fermenter of 2.0 l volume confirmed the previous results and furthermore it has been more effective through optimization of the added inoculum volume. It has been confirmed that the best substrate is cardboard finely grinded by vibrating mill. Also experiments with added nutrients had been done as an effort to increase the ethanol concentration, but these haven’t resulted insatisfying results. The maximal concentration of ethanol was 23,49 g/l, which was achieved after further optimization of various conditions. This result equals to experimental yield of 84,79 %.
|
|
|
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.
|
|
|
Možnosti využití extraktů z technického konopí ve vlasové kosmetice
Benková, Sarah ; Holub, Jiří (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Technické konopí jako všestranně využitelná rostlina našla uplatnění v mnoha odvětvích průmyslu. V kosmetice je využíváno zejména pro bioaktivní látky i bílkoviny. Předmětem této bakalářské práce byla příprava a charakterizace frakce s obsahem hydrolyzovaných konopných proteinů a její využití v oblasti vlasové kosmetiky. V teoretické části je zpracována charakteristika rostliny i její chemické složení. Pozornost je věnována zejména konopným proteinům, možnostem jejich hydrolýzy a následné využití hydrolyzátů ve vlasové kosmetice. V rámci experimentální části byla optimalizována příprava hydrolyzátů konopných proteinů z konopných výlisků odrůdy Santhica 70 za pomoci průmyslových enzymů TS-E 1930 a TS-E 1993 a následné stanovení obsahu a profilu proteinů u připravených hydrolyzátů. Dále byl stanoven i obsah sacharidů, chlorofylů, fenolických látek a flavonoidů u analyzovaných hydrolyzátů. Z vybraného hydrolyzátu byl připraven vlasový kondicionér, u kterého proběhlo testování deseti respondenty. Díky připravenému kondicionéru bylo prokázáno, že vlasová kosmetika s přídavkem hydrolyzovaných konopných proteinů zvyšuje lesk a poddajnost vlasů a také napomáhá zacelení roztřepených konečků.
|
|
| |
host ::
RSS.