|
|
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.
|
|
|
Centrifugační analýza mikrobiálních buněk
Beránková, Barbora ; Müllerová, Lucie (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem centrifugačního potenciálu mikroorganismů v závislosti na kultivačních podmínkách. V experimentální části byla sledována především rychlost sedimentace a index nestability studovaných mikroorganismů během růstu, při působení teplotního a solného stresu, vliv složení média na centrifugaci a působení vody na halofilní bakterii Haloferax mediterranei. S klesající osmotickou sílou v bakteriální kultuře Haloferax mediterranei roste rychlost sedimentace a index nestability. Při sledování růstu bakterií Cupriavidus necator H16, Cupriavidus necator PHB-4, Haloferax mediterranei, Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari hraje roli při rychlosti sedimentace a indexu nestability přítomnost a typ polyhydroxyalkanoátu (PHA) v bakteriální biomase. Bakterie Cupriavidu necator H16 s nejvyšším přítomným obsahem poly(3-hydroxyburyrátu) byla nejrychleji sedimentující a nejvíce nestabilní ze sledovaných bakterií. Bakterie Cupriavidus necator H16 a její PHA neprodukující mutant Cupriavidus necator PHB-4, vystavené teplotnímu a solnému stresu, vykazovaly při teplotním stresu pouze nepatrný vliv na rychlost sedimentace a nestabilitu. U solného stresu s rostoucí koncentrací roztoku NaCl v kultuře klesala rychlost sedimentace a index nestability. Při porovnávání vlivu složení média na polyhydroxyalkanoáty (PHA) produkující bakterie, Cupriavidus necator H16 kultivovaná v minerálním (produkčním) médiu vykazovala nejnižší rychlost sedimentace a index nestability, přičemž Cupriavidus necator PHB-4 dosahovala nejnižší rychlosti sedimentace a indexu nestability při kultivaci v Nutrient Broth médiu. U kvasinky Saccharomyces cerevisiae měla volba média pouze nepatrný vliv na rychlost sedimentace a index nestability.
|
|
|
Sledování vlastností kvasinek v průběhu kvašení piva
Kociánová, Lenka ; Vítová, Eva (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
V diplomové práci byl sledován průběh kvašení ve spilce vybraného pivovaru, závislosti různých faktorů a jejích případný vliv na vitalitu a viabilitu nasazovaných kvasnic, což mělo ukázat opodstatněnou vícenásobnou použitelnost kvasničného kmene v rámci správného technologického procesu kvašení piva. Předmětem sledování byli i další faktory: fyziologický stav kvasnic, pH, teplota, množství jemných a hrubých kalů, mnpožství rozpuštěného kyslíku v mladině, stupeň prokvašení mladiny. Ke stanovení se odebíraly vzorky kvasící mladiny a vypraných násadnéch kvasnic. Použitý kmen násadních kvasnic byl sledován od jeho prvního nasazení až po poslední (celkově byl nasezen 4x po sobě). U odebraných vzorků mladiny bylo vždy změřeno pH, teplota, zdánlivé prokvašení (průměrně od 4. dne od zakvašení) a počet buněk.Před každým dalším nasazením byly kvasnice vyprány a byla stanovena jejich vitalita. Metodou vitálného barvení se sledoval podíl mrtvých buněk v suspenzi kvasnic určených pro další nasazení. Množství mrtvých buněk bylo vždy pod mezní hodnotou 5%, v jednom případě nebyla nalezena dokonce žádná mrtvá buňka v odebraném vzorku. Důležitým faktorem, především pro pomnožení kvasnic, bylo množství rozpuštěného kyslíku v mladině. Byly provedeny zkoušky s nedostatečně provzdušněnou mladinou. Pomocí těchto zkoušek bylo dokázáno, že při nedostatečném provzdušnění mladiny O2 se prodloužila doba hlavného kvašení v průměru o 3 – 4 dny. Byly provedeny i zkoušky s vyšším obsahem kalů v mladině, při nichž bylo dokázáno, že yšší obsah kalů, nemá významný vliv na průběh hlavného kvašení a na vlastnosti kvasnic. Cílem této práce bylo na základě zpracovaných výsledků sledovaných parametrů u opětovně nasazovaného (celkově 4x) kmene pivovarských kvasnic během hlavního kvašení, potvrdit správnost jednotlivých opakovaných nasazeních v průběhu technologického procesu.
|
|
|
Emergent properties of the G1/S network
Dražková, Jana ; Tomášek, Petr (oponent) ; Palumbo,, Pasquale (vedoucí práce)
In this thesis we deal with the cell cycle of the yeast Saccharomyces cerevisiae. We are interested in its G1 to S transition, and our main goal is to determine the cell size at the onset of its DNA replication. At first, we study a recent mathematical model describing the mechanisms leading to the S phase, we provide its detailed description and present the dynamics of some significant protein and protein complexes. Further, we take a closer look at the probabilistic model for firing of DNA replication origins. We newly consider the influence of DNA replication spreading among neighboring origins, and we analyze its consequences. We also provide a sensitivity analysis of the critical cell size with respect to rate constants of G1 to S transition model.
|
|
|
Studie možnosti využití odpadního pečiva k bioprodukci vybraných metabolitů
Hudečková, Helena ; Vránová, Dana (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo studium možnosti využití odpadního pečiva k bioprodukci vybraných metabolitů. Jako odpadní pečivo byl použit odpadní chléb dodaný kavárnou Zastávka. Chléb byl předupraven mletím na malé částice a dále z něj byla vytvořena 15 % w/v suspenze, která byla podrobena enzymatické hydrolýze. Na hydrolýzu byla použita -amylasa pro ztekucení substrátu a po ní následovala glukoamylasa, která daný substrát sacharifikovala. Bylo provedeno několik způsobů hydrolýz, z nichž nejoptimálnější byla dále použita na předúpravu substrátu před fermentací. Účinnost a průběh hydrolýz byly stanoveny spektrofotometrickou metodou podle Somogyiho-Nelsona. Konečné výtěžky glukosy z hydrolýz byly stanoveny metodou HPLC. Po enzymatické hydrolýze následovala fermentace, která byla provedena dvěma způsoby, a to s úpravou pH hydrolyzátu na hodnotu 5 a bez úpravy pH. Během fermentací byly prováděny odběry, ve kterých byl stanoven obsah glukosy, ethanolu a glycerolu metodou HPLC. Fermentace probíhala za teploty 30 °C s použitím kvasinek Saccharomyces cerevisiae. Nejvyššího výtěžku glukosy bylo dosaženo u hydrolýzy ve dvou krocích (70,28 gl-1), avšak pro fermentaci byla použita metoda směsné hydrolýzy („směsná 2“) s výtěžkem 67,94 gl-1. Nejvyššího výtěžku ethanolu bylo dosaženo během fermentace bez úpravy pH, a to 31,5 gl-1.
|
|
|
Study on potential applications of glutamic acid polymer
Čangelová, Katarína ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
The subject of the thesis is study of possible applications of isoform of glutamic acid polymer (-PGA). The theoretical part is focused on the properties of this biopolymer and potential applications in various areas. Producers and mechanisms of biosynthesis are also mentioned. In the experimental part, the polymer was firstly characterised by following methods: FT-IR spectroscopy, TGA, DSC and SEC-MALS. Its isoelectric point, antimicrobial activity and solubility in various solvents were also determined. The biopolymer was also precipitated by divalent cations and its interaction with oppositely charged CTAB surfactant was studied. The main experimental study was researching the effect of -PGA on viability of Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus rhamnosus under stress conditions by flow cytometry. The performed stresses included ethanol exposure, high temperature and freezing stress, in which its effects were compared to conventional cryoprotectants. The cells of the mentioned microorganisms were also stressed osmotically and exposed to model gastrointestinal juices - gastric, pancreatic and bile. The protective effects of -PGA on the cells were recorded in ethanol stress on Lactobacillus rhamnosus. Its excellent cryoprotection properties were confirmed and its protective effect of gastric juice exposure on Saccharomyces cerevisiae cells was also observed. At the end of the experimental part, -PGA/alginate beads suitable for encapsulation of probiotic bacteria and -PGA/chitosan nanoparticles for encapsulation of biologically active substances.
|
|
|
Studium biokonverze celulosového odpadu na ethanol s využitím kvasinkových systémů
Čalová, Iveta ; Vítová, Eva (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o optimalizaci produkce ethanolu z odpadního papíru pomocí kvasinek. Jako substrát byly použity 4 druhy papíru – kancelářský papír, nerecyklovaný sešit, recyklovaný sešit a noviny. Všechny papíry byly předupraveny následujícími postupy mletí, mikrovlny + NaOH, mikrovlny + H2SO4 a mikrovlny + H2SO4 + NaOH. Pomocí enzymů byla provedena enzymatická hydrolýza, při které byla stanovena koncentrace glukózy pomocí HPLC. Pro produkci ethanolu byly vybrány kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Produkce ethanolu probíhala při simultánní sacharifikaci a fermentaci se všemi předupravenými papíry. Během hydrolýzy dosahovaly nejvyšších výsledků papíry předupravené kombinací mikrovln + H2SO4 + NaOH. Jedinou výjimku tvořil nerecyklovaný sešit, kde byla nejvyšší koncentrace glukózy získána předúpravou mikrovlny + H2SO4. Bylo dosaženo těchto výsledků: kancelářský papír 24,69 gdm-3, nerecyklovaný sešit 22,47 gdm-3, recyklovaný sešit 16,94 gdm-3 a noviny 15,36 gdm-3. SSF byla provedena opět se všemi papíry a jejich předúpravami. Nejvyšších koncentrací ethanolu bylo dosaženo u předúpravy mikrovlny + H2SO4 + NaOH. Celkově nejvyšší koncentrace byla získána z kancelářského papíru a činila 16,98 gdm-3. U nerecyklovaného sešitu dosahovala maximální koncentrace ethanolu 15,25 gdm-3, v případě recyklovaného sešitu 12,2 gdm-3 a u novin 12,59 gdm-3.
|
|
|
Surface Treatment of Materials for BioTechnologies
Šupák, Marek ; Slámová, Jitka (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
The theoretical part focuses on the importance of yeast, its role in brewing, the need for a reliable and economically beneficial pasteurization step that would meet modern requirements. Also in this part is defined plasma, its occurrence and the use of the glass structure used in the practical part. In the first part of the experimental work, the bachelor thesis deals with the action of plasma as a means of pasteurization. Saccharomyces cerevisiae yeast was introduced into the plasma. Gradually, the period of exposure of the yeast to the plasma discharge was determined and the number of survived and dead cells monitored. The methylene blue dye was used to identify yeast viability. After staining, the yeast was monitored under a microscope and calculated. Bürker's cell was used to determine the number of yeast cells. The experiment demonstrated plasma activity as a sterilization step, due to the decreasing number of living cells and the increase in the number of dead cells in the yeast-containing sample. In the 2nd part the surface was activated in the plasma discharge. The glass thus prepared was immersed in the culture medium for 24 hours to form a layer of culture medium on the surface of the glass. The remainders of the culture medium were then discharged and a small amount of yeast in the distilled water was pipetted. After 24 hours the yeast was counted on the Bürker's cell, the yeast growth was evaluated and the plasma activation efficiency was evaluated for activation and layer formation. The method of contact angles was used to confirm the effect of plasma on the surface of the glass. In this section, we demonstrated the effect of plasma on the surface of the glass and the formation of a thin layer of nutrient medium that supplied the yeast with the necessary substances for reproduction.
|
|
|
Faktory ovlivňující kvalitu červeného vína
Zechmeisterová, Lucie ; Vránová, Dana (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
V rámci diplomové práce byly monitorovány přítomné mikroorganismy ve vzorku hroznové šťávy červeného vína a vzájemné vztahy mezi kvasinkami, bakteriemi a plísněmi. Na kultivaci mikroorganismů byly použity tři různé média, speciálně pro sledování celkového počtu mikroorganismů, pro kvasinky a pro mléčné bakterie. Na stanovení počtu životaschopných buněk byla použita nepřímá metoda. Jedná se o počítání viditelných makroskopických kolonií vyrostlých na agarových plotnách. Po nárůstu buněk byly vizuálně hodnoceny tvary kolonií a mikroskopicky byla zjištěna morfologie buněk mikroorganismů. Po aplikaci komerčního enzymatického preparátu byla monitorována doba jeho působení v hroznové šťávě při výrobě červeného vína. Aktivita komerčního preparátu enzymu v hroznové šťávě byla sledována na základě průběhu degradace vysokomolekulového substrátu enzymy pomocí Ubbelohdeho viskozimetru. Získané výsledky poskytly řadu poznatků ohledně výskytu mikroflóry v průběhu výroby červeného vína. Významnou úlohu hrály komerční preparáty přidané do hroznové šťávy.
|
|
|
Analýza a charakterizace beta-glukanů z vybraných přírodních zdrojů
Vít, Radek ; Hudečková, Helena (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je otestovat a charakterizovat komerčně dostupné produkty s deklarovaným obsahem -glukanů. V teoretické části jsou popsány -glukany, jejich možné zdroje, vlastnosti a využití. Dále se v teoretické části nachází část zaměřená na stanovení obsahu -glukanů. Jako zdroje -glukanů jsou v teoretické části dále popsány kvasinka Saccharomyces cerevisiae a houba hlíva ústřičná. Popsány jsou také jednotlivé stanovované skupiny aktivních látek a principy metod použitých pro jejich charakterizaci. V experimentální části této práce byly charakterizovány extrakty z pěti komerčně dostupných zdrojů -glukanů. Stanovena byla antioxidační aktivita, celkové polyfenoly, proteiny a sacharidy, u vybraných produktů též obsah vitamínu C za využití HPLC a dále obsah lipidů za využití GC-FID. Ke stanovení obsahu -glukanů byla využita enzymatická metoda. U dvou vzorků s nejvyšší antioxidační aktivitou byly poté provedeny antimikrobiální a MTT testy.
|
host ::
RSS.