|
|
Development and characterization of new dairy products with increased fiber and protein content
Smatana, Igor ; Punčochářová, Lenka (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
The bachelor thesis was focused on the production and characterization of new dairy products with increased protein and fiber content. Ground wheat bran was used as the fiber source and wheat bran protein extract was used as the protein source. From an ecological point of view, it would be ideal if 100% of the raw material was used and nothing was left as waste. We tried to approach this by using the waste (by-product) that arises during the production of flour as an additive to dairy products. The theoretical part focused on the characterization of fermented and unfermented dairy products and their production, the nutritional value of proteins and fiber and the composition and benefits for human health of wheat bran, protein isolation from wheat bran and common analytical methods to determine rheological properties, viable cell numbers. water binding and sensory acceptability. Two basic dairy products were created, one fermented and one unfermented, and subsequently fortified with a source of fiber (wheat bran) and a source of protein (protein concentrate from wheat bran). All products were subsequently characterized for characterization. Water binding, rheological and sensory properties were determined. The fermented dairy product was also subjected to cytometric analysis to determine the number of viable cells. The experimental part describes the methods we use to prepare and characterize new products. After evaluating the measured data, options for optimizing the acceptability of products by consumers were proposed. The results showed that the organoleptic properties were negatively affected by the addition of wheat bran and protein concentrate.
|
|
|
Vývoj a optimalizace metody pro extrakci kyseliny ferulové z pšeničných otrub
Hubačová, Klára ; Štursa, Václav (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá využitím pšeničných otrub jako suroviny pro extrakci kyseliny ferulové. Pšeničné otruby jsou vedlejším produktem při velkoobjemovém zpracovávání obilovin, pšenice, na mouku v mlynárenském průmyslu. Tento produkt o velmi nízké ceně je tradičně používán ke krmným účelům hospodářských zvířat. Jeho každoročně vyprodukované velké množství, avšak nižší spotřeba jako krmiva, je iniciativou pro další potenciální využití. Prostudováním složení otrub bylo zjištěno mimo jiné značné zastoupení fenolických kyselin, z nichž největší podíl tvoří kyselina ferulová. Tato kyselina je vázána v buněčné stěně na přítomné polysacharidy. Pomocí alkalické hydrolýzy jako extrakční metody se naruší vazby mezi kyselinou ferulovou a polysacharidy. Následným vysrážením ethanolem a filtrací se získá filtrát obsahující požadovanou kyselinu ferulovou. Kyselina ferulová má blahodárné účinky na lidské zdraví, mezi které patří např. účinky antioxidační, protizánětlivé, antimikrobiální, antikarcinogenní a další. Významnou roli hraje také jako filtr proti UV záření, čehož se využívá v kosmetice.
|
|
|
Extrakce arabinoxylanů z pšeničných otrub
Koblasová, Dana ; Kouřilová, Xenie (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá využitím pšeničných otrub jako suroviny pro extrakci arabinoxylanů. Pšeničné otruby jsou odpadem při mlýnském zpracování pšenice na mouku a používají se zejména jako krmivo pro hospodářská zvířata. Množství produkovaných otrub však významně převyšuje jejich spotřebu jako krmivo, což otevírá prostor pro výzkum jejich dalšího využití. V otrubách jsou přítomny zejména polysacharidy jako celulóza, hemicelulózy a lignin. Nejzastoupenějším typem hemicelulóz jsou arabinoxylany, které tvoří hlavní strukturní složku pšeničných otrub. Alkalická extrakce narušuje vodíkové a kovalentní vazby a uvolňuje ze zesítěné struktury buněčných stěn polysacharidy o různých molárních hmotnostech. Pro získání arabinózy a xylózy je nutné provést hydrolýzu. Pro hydrolýzu byla zvolena kyselina trifluoroctová, která štěpí glykosidické vazby poly- a oligosacharidů za vzniku příslušných monosacharidů. Postupnými experimenty bylo zjištěno, že výtěžek vícestupňové extrakce je dvakrát vyšší než výtěžek jednostupňové. Následnou hydrolýzou pevných podílů zbylých po alkalické extrakty bylo zjištěno, že poměrně velké množství arabinoxylanů a ostatních sacharidů stále zůstává vázaných v komplexní matrici buněčné stěny otrub. Pouze samotná alkalická extrakce tedy nemusí být pro získávání arabinoxylanů ve větším měřítku nejvýhodnější, případně je nutné zvážit optimalizaci procesu. Jako efektivní se jeví extrakce s přídavkem peroxidu vodíku.
|
|
|
Fortifikace pekařských výrobků proteinovým izolátem z pšeničných otrub
Bidmonová, Karolína ; Vítová, Eva (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Bílkoviny, jakožto základní stavební kámen všech buněk a tkání, spolu s tuky a sacharidy představují klíčovou makroživinu lidské výživy. Nedostatečné množství bílkovin ve stravě může vést ke zdravotním problémům až k čím dál častější proteinové podvýživě. Fortifikace potravin hraje důležitou roli při eliminaci tohoto proteinového deficitu. Pšeničné výrobky, jakožto hojně konzumovaná potravina, se jeví jako vhodná komodita pro fortifikaci proteinem. Pšeničné otruby byly vybrány jako vhodný zdroj bílkovin vzhledem k jejich dostupnosti, obsahu bílkovin a relativní nenáročnosti metody izolace proteinu. V rámci experimentální části byl extrahován protein z pšeničných otrub, který se následně použil pro přípravu směsí. Směs obsahovala mouku T530 substituovanou 5 %, 10 % a 15 % OPI. Z tato připravených směsí byla připravena těsta, která byla podrobena chemické a reologické analýze. V poslední fázi byly ze směsi mouky a proteinového izolátu z pšeničných otrub upečeny bagety. Texturní a chuťové vlastnosti připravených vzorků baget byly ověřeny pomocí senzorické analýzy. Pro srovnání výsledků byly všechny analýzy provedeny také u směsi mouky a syrovátkového proteinu a vzorku neobohacené mouky. Aplikované testy ukázaly, že substituce proteinu ovlivňuje nejen nutriční, chemické, ale i reologické vlastnosti. U přídavku proteinového izolátu z pšeničných otrub byl vyhodnocen negativní vliv na chuťové vlastnosti fortifikovaných baget, kdy se zvyšující substitucí OPI (otrubový proteinový izolát) rostla hořkost výrobku. Optimalizace chuti by mohla být významným tématem pro budoucí studie.
|
|
|
Izolace čistých aminokyselin z pšeničných otrub
Sloupová, Klára ; Diviš, Pavel (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Pšeničné otruby jsou perspektivní materiál obsahující širokou škálu využitelných komponent, včetně bílkovin. Navíc je produkován ve značných objemech. V současné době se pšeničné otruby využívají na produkci energie spalováním a pro krmné účely. Postupně se hledají nové postupy valorizace tohoto materiálu. Jednou z možností využití pšeničných otrub je izolace bílkovin, hydrolýza a separace vybraných aminokyselin. Touto problematikou se zabývá tato diplomová práce, která se zaměřila na zisk argininu a leucinu z proteinového izolátu. Proteiny byly vyextrahovány z pšeničných otrub pomocí změny hodnoty pH. Následnou lyofilizací byl získán proteinový izolát. Před provedením hydrolýzy vzniklého izolátu byl nejprve proveden stabilitní test standardů aminokyselin argininu a leucinu, na které byly aplikovány různé metody hydrolýzy. Jako nejefektivnější se ukázala kyselá hydrolýza pomocí mineralizačního přístroje, která byla aplikována na proteinový izolát. Následovala derivatizace hydrolyzátů činidlem OPA a analýza vzniklých hydrolyzátů vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií s UV-VIS detekcí. Poté byla provedena optimalizace vhodných podmínek adsorpce a desorpce. Bylo zjištěno, že časová závislost nemá vliv na množství adsorbovaného materiálu na sorbent. Proto byla zvolena doba aplikace 15 minut. Při optimalizaci množství použitého adsorbentu Amberchrom 50WX8 bylo zjištěno, že optimální použitou navážkou je 0,25 g. Zvolené podmínky byly aplikovány na proteinový hydrolyzát. Separací vybraných aminokyselin pomocí změny pH citrátového pufru byly získány dvě frakce. Po aplikaci tohoto postupu bylo z jednoho kilogramu pšeničných otrub po odpaření získáno z frakce jedna 0,26 g argininu a 0,82 g leucinu. Z frakce dva bylo po odpaření získáno 1,01 g argininu a 0,25 g leucinu.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium efektu hnojiva obsahující pšeničné otruby na růst salátu
Smrčková, Kamila ; Pořízka, Jaromír (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Cílem práce bylo provést růstové experimenty v laboratorním měřítku s půdou, která byla obohacována 2,5 obj. % pšeničnými otrubami/kávovou sedlinou/biouhlem a studovat půdní i růstové charakteristiky na salátu Lactuca sativa L. Kávová sedlina byla přidávána surová nebo upravována oxidací/extrakcí. Germinační testy potvrdily fytotoxické vlastnosti kávové sedliny i přes snahy snížit obsah fenolických látek. Přidání výše uvedených půdních aditiv mělo zvýšený efekt na obsah organické hmoty, vodní kapacitu, pH a vodivost všech směsí oproti kontrolní půdě. Prvková analýza půd před pěstováním nám neprokázala žádný pozitivní přírůstek obsahu minerálních prvků vůči kontrolní půdě. Naopak po pěstování byl nalezen vyšší obsah minerálních prvků (P, Mg, Ca, K, Mn, Fe, Cu a Al) vůči čisté půdě. Vypěstované saláty obsahovaly nejvíce chlorofylu a, který dosahoval nejmenších hodnot u salátu vypěstovaného ve směsi s EXKS. Vypěstovaný salát se také lišil minerálním složením. Směs BU+OT+PŮDA obohatila salát fosforem. Naopak směs s EXKS měla negativní vliv na obsah draslíku. Mikroprvky jako je Fe, Zn, Al, Cu, Cr a Mn byly nejvíce ovlivněny v salátu přidáním surové kávové sedliny a OXKS2.
|
|
|
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.
|
|
|
Aktivace biouhlu z pšeničných otrub
Sauchanka, Katsiaryna ; Kalina, Michal (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je věnována problematice výroby biouhlu z pšeničných otrub a způsobům aktivace jeho povrchu. V teoretické části jsou stručně představeny informace o biouhlu, jeho fyzikálně-chemických vlastnostech, způsobech výroby a možnostech modifikace povrchu. Také je zde prezentována informace o EBC certifikátu, který uvádí požadavky pro biouhlí uvedené na trh. Praktická část je zaměřena na aktivaci povrchu biocharu a porovnání výsledků s dostupnou literaturou a Evropským biouhelným certifikátem.
|
|
|
Výroba a charakterizace proteinových koncentrátů z pšeničných otrub
Hubačová, Klára ; Diviš, Pavel (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá využitím pšeničných otrub jakožto zdroje kvalitních proteinů. Každoročně vyprodukuje mlynářský průmysl značné množství odpadního materiálu, který je tvořen převážně pšeničnými otrubami. V rámci trendu cirkulární ekonomiky je velká snaha o využití takových materiálů. Pšeničné otruby obsahují asi 14–18 % proteinů, tudíž se při valorizaci nabízí právě tato složka. Proteiny lze z otrub vyextrahovat na základě jejich chování v různých hodnotách pH. V alkalickém pH dochází k jejich rozpouštění a postupným okyselování do úrovně isoelektrického bodu k jejich vysrážení. Finální úpravou vysrážených proteinů je lyofilizace. Takto připravený proteinový lyofilizát může být náležitě charakterizován (čistota, profil aminokyselin, prvkové složení, obsah vody atd.). Jelikož v dnešní době roste zájem o proteinové doplňky stravy nejen ze strany profesionálních sportovců, mohl by právě tento produkt být vhodným kandidátem pro toto odvětví.
|
host ::
RSS.