Využití odpadních materiálů k přípravě hydrolyzátů pro fermentační fázi.

Abstract

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.Bachelor thesis focuses on the study and comparison of different types of hydrolysis, their optimization and maximization of yields for the upcoming fermentation. Orange peel was chosen as a substrate to conduct the experiments. First, the substrate was mechanically grinded to form a suspension. Each suspension then underwent one out of the examined methods of hydrolysis. Chosen methods were physical, such as microwaves, increased temperature or ultrasound, and chemical acidic and alkaline. Combinations of both types were also examined. The last optimized method was enzymatic hydrolysis. First set of experiments was conducted using enzymes Novozymes® NS50013 and NS50010. Production of cellulase and pectinase enzymes by A. niger during solid-state fermentation that lasted 10 days was also studied. The yields of reducing sugars of all the experiments were calculated using the Somogyi-Nelson method. Enzymatic hydrolysis was proven to be the most effective using the combination of both of the enzymes for a period of 96 hours at pH = 4.5 and temperature 45 °C. Yield of the reducing sugars under these conditions reached 27,4241 ± 0,0007 gl-1.