Využití odpadního lignocelulózového materiálu z potravinářského průmyslu
Loading...
Date
Authors
Slavíková, Zuzana
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato dizertační práce je zaměřena na udržitelné zhodnocení pšeničných otrub, konkrétně se věnuje izolaci jejich proteinové frakce a její následné využití při výrobě potravin s vysokým obsahem bílkovin. Pšeničné otruby jsou lignocelulózový materiál složený primárně z polysacharidů, obsahují přibližně 18 % bílkovin. Byla vyvinuta a ověřena technologie pro izolaci proteinů pomocí metody pH-shift, pomocí které bylo možné získat proteinový koncentrát s 83% čistotou. Výtěžnost technologie se pohybovala okolo 9 g/100 g otrub. Podmínky izolačního procesu neměly vliv na frakcionaci proteinů, jejich molekulová hmotnost byla shodná s proteiny v pšeničných otrubách. Izolovaný protein disponuje kompletním aminokyselinovým profilem, i když s nižšími hladinami esenciálních aminokyselin (zejména lysinu) ve srovnání s živočišnými proteiny. Izolací proteinů bylo dosaženo významného zvýšení jejich stravitelnosti (93 %) oproti bílkovinám v pšeničných otrubách. Dále byly ověřeny aplikace proteinu izolovaného z otrub při výrobě vysokoproteinového jogurtu a pečiva, u kterých byly sledovány především změny v textuře produktu, chuti a přijetí spotřebiteli. Velkoobjemové ověření izolační technologie odhalilo nezbytnost účinného odstřeďování pro produkci proteinových prášků s maximální čistotou. Zjištění podporují potenciál pšeničných otrub jako alternativního zdroje bílkovin, který může přispět jak k ekonomickému růstu, tak k udržitelnosti životního prostředí při výrobě potravin.
This dissertation thesis is focused on the sustainable evaluation of wheat bran, specifically on the isolation of its protein fraction and its subsequent use in the production of foods with a high protein content. Wheat bran is a lignocellulosic material composed primarily of polysaccharides, containing approximately 18 % protein. A technology for protein isolation using the pH-shift method was developed and verified, with which it was possible to obtain a protein concentrate with 83% purity. The yield of the technology was around 9 g/100 g of bran. The conditions of the isolation process did not affect the fractionation of the proteins, their molecular weight was the same as the proteins in wheat bran. The isolated protein has a complete amino acid profile, lower levels of essential amino acids (especially lysine) compared to animal proteins were observed. By isolating proteins, a significant increase in their digestibility (93 %) was achieved compared to proteins in wheat bran. Furthermore, the applications of protein isolated from wheat bran in the production of high-protein yogurt and baked goods were verified, in which changes in the texture of the product, taste and acceptance by consumers were mainly monitored. Large-scale validation of the isolation technology revealed the necessity of efficient centrifugation to produce protein powders of maximum purity. The findings support the potential of wheat bran as an alternative protein source that can contribute to both economic growth and environmental sustainability in food production.
This dissertation thesis is focused on the sustainable evaluation of wheat bran, specifically on the isolation of its protein fraction and its subsequent use in the production of foods with a high protein content. Wheat bran is a lignocellulosic material composed primarily of polysaccharides, containing approximately 18 % protein. A technology for protein isolation using the pH-shift method was developed and verified, with which it was possible to obtain a protein concentrate with 83% purity. The yield of the technology was around 9 g/100 g of bran. The conditions of the isolation process did not affect the fractionation of the proteins, their molecular weight was the same as the proteins in wheat bran. The isolated protein has a complete amino acid profile, lower levels of essential amino acids (especially lysine) compared to animal proteins were observed. By isolating proteins, a significant increase in their digestibility (93 %) was achieved compared to proteins in wheat bran. Furthermore, the applications of protein isolated from wheat bran in the production of high-protein yogurt and baked goods were verified, in which changes in the texture of the product, taste and acceptance by consumers were mainly monitored. Large-scale validation of the isolation technology revealed the necessity of efficient centrifugation to produce protein powders of maximum purity. The findings support the potential of wheat bran as an alternative protein source that can contribute to both economic growth and environmental sustainability in food production.
Description
Citation
SLAVÍKOVÁ, Z. Využití odpadního lignocelulózového materiálu z potravinářského průmyslu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Kráčmar, DrSc. (člen)
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (člen)
doc. Ing. Tomáš Gregor, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D. (člen)
Mgr. Alena Sýkorová (člen)
Date of acceptance
2024-12-09
Defence
Předsedkyně komise představila doktorandku a předala jí slovo.
Ing. Slavíková byla spoluřešitelkou programu TAČR Trend. Má řadu pedagogických zkušeností, např. Praktikum z technologie potravin – 2019-2020, Praktikum z analýzy potravin a přírodních látek – 2019-2023. Konzultovala několik závěrečných prací.
Ve své powerpointové prezentaci představila doktorandka podstatné výsledky své disertační práce. Oponent pan doc. Gregor přečetl posudek a dotazy v něm položené, na které doktorandka uspokojivým způsobem odpověděla. Druhý oponent pan doc. Rajchl byl omluven a proto byl za něj posudek přečten. Oba posudky byly kladné a doporučovaly práci k obhajobě. Následně se rozproudila diskuze a Ing. Slavíková zodpověděla dotazy z této diskuze vzešlé.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení