Παραλαβή γλυκοζυλοτρανσφεράσης λιμονοειδών από εσπεριδοειδή και μελέτη της επίδρασης της υπερυψηλής πίεσης στη δραστικότητα της με εφαρμογή την ενζυμική αποπίκρανση πορτοκαλοχυμού

Στροφύλλας, Μάρκος; Strofyllas, Markos

dc.contributor.author	Στροφύλλας, Μάρκος	el
dc.contributor.author	Strofyllas, Markos	en
dc.date.accessioned	2016-01-27T12:34:24Z
dc.date.available	2016-01-27T12:34:24Z
dc.date.issued	2016-01-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41878
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11379
dc.rights	Default License
dc.subject	Γλυκοζυλοτρανσφεράση λιμονοειδών	el
dc.subject	Limonoid glucosyltransferase	en
dc.subject	Υπερυψηλή πίεση	el
dc.subject	Αποπίκρανση	el
dc.subject	High pressure	en
dc.subject	Debittering	en
dc.title	Παραλαβή γλυκοζυλοτρανσφεράσης λιμονοειδών από εσπεριδοειδή και μελέτη της επίδρασης της υπερυψηλής πίεσης στη δραστικότητα της με εφαρμογή την ενζυμική αποπίκρανση πορτοκαλοχυμού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Isolation of limonoid glucosyltransferase from citrus and study of the effect of high pressure on its activity regarding application on enzymatic orange juice debittering	en
heal.classification	Τεχνολογία τροφίμων	en
heal.classification	Food technology	en
heal.classificationURI	http://lod.nal.usda.gov/40859
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03
heal.abstract	Η παρούσα εργασία είχε ως αντικείμενο τη μελέτη της παραλαβής & καθαρισμού του ενζύμου γλυκοζυλοτρανσφεράση λιμονοϊδών (limonoid glucosyltransferase, LGT) από ιστούς δύο τύπων εσπεριδοειδών (φράπα & πορτοκάλι τύπου Navel) και την επίδραση της επεξεργασίας με υπερυψηλή πίεση (ΥΠ) στην ενεργότητα αυτού. Αρχικά μελετήθηκε η διαδικασία παραλαβής & καθαρισμού του ενζύμου από καρπούς εσπεριδοειδών. Η παραλαβή της ακατέργαστης LGT έγινε με υδατική εκχύλιση του μεσοκαρπίου των καρπών ακολουθούμενη από καταβύθιση με εξαλάτωση των παραληφθεισών πρωτεϊνών. Η ενεργότητα του ενζυμικού εκχυλίσματος υπολογίστηκε εμμέσως με χρήση υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης. Ο καθαρισμός του προκύπτοντος ενζύμου βασίστηκε στην τεχνική της χρωματογραφίας ανταλλαγής ανιόντων. Η διεργασία καθαρισμού είχε ως αποτέλεσμα την ενίσχυση της ειδικής ενεργότητας του εκχυλίσματος. Για την πρώτη απόπειρα παραλαβής LGT ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκαν πορτοκάλια τύπου Navel ελληνικής προέλευσης (Citrus × sinensis var. brasiliensis). Η παραλαβή αξιολογήθηκε ως ανεπιτυχής, καθώς δεν ανιχνεύθηκε μετρήσιμη ενεργότητα της LGT στο ενζυμικό εκχύλισμα. Η δεύτερη απόπειρα αποτέλεσε τροποποίηση της αρχικής μεθόδου, καθώς ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκε φράπα (Citrus maxima), επίσης ελληνικής προέλευσης. Η παραλαβή και ο καθαρισμός κρίθηκαν ως επιτυχής, καθώς παρήγαγαν εκχύλισμα LGT υψηλής ενζυμικής ενεργότητας (4.179±0.500 nkat•mg-1 στο καθαρισμένο ενζυμικό εκχύλισμα, παράγοντας ενίσχυσης ×15.3 επί του ακάθαρτου). Το παραληφθέν ένζυμο κατόπιν κατεργάστηκε περαιτέρω με υπερυψηλή υδροστατική πίεση (ΥΥΠ). Οι συνθήκες κατεργασίας περιελάμβαναν πιέσεις 100 έως και 600 MPa και χρόνους έως και 15 min. Η τυποποιημένη ανάλυση ενεργότητας των κατεργασμένων δειγμάτων έδειξε πως κατεργασία για σύντομο χρόνο (2 - 3 min) σε ήπιες πιέσεις (200 - 300 MPa) προκαλούν ενεργοποίηση του ενζύμου (με μέγιστη παρατηρηθείσα αύξηση ενεργότητας 23.5±5.44 % ως προς το δείγμα ελέγχου υπό πίεση 300 MPa και χρόνο 3 min), ενώ μεγαλύτεροι χρόνοι ή/και μεγαλύτερες πιέσεις κατεργασίας προκαλούν απενεργοποίηση του ενζύμου. Τελικά, τα δεδομένα ενεργότητας της LGT συναρτήσει της πίεσης & του χρόνου κατεργασίας χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή ενός εμπειρικού κινητικού μοντέλου, το περιγράφει τόσο το στάδιο ενεργοποίησης όσο και το στάδιο απενεργοποίησης του ενζύμου. Τα δεδομένα της μαθηματικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων ενσωματώθηκαν σε κώδικα Matlab ο οποίος μπορεί να προβλέψει τη συμπεριφορά του ενζύμου υπό ΥΥΠ καθώς και να προσδιορίσει τις συνθήκες διεργασίας που βελτιστοποιούν την ενεργοποίηση (πρόβλεψη 6.3 min υπό πίεση 250 MPa).	el
heal.abstract	The objective of this research was to investigate the effect of high hydrostatic pressure (HHP) processing on the activity of LGT from pomelo (Citrus maxima). The first part involved isolating and purifying the enzyme from citrus albedo tissues. Enzyme isolation was achieved by aqueous extraction followed by ammonium sulfate precipitation of proteins. The activity of LGT in the crude extract was determined indirectly using high performance liquid chromatography. Purification of the enzyme was performed using anion exchange chromatography and resulted in the collection of a high specific activity enzyme extract. The initial isolation was attempted from the albedo tissue of Greek Navel oranges (Citrus × sinensis var. brasiliensis). The isolation was unsuccessful as no LGT activity was detected in the crude extract. Following attempts used albedo from Greek pomelo (Citrus maxima) fruits as raw material. The isolation step was successful, with the crude isolate exhibiting measurable catalytic activity. Further purification steps resulted in a final LGT extract exhibiting a specific activity of 4.179±0.500 nkat•mg-1, achieving a 15.3-fold increase over the crude extract. The purified enzyme was subsequently subjected to high hydrostatic pressure (HHP) treatment. The process parameters involved pressures from 100 - 600 MPa and times up to 15 min. Analysis of LGT activity in the treated samples showed that mild processing pressure (200 - 300 MPa) combined with short holding time (2 - 3 min) resulted in enhancement of residual enzyme activity. The maximum activation amounted to an increase of 23.5±5.44 % over the basal activity of the untreated (control) sample and was observed after treatment for 3 min at 300 MPa. Longer processing time and/or higher pressure resulted in partial inactivation of the enzyme samples. The experimental data of LGT activity were used to construct an empirical model describing both the activation and inactivation phenomena. The empirical parameters were used to construct a black box computational model in Matlab code, which can be used to predict the behaviour of the enzyme during HHP treatment as well as determine the process parameter values that optimise the LGT activation step (predicted as treatment of 6.3 min at 250 MPa).	en
heal.advisorName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βασιλική	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	130 σ.
heal.fullTextAvailability	true