Παραγωγή μικροβιακής κυτταρίνης από συμβιωτική καλλιέργεια Kombucha

Κυπριανίδη, Θεοδώρα; Kyprianidi, Theodora

dc.contributor.author	Κυπριανίδη, Θεοδώρα	el
dc.contributor.author	Kyprianidi, Theodora	en
dc.date.accessioned	2020-12-02T10:11:13Z
dc.date.available	2020-12-02T10:11:13Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52165
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19863
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ζύμωση	el
dc.subject	Καλλιέργεια	el
dc.subject	Μικροβιακή κυτταρίνη	el
dc.subject	Υπόστρωμα σακχαρόζης	el
dc.subject	Μαύρο τσάι	el
dc.subject	Kombucha	en
dc.subject	Βακτήρια οξικού οξέος	el
dc.subject	Ζύμες	el
dc.subject	Yeast	en
dc.subject	Acetic acid bacteria	en
dc.subject	Microbial cellulose	en
dc.subject	Fermentation	en
dc.title	Παραγωγή μικροβιακής κυτταρίνης από συμβιωτική καλλιέργεια Kombucha	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοτεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-02-20
heal.abstract	Η συμβιωτική καλλιέργεια κομπούχα αποτελείται από ένα πλήθος βακτηρίων και ζυμών, τα οποία μέσω της ζύμωσης ζαχαρούχου μαύρου τσαγιού παράγουν ένα ελαφρώς όξινο και ανθρακούχο αφέψημα που καταναλώνεται παγκοσμίως. Η προστιθέμενη σακχαρόζη χρησιμοποιείται ως πηγή άνθρακα και καταναλώνεται παράγοντας οργανικά οξέα και ένα στρώμα κυτταρίνης που επιπλέει στην επιφάνεια του δοχείου ζύμωσης. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η παραγωγή μικροβιακής κυτταρίνης από την συμβιωτική καλλιέργεια κομπούχα. Αρχικά μελετήθηκε η επίδραση τεσσάρων συγκεντρώσεων πηγής άνθρακα (σακχαρόζη), δηλ. 50, 75, 100, και 125 g/L στην παραγωγή μικροβιακής κυτταρίνης, σε δοχεία με ειδική επιφάνεια επαφής 0.32 cm-1 και υπό σταθερή θερμοκρασία 25οC. Ο συνολικός μικροβιακός πληθυσμός (δηλ. βακτήρια οξικής ζύμωσης, ζύμες και βακτήρια γαλακτικού οξέος) παρατηρείται ότι είναι μεγαλύτερος στις ζυμώσεις με συγκέντρωση σακχαρόζης 75 και 100 g/L. Το περιεχόμενο σε ολικές φαινολικές ενώσεις αυξάνεται κατά την διάρκεια της ζύμωσης με τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις για συγκέντρωση σακχαρόζης 75 και 100 g/L. Η αντιοξειδωτική δράση αυξάνεται κατά την διάρκεια της ζύμωσης, τ ο ποσοστό αναστολής του DP P H κυμάνθηκε από 25 35% στο τέλος της ζύμωσης Μέγιστη απόδοση σε μικροβιακή κυτταρίνη επιτεύχθηκε για συγκέντρωση σακχαρόζης 75 g/L σε ποσοστό 25.74% την 15η ημέρα της ζύμωσης. Μεταβολίτες που επίσης παράγονται κατά τη ζύμωση είναι γλουκουρονικό, οξικό οξ ύ και γλυκονικό οξύ, το οποίο έχει ποικίλες εφαρμογές στην βιομηχανία τροφίμων, φαρμακευτική βιομηχανία καθώς και στην κλωστοϋφαντουργία. Η παραγωγή του οξικού οξέος σε όλες τις περιπτώσεις κυμάνθηκε μεταξύ 3 και 4 g L καθόλη τη διάρκεια της ζύμωσης. Αντίθετα το γλυκονικό και γλουκουρονικό οξύ παρουσίασαν αύξηση με αύξηση του χρόνου καλλιέργειας. Στην συνέχεια μελετήθηκε η επίδραση της ειδικής επιφάνειας επαφής του δοχείου, ήτοι 0.14, 0.32 και 0.43 cm-1, στα προϊόντα της ζύμωσης υπό σταθερή συγκέντρωση σακχαρόζης 75 g/L και σταθερή θερμοκρασία 25οC. Ο συνολικός μικροβιακός πληθυσμός αυξάνεται με την αύξηση της ειδικής επιφάνειας επαφής, λόγω καλύτερων συνθηκών αερισμού. Με την αύξηση της ειδικής επιφάνειας επαφής αυξάνεται και η συγκέντρωση των ολικών φαινολικών ενώσεων, λόγω αυξημένης μικροβιακής και/ή ενζυμικής δραστηριότητας. Επιπλέον η αύξηση των φαινολικών ενώσεων οδηγεί και σε αύξηση της αντιοξειδωτικής δράσης όπως προσδιορίστηκε με την αναστολή του DPPH. Η αύξηση της ειδικής επιφάνειας επαφής των δοχείων οδηγεί σε αύξηση της παραχθείσας μικροβιακής κυτταρίνης. Η μέγιστη απόδοση σε μικροβιακή κυτταρίνη ανήλθε σε 33.12% (g/L ξηρής κυτταρίνης/ g/L αρχικής σακχαρόζης) όταν η ειδική επιφάνεια επαφής ήταν 0.43 cm-1. Η ανάλυση της παραχθείσας μικροβιακής κυτταρίνης με περίθλαση ακτινών-Χ απέδειξε ότι πρόκειται για φυσική κυτταρίνη με δείκτη κρυσταλλικότητας CrI=45.44%. Η μικροβιακή κυτταρίνη υπεβλήθη σε υδρόλυση με χρήση του κυτταρινολυτικού σκευάσματος Celic-CTec2. Το ποσοστό υδρόλυσης ανήλθε στο 74%.	el
heal.abstract	Kombucha is a symbiotic cultivation of bacteria and yeast, through fermentation of sweetened black tea a slightly acetic beverage is produced and consumed around the world. Sucrose is used as a carbon source and produces organic acids and a floating cellulose layer on the top of the liquid broth. In this present study the production of bacterial cellulose from symbiotic cultivation Kombucha was investigated. The effect of four different concentrations of carbon source (sucrose) 50, 75, 100, and 125 g/L to the production of cellulose was initially studied, the fermentation vessels a specific interfacial area of 0.32 cm-1, and tempera-ture was stable at 25οC. The total microbial population (i.e. acetic acid bacteria, yeast and lactic acid bacteria) was increased in the fermentations with sucrose concentration 75 and 100 g/L. The content in total phenolic compounds is increased during fermen-tation, greater content was observed for sucrose concentration 75 and 100 g/L. The antioxidant activity is increased during fermentation process, the DPPH inhibition rate ranged from 25-35% at the end of the fermentation. Greater yield in bacterial cellu-lose was achieved for sucrose concentration 75 g/L in percentage 25.74% the 15th fermentation day. Metabolites that also were produced during fermentation are glucuronic acid, acetic acid and gluconic acid, which has various applications in the food industry, pharma- ceutical ind ustry and textile industries. Acetic acid production in all cases varied be- tween 3 and 4 g / L throughout the fermentation. In contrast, gluconic and glucuronic acid increased with increasing cultivation time. The effect of the specific interfacial area of the container was then studied , i.e. 0.14, 0.32 and 0.43 cm-1, to the products of the fermentation under stable sucrose concen-tration 75 g/L, and temperature 25οC. The total microbial population increases with increase of the specific interfacial area, due to better ventilation conditions. Increasing the specific interfacial area also increases the concentration of total phenolic com-pounds due to increased microbial and / or enzyme activity. In addition, the increase in phenolic compounds results in an increase in antioxidant activity as determined by DPPH inhibition. The increase in the specific interfacial area of the vessel leads to an increase of the cellulose production. The greater yield came up to 33.12% (g/L dry cellulose/ g/L initial sucrose) while the specific interfacial area was 0.43 cm-1. Analysis of the produced microbial cellulose by X-ray diffraction showed that it was a natural cellulose with a CrI = 45.44% crystallinity index. The microbial cellulose is hydrolyzed using the Celic-CTec2 cellulolytic preparation. The rate of hydrolysis was 74%.	en
heal.advisorName	Κέκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μαρούλης, Ζαχαρίας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	87 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false