LABORATORIUM PROCESY FERMENTACYJNE

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Biotechnologia

Semestr VI

Poniedziałek godz. 12¹⁵-16⁰⁰

Adam Cuprek
Tomasz Dółka

ĆWICZENIE

WPŁYW TLENU NA METABOLIZM DROŻDZY

Określenie procentowego udziału komórek barwiących się błękitem metylowym ( X ), w hodowli

X = $\frac{b}{a + b}$

dla fermentacji beztlenowej

zabarwione (b)	niezabarwione (a)	suma a+b
56	31	87
66	10	76
20	7	27
6	19	25
37	10	47
185	77	262

X_fb = $\frac{b}{a + b} \bullet 100\% = \frac{185}{262} \bullet 100\% = 71\%$

fermentacja 1% tlenowa

zabarwione (b)	niezabarwione (a)	suma a+b
5	39	46
7	48	55
7	22	29
24	13	37
18	16	34
61	138	201

X_ft1 = $\frac{b}{a + b} \bullet 100\% = \frac{61}{201} \bullet 100\% = 30\%$

fermentacja 10% tlenowa

zabarwione (b)	niezabarwione (a)	suma a+b
26	53	79
27	68	95
26	72	98
27	68	95
18	60	78
124	321	445

X_ft10 = $\frac{b}{a + b} \bullet 100\% = \frac{124}{445} \bullet 100\% = 28\%$

Obliczenie ilości biomasy w 1 ml inokulacyjnej hodowli drożdży

Wartość absorbancji: A=0,19

Stężenie biomasy odczytane z krzywej wzorcowej y= 0,32 mg s.m

Objętość inokulacyjnej hodowli drożdży V=50 ml

Rozcieńczenie hodowli 25-krotne

Uwzględniając rozcieńczenie

0,32*25=8 mg s.m /50 ml

Obliczenie ilości biomasy w 1 ml inokulacyjnej hodowli drożdży [C_xp]

8 mg s.m - 50 ml

x mg s.m – 1 ml

x= 0,16 mg s.m / ml

Określenie przyrostu biomasy ΔC_x w pożywkach po hodowli tlenowej i fermentacji

Wartości absorbancji:

dla stężenia 1% A= 0,26

dla stężenia 10% A= 0,68

dla fermentacji A= 0,52

Stężenia biomasy odczytane z krzywej wzorcowej

dla stężenia 1% y= 0,48 mg s.m

dla stężenia 10% y= 1,2 mg s.m

dla fermentacji y= 0,92 mg s.m

Objętość inokulacyjnej hodowli drożdży V=50 ml

Rozcieńczenia hodowli:

dla stężenia 1% 25- krotne

dla stężenia 10% 25- krotne

dla fermentacji 10- krotne

Uwzględniając rozcieńczenie hodowli oraz stężenie biomasy odczytane z krzywej wzorcowej obliczamy ilość biomasy

- dla stężenia 1% 0,48*25=12 mg s.m/ml

- dla stężenia 10% 1,2*25=30 mg s.m/ml

- dla fermentacji 0,92*10=9,2 mg s.m/ml

Ubytek CO₂

Masa kolby z hodowlą po fermentacji m₂ = 271,72g

Masa kolby z hodowlą przed fermentacją m₁=269,67g

Δm= m₂-m₁= 271,72g – 269,67g= 2,05g

Określenie wydajności syntezy biomasy:

- 1%

- 10%

- dla fermentacji

Oznaczenie zawartości alkoholu etylowego

% objętościowy alkoholu otrzymanego po destylacji

- dla stężenia hodowli 10% V=2,2% obj.

- dla fermentacji V= 1,4%obj.

Masa właściwa etanolu m= 0,794 g/ml

Zamiana % obj. na % wagowy:

m=d*V

- dla s 10% m= 0,794*1,4=1,11g czyli 1,11%

- dla fermentacji m= 0,794*2,2=1,75 g czyli 1,75%

Określenie praktycznej wydajności produkcji etanolu

- dla 10%

-dla fermentacji

Tabelka zbiorcza

oznaczenia	YPS-1 po hodowli tlenowej	YPS-10 po hodowli tlenowej	YPS-10 po fermentacji
	S. cerevisiae	C. utilis	S. cerevisiae
zawartość początkowej biomasy [mg s.m/ml]	0,16	0,17	0,16
Zawartość końcowej biomasy [mg s.m/ml]	8,75	9,25	12
Wydajność syntezy biomasy [Yx/s]	85,9	90,8	118,4
Zawartość etanolu [%wagowy]	X	X	X
Wydajność praktyczna produkcji etanolu [Yp/s]	X	X	X
% udział kom metylenowych	96	66	30

Wnioski

Saccharomyces cerevisiae i Candida utilis

duże zawartości cukru mniejszy dostęp tlenu,

Saccharomyces cerevisiae

efekt Kraptri (czy jakuś tak) dodatni

• s. cerevisiae

mniej biomasy i więcej etanolu, bo są to drożdże fermentujące, więc nie zależy nam na biomasie tylko na etanolu,

• c.utilis

nie chodzi o wydajną produkcję etanolu, zależy nam na biomasie drożdże paszowe,

• przy 1% zawartości cukru

Wydajność (tab) zbyt duża ze względu na pobieranie prób do absorbancji, z kolby z inoculum, z której były one wykonane (np. raz z osadu, raz z wyższj części roztworu) brak dokładności pomiaru,

• c.utilis

nie ma zmiany metabolizmu

• s. cerevisiae

jest zmiana metabolizmu