ÿþ{Y W N O Z. N a u k a . T e c h n o l o g i a . J a k o [, 2 0 0 6 , 3 ( 4 8 ) , 5 1 5
S Y L W I A B O N I N
Z A S T O S O W A N I E M I K R O O R G A N I Z M Ó W I M M O B I L I Z O W A N Y C H
W W I N I A R S T W I E
S t r e s z c z e n i e
Z a s t o s o w a n i e k o m ó r e k i m m o b i l i z o w a n y c h w f e r m e n t a c j i a l k o h o l o w e j j e s t k o r z y s t n e z e w z g l d ó w
t e c h n o l o g i c z n y c h i e k o n o m i c z n y c h , w p o r ó w n a n i u z k l a s y c z n y m i t e c h n o l o g i a m i z k o m ó r k a m i w o l n y m i .
W p o r ó w n a n i u z p r o d u k c j a l k o h o l u p r z e z n a c z o n e g o d o c e l ó w c h e m i c z n y c h i o p a Bo w y c h , w w i n i a r s t w i e
w a |n e j e s t , a b y n o [n i k i b y By b e z p i e c z n e , o d p o r n e n a a l k o h o l i n i e p o w o d o w a By z m i a n j a k o [c i p r o d u k t u ,
a k o Dc o w a z a w a r t o [ a l k o h o l u w y n o s i Ba c o n a j m n i e j 1 1 , 5 % o b j . W a r t y k u l e p r z e d s t a w i o n o z a g a d n i e n i a
d o t y c z c e z a s t o s o w a n i a i m m o b i l i z a c j i w w i n i a r s t w i e , g d z i e m i k r o o r g a n i z m y u n i e r u c h o m i o n e
w y k o r z y s t y w a n e s : w c i g Be j o r a z o k r e s o w e j , p o w t a r z a n e j p r o d u k c j i w i n a , w e w t ó r n e j f e r m e n t a c j i
( s z a m p a n i z a c j i ) , k o n t r o l o w a n e j f e r m e n t a c j i j a b Bk o w o - m l e k o w e j i j a b Bk o w o - a l k o h o l o w e j o r a z w c e l u
p o p r a w y j a k o [c i s e n s o r y c z n e j g o t o w y c h p r o d u k t ó w .
S Bo w a k l u c z o w e : i m m o b i l i z a c j a , p r o d u k c j a w i n a , e n o l o g i a , t e c h n o l o g i e f e r m e n t a c j i
W p r o w a d z e n i e
W f e r m e n t a c j i a l k o h o l o w e j z a s t o s o w a n i e i m m o b i l i z a c j i m a m i e j s c e g Bó w n i e
w p r o d u k c j i e t a n o l u k o n s u m p c y j n e g o , c h e m i c z n e g o i o p a Bo w e g o o r a z w b r o w a r n i c t w i e
w p r z y s p i e s z o n y m d o j r z e w a n i u p i w a i p r o d u k c j i p i w a b e z a l k o h o l o w e g o . S t o p r a c e
z a r ó w n o w s k a l i l a b o r a t o r y j n e j , a c o r a z c z [c i e j , t a k |e p r z e m y s Bo w e j . W w i n i a r s t w i e
i m m o b i l i z a c j a z n a l a z Ba z a s t o s o w a n i e w c i g Be j o r a z o k r e s o w e j , p o w t a r z a n e j p r o d u k c j i
w i n a , w e w t ó r n e j f e r m e n t a c j i ( s z a m p a n i z a c j i ) , k o n t r o l o w a n e j f e r m e n t a c j i j a b Bk o w o -
m l e k o w e j i j a b Bk o w o - a l k o h o l o w e j o r a z w c e l u p o p r a w y j a k o [c i s e n s o r y c z n e j g o t o w y c h
p r o d u k t ó w . J e d n a k w s k a l i p r z e m y s Bo w e j d r o |d |e i m m o b i l i z o w a n e w y k o r z y s t y w a n e
s j e d y n i e w s z a m p a n i z a c j i [ 1 3 , 1 8 ] .
D r S . B o n i n , K a t e d r a B i o t e c h n o l o g i i , M i k r o b i o l o g i i i O c e n y {y w n o [c i , W y d z . T e c h n o l o g i i {y w n o [c i ,
S z k o Ba G Bó w n a G o s p o d a r s t w a W i e j s k i e g o , u l . N o w o u r s y n o w s k a 1 5 9 C , 0 2 - 7 7 6 W a r s z a w a
6 S y l w i a B o n i n
Z a l e t y i m m o b i l i z a c j i
P r o w a d z e n i e p r o c e s ó w z k o m ó r k a m i i m m o b i l i z o w a n y m i w i |e s i z
t e c h n o l o g i c z n y m i i e k o n o m i c z n y m i k o r z y [c i a m i w p o r ó w n a n i u z t r a d y c y j n y m i
p r o c e s a m i w y k o r z y s t u j c y m i k o m ó r k i w o l n e . D o k o r z y [c i t y c h m o |n a z a l i c z y [ 1 8 ] :
- w y d Bu |e n i e a k t y w n o [c i i s t a b i l n o [c i b i o k a t a l i z a t o r a , p o n i e w a | n o [n i k m o |e d z i a Ba
o c h r o n n i e w p r z y p a d k u z m i a n p H , t e m p e r a t u r y i s k Ba d u p o d Bo |a ,
- z w i k s z e n i e g s t o [c i k o m ó r e k w p r z e l i c z e n i u n a j e d n o s t k o b j t o [c i f e r m e n t o r a ,
c o p r o w a d z i d o w y |s z e j p r o d u k t y w n o [c i , s k r ó c e n i a c z a s u f e r m e n t a c j i o r a z
e l i m i n a c j i f a z y n a m n a |a n i a s i k o m ó r e k ,
- l e p s z e w y k o r z y s t a n i e s u b s t r a t u , w z w i z k u z c z y m p r o c e s p r z e b i e g a z w y |s z
w y d a j n o [c i ,
- m o |l i w o [ p r o w a d z e n i a p r o c e s ó w c i g By c h ,
- o g r a n i c z e n i e w y s t p o w a n i e z a k a |e D m i k r o b i o l o g i c z n y c h ,
- o b n i |e n i e p r a c o c h Bo n n o [c i i k o s z t ó w p r o c e s u , p o n i e w a | b i o k a t a l i z a t o r
w y k o r z y s t y w a n y j e s t p r z e z d Bu g i o k r e s c z a s u .
M e t o d y i m m o b i l i z a c j i
W w i n i a r s t w i e w y k o r z y s t y w a n e s m i k r o o r g a n i z m y i m m o b i l i z o w a n e n a
p o w i e r z c h n i l u b w e w n t r z n o [n i k a .
U n i e r u c h a m i a n i e n a p o w i e r z c h n i n o [n i k a
U n i e r u c h a m i a n i e n a p o w i e r z c h n i n o [n i k a w y s t p u j e , g d y k o m ó r k i w y k a z u j
n a t u r a l n z d o l n o [ p r z y l e g a n i a d o p e w n y c h p o w i e r z c h n i l u b i n n y c h o r g a n i z m ó w ,
e w e n t u a l n i e c z y n i t o p o z a s t o s o w a n i u o d p o w i e d n i e g o c h e m i c z n e g o c z y n n i k a
w i |c e g o . J a k o n o [n i k i w w i n i a r s t w i e s t o s o w a n e s m . i n . : s k a By w u l k a n i c z n e
( k i s s i r i s ) , s z k Bo p o r o w a t e , p o c h o d n e c e l u l o z y , g l u t e n , j a k r ó w n i e | o w o c e . W m e t o d z i e
t e j m i k r o o r g a n i z m y u n i e r u c h a m i a n e s n a z a s a d z i e a d s o r p c j i l u b a d h e z j i . P o d s t a w
i m m o b i l i z a c j i j e s t o d d z i a By w a n i e m i d z y n o [n i k i e m a k o m ó r k d z i k i t w o r z e n i u
w i z a D: v a n d e r W a a l s a , j o n o w y c h , k o w a l e n c y j n y c h , h y d r o f o b o w y c h l u b t e | d z i k i i c h
k o m b i n a c j i ( r y s . 1 A ) . U w a |a s i , |e w p r z y p a d k u d r o |d |y k l u c z o w r o l w w i z a n i u
o d g r y w a j o d d z i a By w a n i a j o n o w e m i d z y n o [n i k i e m o d u |e j g s t o [c i Ba d u n k ó w
d o d a t n i c h a l i c z n y m i u j e m n y m i Ba d u n k a m i n a [c i a n i e k o m ó r k o w e j [ 8 ] . L i c z b a
k o m ó r e k i m m o b i l i z o w a n y c h n a n o [n i k u z a l e |y o d r o d z a j u n o [n i k a [ 1 5 ] , n a t o m i a s t
w y d a j n o [ a d s o r p c j i z a l e |y o d z a s t o s o w a n y c h m i k r o o r g a n i z m ó w , i c h w i e k u ,
m e t a b o l i z m u i c e c h [r o d o w i s k a [ 1 6 ] . Z m i a n y s k Ba d u p o |y w k i p o d c z a s f e r m e n t a c j i
o b n i |a j s t o p i e D a d s o r p c j i k o m ó r e k . P o n a d t o m o |e z a c h o d z i c z [c i o w e u w a l n i a n i e
k o m ó r e k , k t ó r e z a l e |y g Bó w n i e o d s z y b k o [c i p r z e p By w u f a z y p By n n e j , t u r b u l e n c j i
w o k ó B p o w i e r z c h n i n o [n i k a o r a z o d a u t o l i z y k o m ó r e k n i |s z y c h w a r s t w [ 1 3 ] . W
Z A S T O S O W A N I E M I K R O O R G A N I Z M Ó W I M M O B I L I Z O W A N Y C H W W I N I A R S T W I E 7
p r z y p a d k u u n i e r u c h a m i a n i a d r o |d |y n a p o w i e r z c h n i n o [n i k a z a l e c a n e j e s t u |y w a n i e
m a t e r i a Bu m a k r o p o r o w a t e g o , o [r e d n i c y p o r ó w c o n a j m n i e j c z t e r o k r o t n i e w i k s z e j n i |
[r e d n i c a k o m ó r e k . T a k a p o r o w a t o [ z a p e w n i a n o r m a l n y c y k l |y c i o w y d r o |d |y -
p c z k o w a n i e [ 1 6 ] .
A 1 A 2 A 3
A d s o r p c j a n a p o w i e r z c h n i W i z a n i e e l e k t r o s t a t y c z n e W i z a n i e k o w a l e n c y j n e
A d s o r p t i o n o n a s u r f a c e E l e c t r o s t a t i c b i n d i n g C o v a l e n t b i n d i n g
B 1 B 2 B 3
P u Ba p k o w a n i e w M i k r o k a p s u Bk o w a n i e U n i e r u c h a m i a n i e w e w n t r z
p o r o w a t y m n o [n i k u m e m b r a n
E n t r a p m e n t w i t h i n M i c r o e n c a p s u l a t i o n I m m o b i l i z a t i o n b e t w e e n
p o r o u s m a t r i x m e m b r a n e s
R y s . 1 . M e t o d y u n i e r u c h a m i a n i a k o m ó r e k : A . U n i e r u c h a m i a n i e n a p o w i e r z c h n i n o [n i k a , B .
U n i e r u c h a m i a n i e w e w n t r z n o [n i k a [ 1 8 ] .
F i g . 1 . M e t h o d s o f c e l l s i m m o b i l i z a t i o n : A . I m m o b i l i z a t i o n o n s o l i d c a r r i e r , B . I m m o b i l i z a t i o n w i t h i n
a c a r r i e r [ 1 8 ] .
U n i e r u c h a m i a n i e w e w n t r z n o [n i k a
P o l e g a o n o n a z a m y k a n i u k o m ó r e k w m a t e r i a Ba c h w Bó k n i s t y c h l u b p o r o w a t y c h
p u Ba p k o w a n i e w k u l e c z k a c h |e l u , z a m y k a n i e w e w n t r z m e m b r a n
p ó Bp r z e p u s z c z a l n y c h ( r y s . 1 B ) . J a k o n o [n i k i n a j c z [c i e j s t o s o w a n e s : a l g i n i a n y , º-
k a r a g e n i a n , c h i t o z a n , a g a r , p e k t y n a . W p r z y p a d k u p u Ba p k o w a n i a r o z m i e s z c z e n i e
k o m ó r e k w k u l e c z k a c h j e s t o g r a n i c z o n e d y f u z j s u b s t r a t ó w i t l e n u p r z e z w a r s t w |e l u
o r a z w y |s z y m , i n h i b u j c y m s t |e n i e m e t a n o l u w c z [c i c e n t r a l n e j . P o w o d u j e t o , |e
d r o |d |e t w o r z w a r s t w w p o b l i |u p o w i e r z c h n i n o [n i k a , a w c z [c i [r o d k o w e j p r a w i e
n i e w y s t p u j [ 1 3 , 1 8 ] . Z a m y k a n i e d r o |d |y w |e l a c h n i e e l i m i n u j e p r z e d o s t a w a n i a s i
k o m ó r e k d o f e r m e n t o w a n e g o p o d Bo |a . Z a c h o d z i r ó w n i e | p k a n i e k u l e c z e k p o d
w p By w e m C O 2 p o w s t a j c e g o p o d c z a s f e r m e n t a c j i . W c e l u o g r a n i c z e n i a p k a n i a
8 S y l w i a B o n i n
k u l e c z e k o r a z z a p e w n i e n i a m a k s y m a l n e j |y w o t n o [c i i m m o b i l i z o w a n y c h d r o |d |y
n a l e |y d o b r a o d p o w i e d n i l i c z b k o m ó r e k w z a l e |n o [c i o d p o r o w a t o [c i |e l u i
w i e l k o [c i k u l e c z e k . P o n a d t o c e l e m o g r a n i c z e n i a u c i e c z k i k o m ó r e k z k u l e c z e k
p r o w a d z i s i u t w a r d z a n i e , n p . |e l a t y n y - m o d y f i k o w a n s k r o b i [ 1 ] . I n n y m
r o z w i z a n i e m j e s t t w o r z e n i e p Ba s z c z a z a l g i n i a n u w a p n i a , k t ó r y o c h r a n i a k u l e c z k i
a l g i n i a n o w e z z a m k n i t y m i w [r o d k u k o m ó r k a m i d r o |d |y . D z i k i t e m u k o m ó r k i , k t ó r e
w y d o s t a j s i z |e l u z a t r z y m u j s i w w o l n e j w a r s t w i e m i d z y k u l e c z k a p Ba s z c z e m
[ 1 1 , 3 0 ] . W y k o r z y s t y w a n e n a j c z [c i e j w f e r m e n t a c j i e t a n o l o w e j |e l e a l g i n i a n o w e s w
n i e w i e l k i m s t o p n i u p r z y d a t n e d o f e r m e n t a c j i w i n i a r s k i e j , p o n i e w a | w k w a [n y m
[r o d o w i s k u w i n a t r a c s w e w Ba [c i w o [c i m e c h a n i c z n e , a p r z y d Bu |s z y m u |y c i u m o g
u l e g a d e s t r u k c j i . S t a b i l n o [ a l g i n i a n u w a p n i a j e s t o b n i |a n a p r z e z z w i z k i m a j c e
w y s o k i e p o w i n o w a c t w o d o j o n ó w C a 2 + . S t o k w a s y : w i n o w y , f o s f o r o w y ( V ) ,
c y t r y n o w y i i c h s o l e o r a z j o n y N a + , K + , N H 4 + , a t a k |e z w i z k i c h e l a t u j c e .
W Ba [c i w o [c i t e u n i e m o |l i w i a j p o w t ó r n e w y k o r z y s t a n i e n o [n i k ó w , s t d i c h
z a s t o s o w a n i e j e s t n i e e k o n o m i c z n e [ 2 5 ] . S t w i e r d z o n o r ó w n i e | n e g a t y w n y w p By w
a l g i n i a n u n a w Ba [c i w o [c i s e n s o r y c z n e o t r z y m y w a n e g o w i n a [ 4 ] . B a r d z i e j w y t r z y m a Be
w [r o d o w i s k u w i n a i n i e o d d z i a Bu j c e n e g a t y w n i e n a j a k o [ p r o d u k t u s |e l e
p e k t y n o w e [ 2 3 ] .
Z a s t o s o w a n i e i m m o b i l i z a c j i w w i n i a r s t w i e
F e r m e n t a c j a o k r e s o w a , p o w t a r z a n a i f e r m e n t a c j a c i g Ba
W f e r m e n t a c j i w i n i a r s k i e j d r o |d |e i m m o b i l i z o w a n e w y k o r z y s t y w a n e s z a r ó w n o
w p r o c e s a c h o k r e s o w y c h , p o w t a r z a n y c h , j a k i w f e r m e n t a c j a c h c i g By c h . P r o w a d z o n e
p r a c e d o t y c z d o b o r u n o [n i k ó w , w a r u n k ó w p r o c e s u i i c h w p By w u n a c e c h y w i n a .
W p r o c e s a c h o k r e s o w y c h , p o w t a r z a n y c h n o [n i k z u n i e r u c h o m i o n y m i d r o |d |a m i
p o z a k o Dc z e n i u f e r m e n t a c j i p e r i o d y c z n e j j e s t p r z e m y w a n y 2 - , 3 - k r o t n i e r o z t w o r e m
g l u k o z y l u b m o s z c z e m , a n a s t p n i e w y k o r z y s t y w a n y w k o l e j n e j f e r m e n t a c j i . S t w a r z a
t o k o m ó r k o m k o r z y s t n i e j s z e w a r u n k i w p o r ó w n a n i u z p r o c e s e m c i g By m , s t d t a k i e
d r o |d |e w y k a z u j a k t y w n o [ f e r m e n t a c y j n p r z e z d Bu g i o k r e s , n p . : d r o |d |e
i m m o b i l i z o w a n e n a w y s u s z o n y c h r o d z y n k a c h p r z e z p o n a d 4 m i e s i c e [ 2 9 ] , n a
k a w a Bk a c h p i g w y w 4 0 - o k r e s o w y c h f e r m e n t a c j a c h , k t ó r y c h Bc z n y c z a s w y n o s i B 8
m i e s i c y [ 2 1 ] , a u n i e r u c h o m i o n e n a d e l i g n i f i k o w a n e j c e l u l o z i e w 5 5 k o l e j n y c h
f e r m e n t a c j a c h [ 6 ] . W c y t o w a n y c h p r a c a c h u z y s k i w a n o w y t r a w n e w i n a g r o n o w e , p r z y
c z y m w k o l e j n y c h f e r m e n t a c j a c h s t o p n i o w o o b n i |a n o t e m p . z 3 0 d o 0 ° C . W c a By m
z a k r e s i e t e m p e r a t u r y p r o d u k t y w n o [ b y Ba w y |s z a , a f e r m e n t a c j a z a c h o d z i Ba s z y b c i e j w
p o r ó w n a n i u z p r o c e s e m p r o w a d z o n y m p r z y u |y c i u k o m ó r e k w o l n y c h , p o n a d t o w i n o
c h a r a k t e r y z o w a Bo s i d e l i k a t n y m a r o m a t e m .
Z A S T O S O W A N I E M I K R O O R G A N I Z M Ó W I M M O B I L I Z O W A N Y C H W W I N I A R S T W I E 9
F e r m e n t a c j c i g B m o s z c z u g r o n o w e g o z e s t o p n i o w y m o b n i |a n i e m t e m p . z 3 0 d o
5 º C p r o w a d z o n o z z a s t o s o w a n i e m d r o |d |y p s y c h r o f i l n y c h u n i e r u c h o m i o n y c h n a
k a w a Bk a c h j a b Be k [ 1 9 ] o r a z n a k a w a Bk a c h p i g w y [ 2 2 ] . W p i e r w s z y m p r z y p a d k u p r o c e s
t r w a B 9 5 d n i , w d r u g i m 4 6 d n i , a u z y s k i w a n e w i n a c h a r a k t e r y z o w a By s i d o b r
j a k o [c i .
D o u n i e r u c h a m i a n i a d r o |d |y s t o s o w a n y j e s t r ó w n i e | n i e o r g a n i c z n y n o [n i k o
n a z w i e k i s s i r i s . J e s t t o p o r o w a t y , w u l k a n i c z n y m i n e r a B p o c h o d z c y z w y s p g r e c k i c h ,
k t ó r y s k Ba d a s i z o k . 7 0 % S i O 2 , 1 3 % A l 2 O 3 o r a z i n n y c h t l e n k ó w . D r o |d |e
u n i e r u c h o m i o n e n a t y m n o [n i k u w y k o r z y s t a n o w t r w a j c e j 7 5 d n i c i g Be j f e r m e n t a c j i
m o s z c z u g r o n o w e g o , z e s t o p n i o w y m o b n i |a n i e m t e m p . z 2 7 d o 5 ° C . P r o d u k c j a e t a n o l u
b y Ba w y |s z a w p o r ó w n a n i u z f e r m e n t a c j k l a s y c z n , p r z y k Ba d o w o w t e m p . 7 ° C w z r o s t
b y B 1 3 - k r o t n y [ 3 ] . W d a l s z y c h b a d a n i a c h s t w i e r d z o n o , |e d r o |d |e i m m o b i l i z o w a n e n a
k i s s i r i s w y k a z u j a k t y w n o [ f e r m e n t a c y j n p r z e z p o n a d 2 , 5 r o k u . W t y m o k r e s i e
u n i e r u c h o m i o n e d r o |d |e w y k o r z y s t y w a n o w p o w t a r z a n y c h , o k r e s o w y c h
f e r m e n t a c j a c h , a t a k |e w t r w a j c e j 6 4 d n i f e r m e n t a c j i c i g Be j . T e m p . f e r m e n t a c j i
w y n o s i Ba 3 0 ° C , n a t o m i a s t p o m i d z y p o s z c z e g ó l n y m i f e r m e n t a c j a m i n o [n i k w r a z z
u n i e r u c h o m i o n y m i k o m ó r k a m i p r z e c h o w y w a n o w t e m p . 0 ° C , w r o z t w o r z e
r o z c i e Dc z o n e g o m o s z c z u . Z d a n i e m a u t o r ó w d Bu g o t r w a Ba s t a b i l n o [ d r o |d |y w y n i k a Ba z
b i o k a t a l i t y c z n e j , o c h r o n n e j w Ba [c i w o [c i k i s s i r i s [ 2 ] .
N o [n i k i e m p o d o b n y m s t r u k t u r a l n i e d o k i s s i r i s j e s t s z k Bo p i a n k o w e . D r o |d |e
u n i e r u c h o m i o n e n a s z k l e p i a n k o w y m w y k o r z y s t y w a n o w 3 , 5 - m i e s i c z n e j c i g Be j
p r o d u k c j i w i n a j a b Bk o w e g o . P r o c e s f e r m e n t a c j i c i g Be j p r o w a d z o n o p r z y u |y c i u d w ó c h
s z c z e p ó w d r o |d |y o d p o r n y c h n a s t o s u n k o w o w y s o k i e s t |e n i e e t a n o l u i c u k r u .
F e r m e n t a c j i p o d d a w a n o n a s t a w y z a w i e r a j c e o k . 3 2 0 g / c m 3 c u k r ó w o g ó Be m . W
z a l e |n o [c i o d c z a s u p r a c y f e r m e n t o r a u z y s k i w a n o o k . 1 3 - 1 7 % o b j . a l k o h o l u [ 9 ] .
W f e r m e n t a c j a c h c i g By c h d r o |d |e s n a r a |o n e p r z e z c a By c z a s t r w a n i a p r o c e s u n a
n i e k o r z y s t n e d z i a Ba n i e e t a n o l u , u b o c z n y c h p r o d u k t ó w f e r m e n t a c j i i b e z t l e n o w e g o
[r o d o w i s k a . W p r z y p a d k u d Bu g o t r w a Be j f e r m e n t a c j i n a s t a w ó w w y s o k o c u k r o w y c h
s t w i e r d z o n o , |e d r o |d |e w y i z o l o w a n e z n o [n i k a p o z a k o Dc z e n i u p r a c y f e r m e n t o r a
c h a r a k t e r y z o w a By s i z r ó |n i c o w a n y m i k s z t a Bt a m i , a w p r z y p a d k u n i e k t ó r y c h k o m ó r e k
r ó w n i e | z m i e n i o n s t r u k t u r w e w n t r z k o m ó r k o w [ 1 0 ] .
N a l e |y p o n a d t o z w r ó c i u w a g , |e z a s t o s o w a n y d o i m m o b i l i z a c j i d r o |d |y n o [n i k
w p By w a n a i l o [ o t r z y m y w a n e g o a l k o h o l u i p r o d u k t y w n o [ p r o c e s u . P o d c z a s
f e r m e n t a c j i c i g Be j p r o w a d z o n e j w t y c h s a m y c h w a r u n k a c h , z w y k o r z y s t a n i e m d r o |d |y
u n i e r u c h o m i o n y c h n a k i s s i r i s , t l e n k u g l i n u i p u Ba p k o w a n y c h w a l g i n i a n i e s t w i e r d z o n o ,
|e n a j w y |s z z a w a r t o [c i e t a n o l u i p r o d u k t y w n o [c i c h a r a k t e r y z o w a Ba s i f e r m e n t a c j a
z k o m ó r k a m i p u Ba p k o w a n y m i w a l g i n i a n i e , a n a j n i |s z z u n i e r u c h o m i o n y m i n a
t l e n k u g l i n u . P r a w d o p o d o b n i e b y Bo t o z w i z a n e z o c h r o n n y m d l a d r o |d |y
m i k r o [r o d o w i s k i e m w e w n t r z k u l e c z e k , p o n i e w a | p r o c e s p r o w a d z o n o w t e m p . 7 ° C , a
1 0 S y l w i a B o n i n
s z c z e p d r o |d |y b y B w y i z o l o w a n y z w i n o g r o n [ 5 ] . P o d c z a s f e r m e n t a c j i p r z e b i e g a j c y c h
z w y k o r z y s t a n i e m d r o |d |y u n i e r u c h o m i o n y c h n a k a w a Bk a c h j a b Be k , g r u s z e k i p i g w y
n a j w y |s z p r o d u k t y w n o [ u z y s k a n o w p r z y p a d k u j a b Be k , a n a j n i |s z g r u s z e k [ 2 0 ] .
W a |n y m w y z n a c z n i k i e m j a k o [c i w i n j e s t s k Ba d p r o d u k t ó w u b o c z n y c h
f e r m e n t a c j i . J e s t o n r ó |n y w z a l e |n o [c i o d t e g o , c z y p r o c e s p r o w a d z o n y j e s t z
k o m ó r k a m i w o l n y m i , c z y i m m o b i l i z o w a n y m i , a w t y m o s t a t n i m p r z y p a d k u z a l e |y
r ó w n i e | o d r o d z a j u u |y t e g o n o [n i k a . W w i n i e p r o d u k o w a n y m z d r o |d |a m i
u n i e r u c h o m i o n y m i n a r ó |n y c h n o [n i k a c h s t w i e r d z a n o w y |s z e i l o [c i o c t a n u e t y l u w
p o r ó w n a n i u z f e r m e n t a c j o k r e s o w z k o m ó r k a m i w o l n y m i [ 4 , 6 , 7 ] . W p r z y p a d k u
z a s t o s o w a n i a k i s s i r i s , t l e n k u g l i n u i a l g i n i a n u o b s e r w o w a n o m n i e j s z e z a w a r t o [c i n -
p r o p a n o l u , a l k o h o l u a m y l o w e g o i a l k o h o l u i z o b u t y l o w e g o w p o r ó w n a n i u z
f e r m e n t a c j z k o m ó r k a m i w o l n y m i [ 4 ] . W p r z y p a d k u z a [ u n i e r u c h o m i e n i a d r o |d |y n a
k u l e c z k a c h g l u t e n u i n a d e l i g n i f i k o w a n e j c e l u l o z i e n i e z a o b s e r w o w a n o r ó |n i c w i l o [c i
a l k o h o l i w y |s z y c h w p o r ó w n a n i u z p r o c e s e m t r a d y c y j n y m [ 6 , 7 ] . S z c z e g ó l n i e d u |e
r ó |n i c e w s k Ba d z i e p r o d u k t ó w u b o c z n y c h s t w i e r d z a n o w w i n a c h p r o d u k o w a n y c h z
w y k o r z y s t a n i e m d r o |d |y i m m o b i l i z o w a n y c h n a o w o c a c h ( j a b Bk a , g r u s z k i , p i g w a ) .
P r z y c z y m s k Ba d w i n b y B i n n y w p r z y p a d k u z a s t o s o w a n i a t e g o s a m e g o n o [n i k a w
p r o c e s i e o k r e s o w y m i c i g By m . S t w i e r d z o n o p o n a d t o , |e n o [n i k i n a d a By w i n o m
o w o c o w y a r o m a t i k o r z y s t n y s m a k , p r z y c z y m n a j l e p s z y m i c e c h a m i j a k o [c i o w y m i
o d z n a c z a By s i w i n a p r o d u k o w a n e z d r o |d |a m i i m m o b i l i z o w a n y m i n a j a b Bk a c h [ 2 0 ,
2 1 , 2 2 ] .
F e r m e n t a c j a w t ó r n a ( s z a m p a n i z a c j a )
D r o |d |e p u Ba p k o w a n e z n a l a z By z a s t o s o w a n i e w s z a m p a n i z a c j i w i n m e t o d
b u t e l k o w z e w z g l d u n a z d o l n o [ d o b a r d z o d o b r e j s e d y m e n t a c j i ( r e m u a g e ) i Ba t w o [
o d d z i e l e n i a p o z a k o Dc z e n i u f e r m e n t a c j i ( d e g o r g a g e ) . W p r o c e s i e s z a m p a n i z a c j i w a |n e
j e s t , a b y d r o |d |e u n i e r u c h o m i o n e w n o [n i k u n i e w y d o s t a w a By s i n a z e w n t r z , s t d
c z s t o s t o s u j e s i k u l e c z k i p o k r y t e d o d a t k o w w a r s t w a l g i n i a n u . D z i k i t e m u l i c z b a
u w a l n i a n y c h k o m ó r e k u l e g a z m n i e j s z e n i u w p o r ó w n a n i u z p u Ba p k o w a n i e m w s a m y m
a l g i n i a n i e w a p n i a . P r o d u k t y o t r z y m y w a n e p r z y u |y c i u d r o |d |y p u Ba p k o w a n y c h s
b a r d z i e j k l a r o w n e , c h a r a k t e r y z u j s i d e l i k a t n i e j s z y m p e r l e n i e m i b r a k i e m z m i a n
w s k Ba d z i e c h e m i c z n y m w p o r ó w n a n i u z p r o d u k t a m i o t r z y m y w a n y m i m e t o d
t r a d y c y j n , a p r o d u k c j a C O 2 p r z e b i e g a s z y b c i e j n i | w p r o c e s i e k l a s y c z n y m [ 1 1 , 3 0 ] .
Z d a n i e m i n n y c h a u t o r ó w w t ó r n a f e r m e n t a c j a z d r o |d |a m i i m m o b i l i z o w a n y m i j e s t
d Bu |s z a , a l e w y k o r z y s t a n i e s u b s t r a t ó w e f e k t y w n i e j s z e . P o w s t a j c y p o w o l i C O 2 n i e
n i s z c z y s t a b i l n o [c i i m m o b i l i z o w a n e g o s y s t e m u . W o l n i e j s z y p r z e b i e g w t ó r n e j
f e r m e n t a c j i j e s t i s t o t n y t a k |e p o d w z g l d e m f i z y k o c h e m i c z n y m , p o n i e w a | w i z a n i e
C O 2 z r o d n i k a m i s u b s t a n c j i o r g a n i c z n y c h j e s t t r w a l s z e [ 2 6 ] .
Z A S T O S O W A N I E M I K R O O R G A N I Z M Ó W I M M O B I L I Z O W A N Y C H W W I N I A R S T W I E 1 1
F e r m e n t a c j a j a b Bk o w o - m l e k o w a i j a b Bk o w o - a l k o h o l o w a
F e r m e n t a c j a j a b Bk o w o - m l e k o w a j e s t p r o c e s e m w t ó r n y m i p o l e g a n a
p r z e k s z t a Bc e n i u p r z e z b a k t e r i e m l e k o w e , g Bó w n i e z r o d z a j u O e n o c o c c u s , L a c t o b a c i l l u s ,
k w a s u L - j a b Bk o w e g o d o L - m l e k o w e g o i C O 2 . W p r o c e s i e t y m p o w s t a j t a k |e i n n e
p r o d u k t y u b o c z n e , n p . a l d e h y d o c t o w y , d i a c e t y l , o c t a n e t y l u , a l k o h o l e w y |s z e . W
k o n s e k w e n c j i k w a s o w o [ o g ó l n a u l e g a o b n i |e n i u , a w Ba [c i w o [c i s e n s o r y c z n e i
s t a b i l n o [ b i o l o g i c z n a w i n a p o l e p s z a j s i [ 2 4 ] . P r o w a d z e n i e f e r m e n t a c j i j a b Bk o w o -
m l e k o w e j z k o m ó r k a m i w o l n y m i j e s t u t r u d n i o n e , p o n i e w a | b a k t e r i e s w r a |l i w e n a
w a r u n k i p a n u j c e w w i n i e , d o k t ó r y c h z a l i c z a s i m . i n . S O 2 , e t a n o l , p o l i f e n o l e , c u k r y
r e s z t k o w e , n i s k i e p H , n i s k t e m p e r a t u r i o b e c n o [ b a k t e r i o f a g ó w . W p r z y p a d k u
z a s t o s o w a n i a k o m ó r e k i m m o b i l i z o w a n y c h m i k r o [r o d o w i s k o n o [n i k a d z i a Ba n a
k o m ó r k i o c h r o n n i e [ 1 8 ] .
W p r o w a d z o n y c h b a d a n i a c h b a k t e r i e L e u c o n o s t o c o e n o s b y By u n i e r u c h a m i a n e
w s z e [c i a n a c h z p o l i a k r y l a m i d u , k a r a g e n i a n u i k u l e c z k a c h a l g i n i a n u , k t ó r e
u m i e s z c z a n o w r e a k t o r a c h k o l u m n o w y c h l u b w r e a k t o r a c h z m i e s z a n i e m . C z a s
p r z e p By w u w i n a p r z e z u r z d z e n i e w y n o s i B k i l k a g o d z i n i b y B r ó w n o w a |n y z c z a s e m
t r w a n i a f e r m e n t a c j i j a b Bk o w o - m l e k o w e j , n a t o m i a s t p r o c e s t r a d y c y j n y t r w a k i l k a d n i
l u b t y g o d n i [ 1 3 ] . W f e r m e n t a c j i j a b Bk o w o - m l e k o w e j w i n c z e r w o n y c h , w s y s t e m i e
p ó Bc i g By m w y k o r z y s t a n o t a k |e b a k t e r i e O e n o c o c c u s o e n i u n i e r u c h o m i o n e n a
c e l u l o z o w y c h g b k a c h . W c i g u 2 4 g o d z . o b s e r w o w a n o p r z e k s z t a Bc e n i e o k o Bo p o Bo w y
z a w a r t e g o w w i n i e k w a s u j a b Bk o w e g o . B a k t e r i e w y k a z y w a By z d o l n o [c i f e r m e n t a c y j n e
t a k |e p o 2 1 d n i a c h p r z e c h o w y w a n i a n o [n i k a w t e m p . 4 º C [ 2 4 ] . P o n a d t o n i e
s t w i e r d z o n o r ó |n i c a k t y w n o [c i f e r m e n t a c y j n e j b a k t e r i i w z a l e |n o [c i o d s p o s o b u
i m m o b i l i z a c j i . Z a r ó w n o b a k t e r i e L a c t o b a c i l l u s c a s e i u n i e r u c h o m i o n e w k u l e c z k a c h
p e k t y n i a n u w a p n i a , j a k i n a p o w i e r z c h n i k u l e c z e k m o d y f i k o w a n e g o c h i t o z a n u ,
w y k a z y w a By o p o Bo w w i k s z z d o l n o [ r o z k Ba d u k w a s u j a b Bk o w e g o z a w a r t e g o w
w i n i e C h a r d o n n a y w p o r ó w n a n i u z k o m ó r k a m i w o l n y m i . P o n a d t o k o m ó r k i
i m m o b i l i z o w a n e w p e k t y n i a n i e c h a r a k t e r y z o w a By s i d o b r s t a b i l n o [c i f e r m e n t a c y j n
p o 6 m i e s i c a c h p r z e c h o w y w a n i a , a n a p o w i e r z c h n i c h i t o z a n u p o 2 m i e s i c a c h . N i e
p o d a n o j e d n a k w a r u n k ó w p r z e c h o w y w a n i a u n i e r u c h o m i o n y c h b a k t e r i i [ 1 7 ] .
Z d o l n o [ p r z e k s z t a Bc a n i a k w a s u j a b Bk o w e g o m a j t a k |e d r o |d |e
S c h i z o s a c c h a r o m y c e s p o m b e i n i e k t ó r e s z c z e p y z r o d z a j u S a c c h a r o m y c e s . J e d n a k
p r z e m i a n y b i o c h e m i c z n e s i n n e n i | b a k t e r i i i z a c h o d z i f e r m e n t a c j a j a b Bk o w o -
e t a n o l o w a . D r o |d |e S . p o m b e p u Ba p k o w a n e w k u l e c z k a c h o p o d w ó j n e j w a r s t w i e
a l g i n i a n i u z a s t o s o w a n o d o c i g Be g o o d k w a s z a n i a m o s z c z u g r o n o w e g o . P r o c e s
p r o w a d z o n o p r z e z 6 t y g o d n i i w t y m o k r e s i e d r o |d |e w y k a z y w a By w y s o k a k t y w n o [
r o z k Ba d u k w a s u j a b Bk o w e g o [ 1 8 ] .
1 2 S y l w i a B o n i n
K o - i m m o b i l i z a c j a
Z a l e t t e c h n o l o g i i z z a s t o s o w a n i e m k o m ó r e k i m m o b i l i z o w a n y c h j e s t m o |l i w o [
k o - i m m o b i l i z a c j i r ó |n y c h r o d z a j ó w m i k r o o r g a n i z m ó w , c o u m o |l i w i a p r z e p r o w a d z e n i e
d w ó c h r o d z a j ó w f e r m e n t a c j i w j e d n y m z i n t e g r o w a n y m s y s t e m i e . W p r z e m y [l e
w i n i a r s k i m k o - i m m o b i l i z a c j a z n a l a z Ba z a s t o s o w a n i e w p r o d u k c j i c y d r u . W k l a s y c z n e j
t e c h n o l o g i i f e r m e n t a c j a z a c h o d z i p o d w p By w e m m i k r o o r g a n i z m ó w o b e c n y c h n a
s k ó r k a c h j a b Be k . P r z e z p i e r w s z e 2 - 3 t y g o d n i e m a m i e j s c e f e r m e n t a c j a a l k o h o l o w a , a
n a s t p n i e p r z e k s z t a Bc e n i e k w a s u j a b Bk o w e g o w m l e k o w y , c z y l i p r o c e s d o j r z e w a n i a ,
k t ó r y t r w a d o 8 t y g o d n i . W p r z y p a d k u f e r m e n t a c j i s p o n t a n i c z n e j u z y s k u j e s i c z s t o
p r o d u k t o r ó |n e j j a k o [c i . Z a s t o s o w a n i e k o - i m m o b i l i z a c j i p o z w a l a n a z n a c z n e
s k r ó c e n i e c z a s u p r o d u k c j i c y d r u i o t r z y m y w a n i e n a p o j u o w y r ó w n a n y c h c e c h a c h
s e n s o r y c z n y c h [ 1 8 , 2 7 ] .
W o k r e s o w e j p r o d u k c j i c y d r u z a s t o s o w a n o k o - i m m o b i l i z a c j n a g b k o -
p o d o b n y m m a t e r i a l e c e l u l o z o w y m . W p i e r w s z y m e t a p i e p r o w a d z o n o f e r m e n t a c j p r z y
u |y c i u u n i e r u c h o m i o n y c h d r o |d |y S a c c h a r o m y c e s c e r e v i s i a e , a n a s t p n i e d o d a w a n o
z a w i e s i n k o m ó r e k b a k t e r i i L a c t o b a c i l l u s p l a n t a r u m , k t ó r e o s a d z a By s i n a
z a w i e r a j c y m j u | d r o |d |e n o [n i k u . S t w i e r d z o n o , |e n a j a k o [ o t r z y m y w a n e g o
p r o d u k t u w p By w a B c z a s o d r o z p o c z c i a f e r m e n t a c j i , w k t ó r y m s t o s o w a n o d o d a t e k
b a k t e r i i . P r o d u k c j a c y d r u , Bc z n i e z d o j r z e w a n i e m , t r w a Ba c z t e r y t y g o d n i e , a n a p ó j
z a w i e r a B w i c e j e t a n o l u w p o r ó w n a n i u z f e r m e n t a c j k l a s y c z n i o d z n a c z a B s i w y s o k
j a k o [c i s e n s o r y c z n [ 2 8 ] . P r o d u k c j c y d r u m o |n a t a k |e p r o w a d z i w s p o s ó b c i g By .
W t y m c e l u w y k o r z y s t a n o k o - i m m o b i l i z o w a n e w a l g i n i a n i e d r o |d |e S a c c h a r o m y c e s
b a y a n u s w r a z z b a k t e r i a m i L e u c o n o s t o c o e n o s . F e r m e n t a c j a z a c h o d z i Ba w c i g u k i l k u
g o d z i n , a w z a l e |n o [c i o d t e m p a p r z e p By w u u z y s k i w a n o c y d r o s t o s u n k o w o w y s o k i m
s t |e n i u c u k r u l u b w y t r a w n y . W p r o d u k c i e o t r z y m y w a n y m m e t o d c i g B s t w i e r d z o n o
z m n i e j s z e n i e z a w a r t o [c i o c t a n u i z o a m y l u i a l k o h o l i w y |s z y c h o r a z z w i k s z e n i e
z a w a r t o [c i d i a c e t y l u i a l d e h y d u o c t o w e g o w p o r ó w n a n i u z c y d r e m o t r z y m y w a n y m w
s p o s ó b t r a d y c y j n y , j e d n a k s m a k n a p o j u b y B z a d o w a l a j c y [ 2 7 ] .
P o p r a w a j a k o [c i s e n s o r y c z n e j w i n a
U n i e r u c h o m i o n e m i k r o o r g a n i z m y s t o s u j e s i r ó w n i e | w c e l u p o p r a w y s m a k u
i z a p a c h u w i n a . W o s t a t n i c h l a t a c h s t w i e r d z o n o , |e d r o |d |e C a n d i d a s t e l l a t a
o d g r y w a j p o z y t y w n r o l w k s z t a Bt o w a n i u c e c h j a k o [c i o w y c h t e g o n a p o j u . W y k a z a n o
m o |l i w o [ z a s t o s o w a n i a t y c h d r o |d |y , u n i e r u c h o m i o n y c h w a l g i n i a n i e , w c i g Be j p r e -
f e r m e n t a c j i m o s z c z u g r o n o w e g o , k t ó r y n a s t p n i e p o d d a w a n o o k r e s o w e j f e r m e n t a c j i
z w o l n y m i k o m ó r k a m i S a c c h a r o m y c e s c e r e v i s i a e . W e f e k c i e u z y s k a n o w i n a w y s o k i e j
j a k o [c i , k t ó r e n i e z a w i e r a By |a d n y c h c u k r ó w r e s z t k o w y c h , n a t o m i a s t r ó |n i By s i
s k Ba d e m p r o d u k t ó w u b o c z n y c h w z a l e |n o [c i o d t e m p a p r z e p By w u m o s z c z u p r z e z
k o l u m n z k o m ó r k a m i C a n d i d a [ 1 2 ] . W p r o w a d z o n y m , w s k a l i p ó Bt e c h n i c z n e j ,
Z A S T O S O W A N I E M I K R O O R G A N I Z M Ó W I M M O B I L I Z O W A N Y C H W W I N I A R S T W I E 1 3
p r o c e s i e d o f e r m e n t a c j i m o s z c z u g r o n o w e g o p r z e z p i e r w s z e 3 d n i s t o s o w a n o
u n i e r u c h o m i o n e w a l g i n i a n i e k o m ó r k i C a n d i d a s t e l l a t a , n a s t p n i e z a [ d o d a w a n o
d r o |d |e S a c c h a r o m y c e s c e r e v i s i a e . O t r z y m a n o w i n o o p o z y t y w n y m i i n t e r e s u j c y m
p r o f i l u , k t ó r e , w p o r ó w n a n i u z f e r m e n t a c j b e z C . s t e l l a t a , c h a r a k t e r y z o w a Bo s i
w y |s z z a w a r t o [c i g l i c e r o l u , k w a s u b u r s z t y n o w e g o , a l d e h y d u o c t o w e g o i o c t a n u
e t y l u , a n i |s z a l k o h o l i w y |s z y c h [ 1 4 ] .
P o d s u m o w a n i e
W p r a c a c h d o t y c z c y c h w y k o r z y s t a n i a m i k r o o r g a n i z m ó w i m m o b i l i z o w a n y c h
w w i n i a r s t w i e d r o b n o u s t r o j e s u n i e r u c h a m i a n e n a r ó |n y c h n o [n i k a c h . W e w s z y s t k i c h
p r o c e s a c h z z a s t o s o w a n i e m i m m o b i l i z a c j i d o b r y n o [n i k p o w i n i e n c h a r a k t e r y z o w a s i
o b o j t n o [c i w s t o s u n k u d o u n i e r u c h a m i a n y c h m i k r o o r g a n i z m ó w , d u | z d o l n o [c i
z a t r z y m y w a n i a k o m ó r e k , z a p e w n i a w Ba [c i w d y f u z j s u b s t r a t u i p r o d u k t u o r a z
w y s o k |y w o t n o [ i s t a b i l n o [ o p e r a c y j n i m m o b i l i z o w a n y c h b i o k a t a l i z a t o r ó w p r z e z
d Bu g i c z a s . P o n a d t o p o w i n n a c e c h o w a g o w y s o k a m e c h a n i c z n a , c h e m i c z n a ,
b i o l o g i c z n a i t e r m i c z n a s t a b i l n o [, n i s k a c e n a , Ba t w a d o s t p n o [, m o |l i w o [
r e g e n e r a c j i i k i l k a k r o t n e g o u |y c i a o r a z m o |l i w o [ z a s t o s o w a n i a w s k a l i p r z e m y s Bo w e j .
W w i n i a r s t w i e o p r ó c z p o w y |s z y c h c e c h b a r d z o w a |n e j e s t , a b y n o [n i k i b y By
b e z p i e c z n e , o d p o r n e n a a l k o h o l i n i e p o w o d o w a By z m i a n j a k o [c i p r o d u k t u . P o n a d t o
k o Dc o w a z a w a r t o [ a l k o h o l u w w i n i e p o w i n n a w y n o s i c o n a j m n i e j 1 1 , 5 % o b j . [ 6 ,
1 8 ] .
L i t e r a t u r a
[ 1 ] A l t e r i i s - d e E . , P o r r o D . , R o m a n o V . , P a r a s c a n d o l a P . : R e l a t i o n b e t w e e n g r o w t h d y n a m i c s a n d
d i f f u s i o n a l l i m i t a t i o n s i n S a c c h a r o m y c e s c e r e v i s i a e c e l l s g r o w i n g a s e n t r a p p e d i n a n i n s o l u b i l i s e d
g e l a t i n g e l . F E M S M i c r o b i o l . L e t t . , 2 0 0 1 , 1 9 5 , 2 4 5 - 2 5 1 .
[ 2 ] A r g i r i o u T . , K a n e l l a k i M . , V o l i o t i s S . , K o u t i n a s A . A . : K i s s i r i s - s u p o r t e d y e a s t c e l l s : h i g h b i o c a t a l i t i c
s t a b i l i t y a n d p r o d u c t i v i t y i m p r o v e m e n t b y s u c c e s s i v e p r e s e r v a t i o n s a t 0 º C . J . A g r i c . F o o d C h e m . ,
1 9 9 6 , 4 4 , 4 0 2 8 - 4 0 3 1 .
[ 3 ] B a k o y i a n i s V . , K a n e l l a k i M . , K a l i a f a s A . , K o u t i n a s A . A . : L o w - t e m p e r a t u r e w i n e m a k i n g b y
i m m o b i l i z e d c e l l s o n m i n e r a l k i s s i r i s . J . A g r i c . F o o d C h e m . , 1 9 9 2 , 4 0 ( 7 ) , 1 2 9 3 - 1 2 9 6 .
[ 4 ] B a k o y i a n i s V . , K a n e l l a k i M . , P s a r i a n o s C . , K o u t i n a s A . A . : L o w t e m p e r a t u r e , c o u n t i n u o u s w i n e -
m a k i n g b y i m m o b i l i z e d c e l l s : a c o m p a r a t i v e s t u d y o f t h e e f f e c t o f t e m p e r a t u r e o n v o l a t i l e b y -
p r o d u c t s . F o o d B i o t e c h n o l . , 1 9 9 8 , 1 2 ( 3 ) , 1 8 7 - 2 0 7 .
[ 5 ] B a k o y i a n i s V . , K o u t i n a s A . A . , A g e l o p o u l o s K . , K a n e l l a k i M . : C o m p a r a t i v e s t u d y o f k i s s i r i s , ³-
a l u m i n a a n d c a l c i u m a l g i n a t e a s s u p p o r t s o f c e l l s f o r b a t c h a n d c o n t i n u o u s w i n e - m a k i n g a t l o w
t e m p e r a t u r e s . J . A g r i c . F o o d C h e m . , 1 9 9 7 , 4 5 , 4 8 8 4 - 4 8 8 8 .
[ 6 ] B a r d i E . P . , K o u t i n a s A . A . : I m m o b i l i z a t i o n o f y e a s t o n d e l i g n i f i e d c e l l u l o s i c m a t e r i a l f o r r o o m
t e m p e r a t u r e a n d l o w - t e m p e r a t u r e w i n e m a k i n g . J . A g r i c . F o o d C h e m . , 1 9 9 4 , 4 2 , 2 2 1 - 2 2 6 .
[ 7 ] B a r d i E . P . , K o u t i n a s A . A . , P s a r i a n o s C . , K a n e l l a k i M . : V o l a t i l e b y - p r o d u c t s f o r m e d i n l o w -
t e m p e r a t u r e w i n e - m a k i n g u s i n g i m m o b i l i z e d y e a s t c e l l s . P r o c e s s B i o c h e m . , 1 9 9 7 , 3 2 ( 7 ) , 5 7 9 - 5 8 4 .
1 4 S y l w i a B o n i n
[ 8 ] B e k e r s M . , V e n t i n a E . , K a r s a k e v i c h A . , V i n a J . , R a p o p o r t A . , U p i t e D . , K a m i n s k a E . , L i n d e R . :
A t t a c h m e n t o f y e a s t t o m o d i f i e d s t a i n l e s s s t e e l w i r e s p h e r e s , g r o w t h o f c e l l s a n d e t h a n o l p r o d u c t i o n ,
P r o c e s s B i o c h e m . , 2 0 0 0 , 3 5 , 5 2 3 - 5 3 0 .
[ 9 ] B o n i n S . , W z o r e k W . : P o r ó w n a n i e c i g By c h f e r m e n t a c j i w i n i a r s k i c h p r o w a d z o n y c h p r z y u |y c i u
d w ó c h s z c z e p ó w d r o |d |y i m m o b i l i z o w a n y c h n a s z k l e p i a n k o w y m . A c t a S c i e n . P o l o n . , T e c h n o l .
A l i m e n t . , 2 0 0 4 , 3 ( 2 ) , 8 3 - 9 3 .
[ 1 0 ] B o n i n S . , W z o r e k W . : W p By w d Bu g o t r w a Be j c i g Be j f e r m e n t a c j i w i n i a r s k i e j n a m o r f o l o g i d r o |d |y
i m m o b i l i z o w a n y c h n a s z k l e p i a n k o w y m . B i o t e c h n o l o g i a , 2 0 0 3 , 4 ( 6 3 ) , 1 6 7 - 1 8 1 .
[ 1 1 ] B u s o v a K . , M a g y a r T . , J a n k y F . : E f f e c t o f i m m o b i l i z e d y e a s t s o n t h e q u a l i t y o f b o t t l e - f e r m e n t e d
s p a r k l i n g w i n e . A c t a A l i m e n t . , 1 9 9 4 , 2 3 ( 1 ) , 9 - 2 3 .
[ 1 2 ] C i a n i M . , F e r r a r o L . : E n h a n c e d g l y c e r o l c o n t e n t i n w i n e s m a d e w i t h i m m o b i l i z e d C a n d i d a s t e l l a t a
c e l l s . J . A p p l . M i c r o b i o l . , 1 9 9 8 , 8 5 , 2 4 7 - 2 5 4 .
[ 1 3 ] D i v i e s C h . , C a c h o n R . , C a v i n J . F . P r e v o s t H . : I m m o b i l i z e d c e l l t e c h n o l o g y i n w i n e p r o d u c t i o n .
C r i t i c a l R e v . B i o t e c h . , 1 9 9 4 , 1 4 ( 2 ) , 1 3 5 - 1 5 3 .
[ 1 4 ] F e r r a r o L . , F a t i c h e n t i F . , C i a n i M . : P i l o t s c a l e v i n i f i c a t i o n p r o c e s s u s i n g i m m o b i l i z e d C a n d i d a
s t e l l a t a c e l l s a n d S a c c h a r o m y c e s c e r e v i s i a e . P r o c e s s B i o c h e m . , 2 0 0 0 , 3 5 ( 1 1 ) , 2 5 - 1 1 2 9 .
[ 1 5 ] F u j i i N . , S a k u r a i A . , O n j o h K . , S a k a k i b a n a M . : I n f l u e n c e o f s u r f a c e c h a r a c t e r i s t i c s o f c e l l u l o s e
c a r r i e r s o n e t h a n o l p r o d u c t i o n b y i m m o b i l i z e d y e a s t c e l l s . P r o c e s s B i o c h e m . , 1 9 9 9 , 3 4 , 1 4 7 - 1 5 2 .
[ 1 6 ] K l e i n J . , Z i e h r H . : I m m o b i l i z a t i o n o f m i c r o b i a l c e l l s b y a d s o r p t i o n . J . B i o t e c h n o l . , 1 9 9 0 , 1 6 , 1 - 1 6 .
[ 1 7 ] K o s s e v a M . , B e s c h k o v V . , K e n n e d y J . F . , L i o y d L . L . : M a l o l a c t i c f e r m e n t a t i o n i n C h a r d o n n a y w i n e
b y i m m o b i l i z e d L a c t o b a c i l l u s c a s e i c e l l s . P r o c e s s B i o c h e m . , 1 9 9 8 , 3 3 ( 8 ) , 7 9 3 - 7 9 7 .
[ 1 8 ] K o u r k o u t a s Y . , B e k a t o r o u A . , B a n a t I . M . , M a r c h a n t R . , K o u t i n a s A . A . : I m m o b i l i z a t i o n
t e c h n o l o g i e s a n d s u p p o r t m a t e r i a l s s u i t a b l e i n a l c o h o l b e v e r a g e s p r o d u c t i o n : a r e v i e w . F o o d
M i c r o b i o l . , 2 0 0 4 , 2 1 , 3 7 7 - 3 9 7 .
[ 1 9 ] K o u r k o u t a s Y . , D o u m a M . , K o u t i n a s A . A . , K a n e l l a k i M . , B a n a t I . M . , M a r c h a n t R . : C o n t i n u o u s
w i n e m a k i n g f e r m e n t a t i o n u s i n g q u i n c e - i m m o b i l i z e d y e a s t a t r o o m a n d l o w t e m p e r a t u r e s . P r o c e s s
B i o c h e m . , 2 0 0 2 , 3 9 , 1 4 3 - 1 4 8 .
[ 2 0 ] K o u r k o u t a s Y . , K a n e l l a k i M . , K o u t i n a s A . A . , T z i a C . : e f f e c t o f f e r m e n t a t i o n c o n d i t i o n s a n d
i m m o b i l i z a t i o n s u p p o r t s o n t h e w i n e m a k i n g . J . F o o d E n g i n . , 2 0 0 5 , 6 9 , 1 1 5 - 1 2 3 .
[ 2 1 ] K o u r k o u t a s Y . , K o m a i t i s M . , K o u t i n a s A . A . , K a l i a f a s A . , K a n e l l a k i M . , M a r c h a n t R . , B a n a t I . M . :
W i n e p r o d u c t i o n u s i n g y e a s t i m m o b i l i z e d o n q u i n c e a t t e m p e r a t u r e s b e t w e e n 3 0 a n d 0 0 C . F o o d
C h e m i s t r y , 2 0 0 3 , 8 2 , 3 5 3 - 3 6 0 .
[ 2 2 ] K o u r k o u t a s Y . , K o u t i n a s A . A . , K a n e l l a k i M . , B a n a t I . M . , M a r c h a n t R . : C o n t i n u o u s w i n e
f e r m e n t a t i o n u s i n g a p s y c h r o p h i l i c y e a s t i m m o b i l i z e d o n a p p l e c u t s a t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s . F o o d
M i c r o b i o l . , 2 0 0 2 , 1 9 , 1 2 7 - 1 3 4 .
[ 2 3 ] K r a s n y S . , M a l i k F . , K o z a n k o v a J . , N a h a l k a J . , M i n a r i k E . : I m m o b i l i s i e r t e H e f e n i m G ä r u n g s p r o z e ²
v o n A p f e l m o s t . M i t t . K l o s t e r n e u b u r g , 1 9 9 3 , 4 3 , 1 3 9 - 1 4 2 .
[ 2 4 ] M a i c a s S . , P a r d o I . , F e r r e r S . : T h e p o t e n t i a l o f p o s i t i v e l y - c h a r g e d c e l l u l o s e s p o n g e f o r m a l o l a c t i c
f e r m e n t a t i o n o f w i n e , u s i n g O e n o c o c c u s o e n i . E n z . M i c r o b . T e c h n o l . , 2 0 0 1 , 2 8 , 4 1 5 - 4 1 9 .
[ 2 5 ] M a l i k F . , K r a s n y S . , N a h a j k a J . , M i n a r i k E . : I m m o b i l i s i e r t e H e l e n i m P r o z e ß d e r s e k u n d ä r e n
W i e n g ä r u n g . M i t t . K l o s t e r n e u b u r g , 1 9 9 3 , 4 3 , 8 - 1 1 .
[ 2 6 ] M a l i k F . , S m o g r o v i c o v a D . , H a l a m a D . , P a c h L . : Z u r C h a r a k t e r i s i e r u n g e i n i g e r E i g e n s c h a f t e n
i m m o b i l i s i e r t e r W e i n h e f e n . 2 . M i t t e i l u n g : U n t e r s u c h u n g z u r R e s p i r a t i o n i m m o b i l i s i e r t e r Z e l l e n .
M i t t . K l o s t e r n e u b u r g , 1 9 9 0 , 4 0 , 2 0 9 - 2 1 2 .
[ 2 7 ] N e d o v i c V . A . , D u r i e u x A . , v a n N e d e r v e l d e L . , R o s s e e l s P . , V a d e g a n s J . : C o n t i n u o u s c i d e r
f e r m e n t a t i o n w i t h c o - i m m o b i l i z e d y e a s t a n d L e u c o n o s t o c o e n o s c e l l s . E n z . M i c r o b . T e c h n o l . , 2 0 0 0 ,
2 6 ( 9 / 1 0 ) , 8 3 4 - 8 3 9 .
Z A S T O S O W A N I E M I K R O O R G A N I Z M Ó W I M M O B I L I Z O W A N Y C H W W I N I A R S T W I E 1 5
[ 2 8 ] S c o t t J . A . , O R e i l l y A . M . O . : C o - i m m o b i l i z a t i o n o f s e l e c t e d y e a s t a n d b a c t e r i a f o r c o n t r o l l e d f l a v o u r
d e v e l o p m e n t i n a n a l c o h o l i c c i d e r b e v e r a g e . P r o c e s s B i o c h e m . , 1 9 9 6 , 3 1 ( 2 ) , 1 1 1 - 1 1 7 .
[ 2 9 ] T s a k i r i s A . , B e k a t o r o u A . , P s a r i a n o s C . , K o u t i n a s A . A . , M a r c h a n t R . , B a n a t I . M . : I m m o b i l i z a t i o n o f
y e a s t o n d r i e d r a i s i n b e r r i e s f o r u s e i n d r y w h i t e w i n e - m a k i n g . F o o d C h e m . , 2 0 0 4 , 8 7 , 1 1 - 1 5 .
[ 3 0 ] Y o k o t s u k a K . , Y a j i m a M . , M a t s u d o T . : P r o d u c t i o n o f b o t t l e - f e r m e n t e d s p a r k l i n g w i n e u s i n g y e a s t
i m m o b i l i z e d i n d o u b l e - l a y e r g e l b e a d s o r s t r a n d s . A m . J . E n o l . V i t i c . , 1 9 9 7 , 4 8 ( 4 ) , 4 7 1 - 4 8 1 .
A P P L I C A T I O N O F I M M O B I L I Z E D M I C R O O R G A N I S M S I N W I N E - M A K I N G
S u m m a r y
C e l l i m m o b i l i z a t i o n i n a l c o h o l i c f e r m e n t a t i o n i s a v e r y b e n e f i c i a l d u e t o i t s a t t r a c t i v e t e c h n i c a l a n d
e c o n o m i c a d v a n t a g e s c o m p a r e d t o t h e c o n v e n t i o n a l f r e e c e l l s y s t e m . H o w e v e r , t h e w i n e - m a k i n g
c o m p a r e d t o f u e l o r c h e m i c a l a l c o h o l p r o d u c t i o n h a s s o m e a d d i t i o n a l p r e r e q u i s i t e s : a f i n a l a l c o h o l c o n t e n t
s h o u l d b e a t l e a s t 1 1 . 5 % v / v , t h e c a r r i e r m u s t b e f o o d g r a d e p u r i t y a n d m u s t n o t a f f e c t p r o d u c t q u a l i t y .
T h i s r e v i e w d e s c r i b e s i s s u e s c o n c e r n i n g c e l l i m m o b i l i z a t i o n i n w i n e - m a k i n g , w h e r e i m m o b i l i z e d
m i c r o o r g a n i s m s a r e u s e d : r e p e a t e d b a t c h f e r m e n t a t i o n , c o n t i n u o u s f e r m e n t a t i o n , p r o d u c t i o n o f s p a r k l i n g
w i n e ( " c h a m p a n o i s " ) , m a l o l a c t i c f e r m e n t a t i o n , c i d e r - m a k i n g a n d i m p r o v e m e n t o f w i n e q u a l i t y .
K e y w o r d s : i m m o b i l i z a t i o n , w i n e - m a k i n g , o e n o l o g y , f e r m e n t a t i o n t e c h n o l o g y
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