Περίληψη: | Στην παρούσα εργασία έγινε μελέτη των ζυμώσεων, σε μίγμα τυρογάλακτος, μελάσας και γλυκερίνης υπό τη δράση βιοκαταλύτη τριπλής στιβάδας, που περιλάμβανε τους μικροοργανισμούς Saccharomyces cerevisiae, κεφίρ και Rhodotorula species.
Τα pellets του βιοκαταλύτη αποτελούνται από τρεις στιβάδες, μία για κάθε μικροοργανισμό. Η πρώτη-εσωτερική στιβάδα αποτελείται από τον σακχαρομύκητα S. cerevisiae ακινητοποιημένο σε απολιγνινοποιημένη κυτταρίνη (DCM), η δεύτερη-ενδιάμεση στιβάδα από μικτή καλλιέργεια Kefir εγκλωβισμένη σε πηκτή αμύλου, και η τρίτη-εξωτερική στιβάδα από ελαιογενή ζύμη Rhodotorula sp. εγκλωβισμένη σε πολυμερές αλγινικού ασβεστίου.
Σκοπός των πειραμάτων ήταν η συμπαραγωγή αιθανόλης, γαλακτικού οξέος και μικροβιακού λίπους, από τις βιοχημικές αντιδράσεις αυτών των μικροοργανισμών στο μίγμα τυρογάλακτος, μελάσας και γλυκερίνης. Και τα τρία συστατικά του θρεπτικού υποστρώματος του μίγματος αποτελούν παραπροϊόντα της βιομηχανίας τροφίμων και της βιομηχανίας βιοντιζελ και διαθέτουν υψηλό οργανικό φορτίο και έχουν μεγάλο COD και BOD συνεπώς, εάν εναποτίθενται στο φυσικό περιβάλλον χωρίς προφυλάξεις και κατεργασία, αποτελούν σημαντικό κίνδυνο για το ίδιο και τη δημόσια υγεία.
Εντούτοις, το υψηλό οργανικό φορτίο των υλικών αυτών τα καθιστά άριστη πρώτη ύλη για την παραγωγή προϊόντων προστιθέμενης αξίας, όπως πρόσθετα τροφίμων, πλούσιες σε πρωτεΐνες ζωοτροφές, βιοκαύσιμα κ.ά.
Η παρατήρηση της μορφολογίας των κυττάρων έγινε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM). Η παρακολούθηση των ζυμώσεων πραγματοποιήθηκε με καθημερινή μέτρηση πυκνότητας με πυκνόμετρα Baume, θερμοκρασίας και οξύτητας, η δε κινητική των ζυμώσεων ως προς σάκχαρα, οργανικά οξέα, και συγκεκριμένα το γαλακτικό οξύ με HPLC, και ως προς αιθανόλη με GC. Τέλος, μετρήσαμε και το μικροβιακό λίπος με τη μέθοδο Soxhlet.
Μέσω των αποτελεσμάτων που πάρθηκαν από τις παραπάνω τεχνικές/μεθόδους διαπιστώθηκε η αποτελεσματικότητα του βιοκαταλύτη σε ζυμώσεις μικτού υποστρώματος με πυκνότητα 16,6ºBe, 12,4ºBe, 9,4ºBe και 6,4ºΒe και η παραγωγή αιθανόλης, γαλακτικού οξέος και μικροβιακού λίπους μετά από κατανάλωση της πρώτης ύλης.
|