PRÓBA ZASTOSOWANIA GLICEROLU JAKO ŹRÓDŁA WĘGLA DO PRODUKCJI BIOMASY DROŻDŻY PASZOWYCH CANDIDA UTILIS W MONOKULTURZE ORAZ W KULTURZE MIESZANEJ Z BAKTERIAMI OCTOWYMI GLUCONOBACTER OXYDANS
Autor
Stanisław Błażejak, Lidia Stasiak-Różańska, Agnieszka Kurcz, Anna Bzducha-Wróbel
W pracy podjęto badania nad możliwością zastosowania glicerolu jako źródła węgla do hodowli biomasy drożdży paszowych C. utilis w monokulturze oraz w kulturze mieszanej z bakteriami octowymi G. oxydans. Przeprowadzono hodowlę drożdży C. utilis w podłożach kontrolnym oraz z dodatkiem glicerolu w stężeniu 30 gl-1. Sprawdzono również, czy drożdże C. utilis mogą wykorzystywać do produkcji biomasy dihydroksyaceton (DHA). W tym celu przeprowadzono hodowlę drożdży w podłożu zawierającym dihydroksyaceton (20 gl-1) oraz hodowlę mieszaną drożdży z bakteriami octowymi G. oxydans, które w określonych warunkach utleniają glicerol do DHA. Podczas prowadzenia hodowli dokonywano pomiarów gęstości optycznej oraz plonu biomasy. Największy przyrost biomasy drożdży stwierdzono w podłożu kontrolnym (15,83 gs.s. l-1 po 24 godz.). Po 48 godzinach hodowli w podłożu z glicerolem (30 gl-1) plon biomasy monokultury C. utilis wynosił 11,39 gs.s. L-1, podczas gdy kultury mieszanej 12,46 gs.s. l-1. Dihydroksyaceton nie stanowił łatwo przyswajalnego źródła węgla dla drożdży C. utilis, bowiem najwyższy plon biomasy w podłożu z 2% zawartością tego związku wynosił 2,75 g s.s. l-1 po 48 godz. hodowli wgłębnej.
Celem niniejszej pracy była ocena jakości mikrobiologicznej piwa domowego, tj. pod względem obecności i ewentualnego zanieczyszczenia bakteriami kwasu mlekowego z użyciem analizatora mikrobiologicznego BacTrac 4300. Stwierdzono, że piwo warzone w warunkach domowych jest wyrobem stabilnym mikrobiologicznie, a dłuższy czas przechowywania nie wpłynął na większą liczebność mikroorganizmów w produkcie. Uzyskany dobry poziom czystości mikrobiologicznej piwa domowego może gwarantować brak zmian sensorycznych w trakcie przechowywania, związanych z rozwojem szkodliwej mikroflory. Zaobserwowano jednak, że dłuższy czas przechowywania powodował występowanie zjawiska wypieniania piwa po otwarciu butelek na skutek autolizy drożdży. Wykazano, że w warunkach domowych możliwe jest wytwarzanie dobrego jakościowo piwa o unikalnych cechach organoleptycznych. Do wytwarzania produktu niezanieczyszczonego mikrobiologicznie konieczne jest zaznajomienie się z metodyką i etapami produkcji oraz przestrzeganie higieny pracy.
Inwertazododatni szczep Yarrowia lipolytica A-101-B56-5 analizowany był w kierunku jednoczesnej produkcji kwasu cytrynowego (CA) i inwertazy w czterech podłożach o różnym składzie. Analizę prowadzono metodą hodowli okresowych w bioreaktorach z wykorzystaniem sacharozy jako substratu. Najwyższe stężenie CA (157 g/l) uzyskano w podłożu A (250 g sacharoza, NH4Cl, 0.10 g KH2PO4, 5.00 g MgSO4×7H2O i 3,0 g YE w 1 l). Wydajność tego metabolitu z wykorzystanego cukru wynosiła 0,698 g/g, objętościowa szybkość produkcji 0,785 g/l/h, a specyficzna szybkość produkcji 0,018 g/g/h. Z punktu widzenia produkcji inwertazy najlepszym podłożem okazało się bogate podłoże D (150 g sacharoza, 3,0 g YE, 5,0 g ME i 5,0 g pepton w 1 l). Całkowita aktywność inwertazy uzyskana w tym podłożu wynosiła 124 000 U/l. Końcowe stężenie CA w podłożu D było niższe niż w podłożu A, jednak proces ten charakteryzował się najwyższą objętościową szybkością produkcji tego metabolitu (1,281 g/l/h), najwyższą właściwą szybkością produkcji (0,065 g/g/h) jak i najwyższą wydajnością z biomasy (4,704 g/g). Proces ten był również najkrótszy (72 godz.) spośród wszystkich przeprowadzonych procesów. Co zaskakujące, najwyższą zawartość inwertazy pozakomórkowej (48,7%) w porównaniu z całkowitą aktywnością inwertazy uzyskano w podłożu A. Wartość ta była sześciokrotnie wyższa niż w przypadku pozostałych podłoży. Zjawisko to zależne jest najprawdopodobniej od wyjściowego stężenia sacharozy, stężenia wyprodukowanej biomasy oraz ciśnienia osmotycznego podłoża. Biorąc pod uwagę wszystkie kryteria dotyczące jednoczesnej produkcji CA i inwertazy, bogate podłoże D wydaje się być odpowiednim kompromisem.