Využití kvasinek Kluyveromyces marxianus při fermentaci syrovátky

Bc. Kateřina Havlíčková

Master's thesis

The Use of \kur{Kluyveromyces Marxianus} during Whey Fermentation

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na oblast v problematice využití kvasinek Kluyveromyces marxianus při fermentaci syrovátky, přesněji na stanovení úbytku laktózy při fermentaci syrovátky pomocí dvou kmenů kvasinek Kluyveromyces marxianus. Průběh fermentace byl sledován v syrovátce o dvou koncentracích (3 a 5 g-100 g-1) při třech inkubačních teplotách (20, 28 a 35 °C). Úbytek laktózy byl analyzován v pěti časových intervalech (0, 24, 48, 72 a 96 hodin) pomocí metody vysokoúčinné kapalinové chromatografie s refraktometrickou detekcí (HPLC-RI). Z výsledků je patrné, že doba fermentace a koncentrace syrovátky mají podstatný vliv na průběh fermentace a konečné množství laktózy ve vzorku. Dále se také ukázalo, že teplota 28 C je optimální pro růst kvasinek a zároveň i pro maximální úbytek laktózy v syrovátce. Kromě alkoholové fermentace byla také sledována enzymatická hydrolýza laktózy pomocí -galaktosidázy. Enzym byl do syrovátky aplikován ve dvou koncentracích (1 a 2 g-l-1) a průběh hydrolýzy byl sledován po dobu 6 hodin. Enzymatická hydrolýza laktózy zapříčinila úbytek laktózy a nárůst hydrolytických produktů, tj. glukózy a galaktózy. Dvojnásobná koncentrace enzymu byla účinnější, úplného štěpení laktózy bylo dosaženo již po 5 hodinách hydrolýzy.

Abstract:

This thesis is focused on the using of Kluyveromyces marxianus during fermentation of whey. Specifically, this thesis is focused on determining of the lactose decrease during fermentation of whey using two strains of yeast Kluyveromyces marxianus. The process of fermentation was monitored in whey at two concentrations (3 and 5 g-100 g-1) and at three incubation temperatures (20, 28 and 35 °C). The decrease of lactose was measured at de-fined time intervals (0, 24, 48, 72 a 96 h) by HPLC with refractometric detection (HPLCRI). The results showed that the fermentation time and concentration of whey have a considera-ble influence on the fermentation process and the final amount of lactose in the sample. Furthermore, also the temperature of 28 °C appeared to be optimal for the optimal growth of yeast and thus optimal for maximum decrease of lactose in whey. In addition to alcohol fermentation, enzymatic hydrolysis of lactose by -galactosidase was also observed. The enzyme was applied to the whey in two concentrations (1 and 2 g-l-1) and the process of hydrolysis was monitored for 6 hours. Enzymatic hydrolysis of lactose has led to a decrease in lactose and an increase in hydrolytic products, i.e. glucose and galactose. Double concentration of the enzyme was more effective, complete lactose cleavage was achieved after 5 hours of hydrolysis.

Keywords

Syrovátka, alkoholová fermentace, Kluyveromyces marxianus, laktóza, enzymatická hydrolýza.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zuzana Bubelová, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Food Technologies / Food Technology