3 TECHNICKÁ MIKROBIOLOGIE

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "3 TECHNICKÁ MIKROBIOLOGIE"

Transkript

1 3 TECHNICKÁ MIKROBIOLOGIE V této kapitole se seznámíme s řešením praktických úkolů technické mikrobiologie, tzn. využití mikroorganismů buď jako producentů některých, z průmyslového hlediska využitelných metabolitů (produkce etanolu, enzymů apod.) nebo přípravu mikrobiální biomasy samotné. Obsah kapitoly: 3.1 Základní pojmy Růstová křivka mikroorganizmů Matematický popis růstové křivky Specifická růstová rychlost 3.2 Typy kultivací 3.3 Modelování mikrobiologických procesů Růst mikroorganizmů Odumírání mikroorganizmů Spotřeba substrátu a tvorba produktu Sterilace teplem Modelování spotřeby kyslíku Modelování tvorby bioplynu 3.4 Úlohy Výroba krmných bílkovin kultivací na metanolu Vsádková sterilace zápary Sterilace uzenin Interakce mikroorganizmů ve směsných kulturách 3.1 Základní pojmy Než přistoupíme k řešení konkrétních příkladů je třeba si zopakovat některé zásady kinetiky růstu mikroorganismů, které jsou pro to nezbytné. Jedná se o popis růstové křivky, možnosti matematického vyjádření jejího průběhu a specifickou růstovou rychlost. Výklad je stručný, podrobnější informace lze nalézt v literatuře Růstová křivka mikroorganismů Pro analýzu růstu mikrobiální populace je základní modelovou situací růst čisté kultury v uzavřeném, uměle připraveném homogenním prostředí, které obsahuje nadbytek živin. Růst mikroorganismů lze vyjádřit růstovou křivkou (na obrázku vpravo). Charakter této křivky je ovlivněn řadou faktorů, které budou definovány dále. Jestliže se buňky dostanou do kontaktu se substrátem, kterého mohou využívat pro svůj růst, začnou se rozmnožovat svým typickým způsobem: bakterie dělením, kvasinky pučením. Znamená to, že z jedné buňky vzniknou dvě, z těchto dvou buněk následujícím dělením čtyři atd. Takto proces dělení

2 pokračuje dále pokud trvají přiznivé podmínky (koncentrace živin, přítomnost kyslíku, ph, teplota apod.). Rychlost dělení na těchto podmínkách závisí a pro některé skupiny bakterií to znamená, že za příznivých podmínek dochází k takovému dělení každých 20 minut.jednoduchou matematickou úvahou zjistíme, že při takové rychlosti dělení jedna buňka za běžnou pracovní dobu 8 hodin růstu dá vznik více než 16 milionů buněk. Takovýto růst označujeme jako exponenciální nebo logaritmický (log). Takto rychlý růst mikroorganismů však nenastává okamžitě po přenosu buněk do prostředí bohatého na živiny. Bezprostředně po přenosu do čerstvého média se buňky nedělí, ale pouze se adaptují na nové podmínky a postupně přijímají živiny z prostředí. Tato fáze růstu se nazývá lag fáze. Je charakterizována tím, že počet buněk během ní nestoupá, ale zůstává stejný. Délka lag fáze je proměnlivá a je ovlivněna řadou faktorů jako jsou podmínky, ve kterých buňky žily před tím, množství biomasy, která byla přenesena, teplota, typ substrátu apod. Po ukončení lag fáze se mikroorganizmy začínají dělit a nastupuje již zmíněná exponenciální (logaritmická) fáze růstu. V této fázi je závislost logaritmu množství mikroorganizmů (počtu buněk) v jednotkovém objemu na čase lineární.(obrázek vpravo).znamená to, že každá buňka v populaci se dělí stejnou rychlostí a všechny nově vzniklé buňky mají stejnou velikost. Růstová rychlost je stálá a počet buněk stoupá. Po určité době takového růstu dochází ke změnám v prostředí. Ubývá živin, hromadí se reakční zplodiny, které mohou inhibovat růst mikroorganismů, a stoupá počet buněk na jednotku objemu. Všechny tyto změny mají za následek snížení růstové rychlosti, přičemž množství buněk vzniklých za jednotku času klesá. Populace buněk se dostává do další fáze růstu stacionární fáze. Během této fáze je počet živých buněk ve sledované populaci stálý. Délka stacionární fáze u mikroorganismů je různá a závisí na jejich citlivosti k hladovění. Během této fáze dochází u sporotvorných rodů bakterií ke tvorbě endospor. Teprve, když začne docházet k úbytku počtu živých buněk, nastupuje fáze odumírání. Z předcházejícího textu jasně vyplývá, že při růstu mikroorganismů rozeznáváme 4 hlavní fáze: lag fázi, log fázi, stacionární fázi, fázi odumírání. Jejich délka je závislá na řadě faktorů, jako jsou koncentrace živin, přítomnost kyslíku, ph, teplota apod Matematický popis růstové křivky Jak bylo řečeno výše, růstová křivka má čtyři fáze (lag-fáze, exponenciální fáze, stacionární fáze a fáze odumírání). Matematické modely růstových křivek jsou obvykle formulovány jen pro fázi exponenciální a přechod do fáze stacionární (pro časový interval kdy růst není nulový). Doby trvání lag fáze a stacionární fáze, kdy je růst nulový, a stejně tak i fáze odumírání nebývají

3 v modelech zahrnuty. Matematický model růstu a množení mikroorganismů může být deterministický nebo stochastický. Deterministické matematické modely jsou jednodušší a používají se častěji. Deterministický model Deterministický model vychází ze spojitosti růstové křivky a používá analytický způsob vyjádření funkčních závislostí, diferenciálních rovnic a reakční kinetiky. Pro biotechnologie je nejdůležitější část křivky odpovídající exponenciálnímu růstu, protože je to oblast nejvyšší produktivity mikroorganizmů. Dynamiku jejich růstu tu obvykle modelujeme rovnicí pro kinetiku chemické reakce 1.řádu, kde jako rychlostní konstanta vystupuje specifická růstová rychlost. Podrobněji bude problematika probrána v kapitole 3.3 Modelování mikrobiologických procesů. Stochastický model Stochastický model odvozuje chování populace z chování jedince. Zahrnuje v sobě veličiny náhodné, charakterizované na základě pravděpodobnosti. Je to posloupnost za sebou jdoucích výsledků, z nichž každý je odvozen z předcházejícího.rozdíly mezi oběma přístupy prakticky mizí v tak četné populaci jako je mikrobiální, tj. zhruba buněk/ml. Formálně matematicky přechází stochastický model v model deterministický pro limitní situaci, tj. pro nekonečně velký počet jedinců a pro pravděpodobnost růstu a dělení P=1. Souhrnně lze říci, že matematický model celé růstové křivky nelze formulovat. Neexistují žádné definovatelné vztahy mezi parametry sousedních fází. Nelze ani zahrnout do matematického popisu přechody mezi jednotlivými fázemi. Nejužší vztah existuje mezi fází exponenciální a stacionární. Při popisu růstové křivky se vychází z geometrické řady (z 1 buňky vznikají 2, ze dvou 4 atp.), dále pak z faktu, že doba potřebná ke zdvojení mikrobiální populace T je konstantní a nezávisí na počtu buněk. Tyto skutečnosti vedou k základnímu obecnému závěru: v čase t = nt je počet mikroorganizmů X = X0 2 n (n je počet generací) Počet mikroorganizmů v rostoucí kultuře je tedy exponenciální funkcí času. Čas T se nazývá generační doba Specifická růstová rychlost Základním parametrem při sledování kinetiky mikroorganizmů je specifická růstová rychlost. Pro exponenciální růst lze její střední hodnotu za dobu t definovat vztahem Lze říci, že specifická růstová rychlost µ je pro každý mikroorganizmus, typ výživného média a způsob kultivace odlišná. Její hodnota je dána vnitřními faktory, tj. vlastními růstovými schopnostmi mikroorganismu, vnitřními limity jeho růstu, které jsou určené genetickým vybavením buňky. Vedle vnitřních faktorů je specifická růstová rychlost limitována i faktory vnějšími, t.j. prostředím, ve kterém se mikroorganizmy množí. Jejich vymezení je značně široké, neboť zahrnuje jak základní zdroje výživy (uhlík, dusík, fosfor, síra), tak i další potřebné prvky (Mg, Mn, Zn, K), ale také aciditu prostředí (ph), osmotické podmínky a množství kyslíku rozpuštěného v médiu. Z toho vyplývá, že specifická růstová rychlost není v průběhu celého růstu konstantní. S klesající koncentrací živin klesá. Ovšem pokles prakticky konstantní

4 maximální hodnoty µmax k hodnotě nulové je velmi rychlý. Proběhne během několika minut, takže je těžko podrobně sledovatelný. Díky tomu předchází růstová křivka (přímka) z exponenciální fáze do stacionární ostře během několika minut, ale nicméně plynule. Růst a množení bakteriální populace v tekuté kultuře lze sledovat pomocí dvou základních parametrů: koncentrace biomasy (nebo některé její komponenty), koncentrace buněk. Obě tyto veličiny jsou v podstatě samostatné a nezávislé a obecně nelze odvodit z jedné druhou. Koncentrace biomasy, kterou lze např. vyjádřit sušinou nebo obsahem bílkovin, vystihuje především růst buněk a mění se spojitě s časem. Koncentrace buněk je především odrazem dělení a množení buněk a v principu se mění s časem nespojitě, protože může nabývat jen celočíselných hodnot. Při měření růstu a množení bakteriální populace najednou oběma parametry dostáváme dvě křivky, které jsou na vodorovné ose časově posunuty, protože buňka nejdříve roste a potom se dělí. Množství vytvořené biomasy je přímo úměrné množství spotřebované živiny, konstanta úměrnosti Y je tzv. růstový výtěžek. Rychlost spotřeby živin je přímo úměrná koncentraci biomasy, konstanta úměrnosti q je tzv. specifická metabolická rychlost. Aktuální hodnoty Y a q jsou za různých okolností různé. Informují o změnách vyvolaných ve fyziologii bakteriální buňky změnami podmínek růstu. Běžně používané vztahy pro rychlost růstu mikroorganizmů, specifickou růstovou rychlost, spotřebu živin, tvorbu produktu apod. jsou uvedeny v kap Typy kultivací V zásadě rozeznáváme tři základní typy kultivací: vsádkovou kultivaci, kdy se během kultivace do systému nepřidávají žádné živiny a sama kultivace probíhá až do jejich vyčerpání, přítokovou kultivaci ("fed-batch"), kdy se na začátku naplní fermentor určitým množstvím kultivačního média a zbytek substrátu pak přitéká do systému postupně nebo konstantní rychlostí, průtokovou neboli kontinuální kultivaci, která spočívá v nepřetržitém pomalém přítoku živin do systému za současného nepřetržitého odebírání kultivačního media, čímž je zajištěn dostatek živin po celou dobu kultivace a současně se naředí i eventuální nepříznivé metabolity inhibující růst mikroorganismů. Z technologického hlediska je nejvýhodnější co nejvíce prodloužit logaritmickou fázi růstu mikroorganismů, což se děje právě při kontinuální kultivaci. Hlavním parametrem charakterizujícím kontinuální kultivaci je tzv. zřeďovací rychlost D, která je definována vztahem (3.2.-1) kde F je objemový přítok živin a V objem kultury ve fermentoru. Zřeďovací rychlost má rozměr čas -1 a její převrácená hodnota se nazývá dobou zdržení. Udává dobu, za kterou se vymění celý objem kultury.

5 Při konstantním objemu kultury ve fermentoru odtéká část buněk a média stejným průtokem, jako přitékají živiny. Jestliže provedeme jednoduchou bilanci množství biomasy za jednotku času, tak dostanene, že změna obsahu biomasy v kultuře je dána vztahem Znamená to, že při příliš velké zřeďovací rychlosti bude obsah biomasy ve fermentoru klesat (fermentor se vyplavuje), při příliš malé zřeďovací rychlosti zase nebude v kultuře dostatek živin a růst se bude zpomalovat. Ideální stav je tehdy, když X bude nulové, tedy = D. Tohoto rovnovážného stavu lze dosáhnout dvojím způsobem vedení kontinuální kultivace: (3.2.-2) v režimu turbidistat dodáváme nadbytek živin a kultura roste maximální rychlostí; zřeďovací rychlost mírně kolísá kolem hodnoty maximální specifické růstové rychlosti, v režimu chemostat je rychlost růstu limitována koncentrací jedné živiny; zřeďovací rychlost je menší než maximální specifická růstová rychlost. Turbidistat je náročný na řízení, protože se musí průběžně sledovat počet buněk a podle jejich koncentrace zvyšovat či snižovat zřeďovací rychlost. Protože se používá vysokých zřeďovacích rychlostí, hrozí nebezpečí vyplavení fermentoru. V chemostatu se po určité době ustaví rovnovážný stav a v prostředí je určitá koncentrace buněk. Při selekci buněk s vyšší specifickou růstovou rychlostí počet buněk stoupne a současně klesne koncentrace limitující živiny v systému, v důsledku toho klesne a opět se utvoří rovnováha, ovšem při jiné koncentraci buněk a limitující živiny. Tento princip je podstatou tzv. samoregulační schopnosti kontinuální kultury. V průmyslových podmínkách se většinou za limitující živinu volí zdroj uhlíku. Limitace však může být prováděna množstvím dusíku, fosforu nebo kyslíku. Buňky stejného mikroorganismu se stejnou limitované různou živinou jsou v odlišném fysiologickém stavu. Uspořádání kontinuální kultivace může být různé: homokontinuální kultivace kultura má díky intenzivnímu míchání stejné složení v celém systému; lze ji dále dělit podle uspořádání na jednostupňovou nebo vícestupňovou, heterokontinuální kultivace kultura je prostorově různorodá (např. u turbuálního uspořádání). V potravinářských technologiích se kontinuálních kultivací s výhodou využívá pro produkci droždí, lihu a piva, protože značně urychlují celý proces výroby. 3.3 Modelování mikrobiologických procesů Mikrobiologické procesy se velmi obtížně exaktně matematicky popisují, protože se jedná o živou hmotu a není možné postihnout všechny vlivy, které na proces působí. Modely, se kterými budeme pracovat, jsou proto značně zjednodušené. V praxi obvykle stačí, když model vystihuje podstatné vlastnosti a podstatné rysy chování procesu a takový model je pro analýzu, studium vlivu parametrů a predikci průběhu procesu velmi užitečný. V této kapitole jsou popsány základní přístupy k modelování růstu mikroorganizmů, přirozeného odumírání mikroorganizmů, spotřeby substrátu a tvorby produktu,

6 procesu sterilace teplem. Jsou uváděny vztahy, které jsou víceméně obecně platné, ale pro řadu procesů byly formulovány empirické vztahy, které dobře vystihují jejich podstatu a průběh. Proto je vhodné se v konkrétním případě vždy informovat v literatuře Modelování růstu mikroorganismů I když je růst mikroorganizmů složitý proces závisející na celé řadě vlivů, lze jej dobře popsat poměrně jednoduchými modely. Nejčastěji se opět vychází z analogie s chemickou reakcí, konkrétně z kinetiky 1.řádu (3.3.-1) kde X je koncentrace mikroorganizmů (biomasy) a je specifická růstová rychlost. Specifická růstová rychlost je konstantní pouze při tzv. nelimitovaném růstu, jinak se obvykle během procesu mění v závislosti na koncentraci substrátu, produktu, inhibitorů apod., ale také na podmínkách kultivace. Pro její vyjádření existuje celá řada vztahů. Většina z nich vychází z tzv. Monodovy rovnice: (3.3.-2) kde max je maximální specifická růstová rychlost pro daný mikroorganizmus, S je koncentrace živin (substrátu) a KS je tzv. saturační konstanta, jejíž hodnota odpovídá koncentraci substrátu, při které je specifická růstová rychlost právě rovna polovině své maximální hodnoty max. Saturační konstanta je mírou afinity mokroorganizmu k živině čím je KS menší, tím je afinita větší. Monodova rovnice popisuje růst v tzv. exponenciální fázi a nezahrnuje inhibici. Jestliže je třeba inhibici brát v úvahu, platí pro specifickou růstovou rychlost modifikovaná Monodova rovnice, a to: pro inhibici substrátem (jeho vysokou koncentrací): (3.3.-3) kde KI je inhibiční konstanta, pro inhibici produktem (jeho vysokou koncentrací): (3.3.-4) kde P je koncentrace produktu. Modifikované Monodovy rovnice se rovněž používá pro vyjádření specifické růstové rychlosti ve složitějších mechanizmech fermentace: vliv dvou různých substrátů:

7 (3.3.-5) vliv diauxie, tj. kdy druhý substrát je využíván až po vyčerpání prvého substrátu (např. glukosa laktosa), což je matematicky vyjádřeno inhibicí zpracování substrátu 2 vysokou koncentrací substrátu 1): (3.3.-6) vliv počáteční koncentrace substrátu S0: vliv difuze v systémech využívajících flokulující nebo imobilizované buňky, či enzymy (tzv. Contoisova rovnice): (3.3.-7) (3.3.-8) Specifická růstová rychlost se někdy vyjadřuje i jinak než modifikovanou Monodovou rovnicí: Teisserova rovnice: (3.3.-9) logistická rovnice: kde a, b jsou konstanty. Umožňuje popis fáze exponenciálního růstu a při dosažení určité koncentrace biomasy udržování její koncentrace na konstantní hladině, což je vhodné pro systémy se zádrží biomasy, např. membránový bioreaktor. ( ) Modelování přirozeného odumírání mikroorganismů Kromě růstu mikroorganizmů dochází při kultivaci i k jejich přirozenému odumírání, a to jak stářím, tak v důsledku nedostatečného přísunu živin či přítomnosti toxických látek. Tento proces se opět nejčastěji modeluje kinetikou 1.řádu, takže pro rychlost odumírání mikroorganizmů rd lze použít vztahu kde kd je koeficient odumírání, obvykle konstanta. Při fermentacích s vysokou koncentrací biomasy dochází ke zvýšenému odumírání mikroorganizmů právě v důsledku jejich vysoké koncentrace. Pro tento případ se pro koeficient odumírání může použít vztahu ( ) ( ) kde Xmax je mezní koncentrace mikroorganizmů. Tento vztah zajistí, že pro X Xmax se rychlost růstu a odumírání vyrovnávají.

8 Celkový vztah pro růst i odumírání vznikne spojením rovnic (3.3.-1) a ( ): Modelování spotřeby substrátu a tvorby produktu Spotřeba substrátu a tvorba produktu při fermentaci jsou dány stechiometrií procesu a jejich rychlost souvisí s rychlostí růstu mikroorganizmů. Pro vyjádření stechiometrických vztahů se používá tzv. výtěžnostních koeficientů. Výtěžnostní koeficient biomasy ze substrátu YX/S (množství biomasy vyrostlé z jednotkového množství substrátu) a výtěžnostní koeficient produktu ze substrátu YP/S (množství produktu vzniklé fermentací z jednotkového množství substrátu) jsou definovány vztahy ( ) Vztah mezi rychlostí růstu biomasy a rychlostí spotřeby substrátu pak bude ( ) ( ) a vztah mezi rychlostí spotřeby substrátu a rychlostí tvorby produktu bude ( ) Při přesnějších modelech je třeba brát v úvahu i tu skutečnost, že mikroorganizmy potřebují určité množství substrátu k zachování životaschopnosti i tehdy, když nerostou ( maintenance proces). Tato spotřeba se vyjadřuje pomocí tzv. maintenance faktoru m a rovnice ( ) doplněná o spotřebu substrátu na udržení života bude pak mít tvar ( ) Pro modelování tvorby produktu se také často využívá tzv. Luedeking-Piretovy rovnice, která je univerzální a vystihuje i situaci, kdy mikroorganizmy vytvářejí produkt i když nerostou ( ) První člen v závorce vyjadřuje tvorbu produktu při růstu a druhý tehdy, když mikroorganizmy nerostou, rp je rychlost tvorby produktu, YX/P je výtěžnostní koeficient vyjadřující stechiometrický vztah mezi růstem biomasy a tvorbou produktu a b je koeficient vyjadřující tvorbu produktu biomasou za nerůstových podmínek. V obecném případě YX/P a b nejsou konstanty, ale jsou funkcemi koncentrace substrátu nebo produktu. Někdy (např. když nedokážeme parametry rovnice ( ) stanovit jednotlivě) se obsah závorky shrnuje do jednoho koeficientu qp, takže rychlost tvorby produktu je vyjádřena vztahem ( )

9 kde hodnota qp závisí na stavu kultury a koncentraci produktu a substrátu Modelování procesu sterilace Sterilací rozumíme inaktivaci mikroorganizmů teplem, zářením nebo chemickými látkami. Nejčastějším způsobem je sterilace teplem. Rychlost procesu se modeluje pomocí kinetiky 1.řádu, takže je-li N počet mikroorganizmů resp. X jejich koncentrace, pak je průběh sterilace dán vztahy ( ) ( ) Specifické koeficienty inaktivace ksn resp. ksx jsou obecně funkcemi teploty popřípadě jiných sterilaci ovlivňujících faktorů Modelování spotřeby kyslíku Modelování spotřeby kyslíku u aerobních fermentací vychází z hmotnostní bilance rozpuštěného kyslíku. Výsledná rovnice popisující rychlost změny koncentrace rozpuštěného kyslíku v dostatečně provzdušňovaném médiu v důsledku jeho spotřeby mikroorganizmy je kde jsou c... koncentrace rozpuštěného kyslíku c *... koncentrace rozpuštěného kyslíku při saturaci za daných podmínek Kla...koeficient přestupu rozpuštěného kyslíku (zahrnuje v sobě i plochu výměny kyslíku, protože ta se nedá stanovit) R... rychlost spotřeby rozpuštěného kyslíku daným mikroorganismem (biomasou) X... koncentrace mikroorganismu (biomasy) ( ) Jestliže přestaneme médium provzdušňovat, spotřebovávají mikroorganizmy zbylý kyslík až do jeho vyčerpání. V rovnici pro rychlost spotřeby odpadne druhý člen, takže bude mít tvar ( ) Modelování tvorby bioplynu Při některých fermentačních procesech dochází k vytváření plynných produktů. Typickým případem je tvorba metanu při anaerobním odbourávání organických látek (hnití). Rychlost tvorby plynu souvisí přímo úměrně s rychlostí biodegradace organických substrátů, tedy ( ) kde jsou B... množství vytvořeného bioplynu,

10 S... množství substrátu, Y B/S...výtěžnostní koeficient bioplynu ze substrátu, k B... konstanta úměrnosti. Substrátem bývá obvykle nějaký organický polutant, který je pro mikroorganizmy zdrojem uhlíku. Množství degradovaného polutantu je závislé na množství mikroorganizmů. Matematicky je popisujeme pomocí kinetiky 1. řádu, přičemž specifická rychlost odbourávání polutantu rs je úměrná jeho koncentraci kde je k S... rychlostní konstanta odbourávání (má rozměr koncentrace -1.čas -1 ). ( ) 3.4. Úlohy ke kapitole TECHNICKÁ MIKROBIOLOGIE Seznam úloh: Výroba krmných bílkovin kultivací na metanolu - chemostat Vsádková sterilace zápary Sterilace uzenin Interakce mikroorganizmů ve směsných kulturách Úloha Výroba krmných bílkovin kultivací na metanolu - chemostat Příprava krmných bílkovin z kvasničné biomasy kultivované na metanolu jako zdroji uhlíku byla v 70-tých letech jedním z nejatraktivnijších biotechnologických procesů vzhledem k vysoké rentabilitě dané cenou metanolu. Výtěžnost (YX/S) byla pro kvasinky Candida boidinii co do hmotnosti získané sušiny biomasy z jednotky hmotnosti metanolu 40 % (M.Reuss a spol. Chem.Ing.Technik 46,669,1974). Jeffris R.P. a spol. publikovali (AFCET Meeting, , Paříž), že pro specifickou růstovou rychlost je třeba uvažovat inhibici substrátem, kde parametry mají tyto číselné hodnoty: max = 0.2 h -1, KS = 0.55 g/l, KI =16.4 g/l (rozměr v rychlostním vztahu je [h -1 ] a S [g/l]). Vytvořte matematický model chemostatu, ve kterém probíhá výše popsaná fermentace. Počáteční koncentrace substrátu ve fermentoru je S0 =10 g/l a biomasy X0 =0.1 g/l. Chemostat startuje jako vsádková kultivace a při dosažení určité mezní koncentrace biomasy (XM = 3 g/l) se začne dávkovat roztok substrátu o koncentraci Sp = 25 g/l určenou zřeďovací rychlostí D = 0.08 h -1. Zároveň se stejným průtokem odvádí z fermentoru médium obsahující biomasu a nevyužitý substrát. Sledujte časovou závislost koncentrace biomasy X a substrátu S ve fermentoru a v odtékajícím roztoku. Sledujte také časový průběh růstové rychlosti v průběhu kultivace. Úkoly:

11 1. Sestavte tabulku hodnot koncentrace biomasy a zbytkového substrátu v ustálených stavech chemostatu v závislosti na zřeďovací rychlosti D (0.025, 0.05, 0.075,...). Zjistěte, při jaké zřeďovací rychlosti dojde k tzv. vyplavení chemostatu. 2. Sledujte chování chemostatu vzhledem k začátku dávkování substrátu. Volte počátek přítoku při různé mezní koncentraci biomasy XM (2, 3 a 4 g/l). 3. Simulujte vliv různé koncentrace substrátu v médiu (v rozmezí 5-50 g/l ) na průběh kontinuální kultivace. 4. Určete minimální dobu, za kterou mikrobiální kultura v chemostatu dospěje do ustáleného stavu (max. velikost odchylky parametrů S, X, od ustálených hodnot v čase t by neměla být větší než 5%). Ukázka výsledků S... koncentrace substrátu, X... koncentrace biomasy, D... zřeďovací rychlost, mi... růstová rychlost, čas v hodinách Úloha Vsádková sterilace zápary Při zkouškách nové technologie kontinuálního kvašení melasové zápary s recyklem buněk je nutno mít k dispozici dostatek sterilního média (jeho spotřeba bude 100 l/h). Po naředění melasy vodou z kondenzátu na koncentraci cukru g/l (hustota 1100 kg/m 3 ) se mikrobiologickým rozborem zjistilo, že zápara obsahuje cca 10 5 živých buněk kontaminujících mikroorganismů v 1 ml. Pro zajištění dlouhodobého provozu bioreaktoru je nezbytné, aby množství nežádoucích mikroorganismu v zápaře bylo pod hodnotou 10 živých buněk / ml. Pro sterilizaci máme k dispozici míchaný nerezový tank s aseptickými armaturami a expanzním ventilem. Pracovní objem tanku je 2 m 3 a jeho vlastní hmotnost je 950 kg. Tank je vybaven chladicím duplikátorem a možností neregulovaného přímého ohřevu vsádky ostrou parou s maximálním příkonem 600 kg páry/h. Teplota zápary nesmí překročit 92 C, aby nebyly denaturovány organické látky nezbytné pro růst kvasinek. Teplota melasové zápary po

12 naředění kondenzátem před sterilizací je 20 C, po ukončení sterilace se před zaočkováním musí ochladit na 35 C. Vstupní teplota chladicí vody je 15 C a její průtok při plně otevřeném kohoutu je 100 l/min. Výparné teplo páry je 2370 kj/kg, měrné teplo zápary a chladicí vody je pro náš případ možno považovat za konstantní a rovné 4.2 kj.kg -1.K -1. Měrné teplo konstrukční oceli sterilačního tanku je 0.5 kj.kg -1.K -1. Konstanta charakterizující rychlost denaturace buněk kontaminujících mikroorganismů má pro teplotu 65 C hodnotu 0, pro 80 C hodnotu 0.2 min -1 a pro 95 C hodnotu 0.5 min -1. Závislost hodnoty této konstanty na teplotě lze v uvedených intervalech interpolovat lineárně. Úkoly: 1. Odvoďte matematický model procesu sterilace a simulujte její pruběh. 2. Navrhněte vhodný časový režim ohřevu a chlazení. 3. Upravte časový režim pomocí optimalizace tak, aby bylo v co nejkratším čase dosaženo žádaného stupni sterility a ochlazení zápary na fermentační teplotu. 4. Simulujte pruběh sterilace při maximální sterilační teplotě 85 C. 5. Vyzkoušejte vliv teploty chladicí vody na dobu sterilace (v letních měsících může dosahovat až 22 C). Návod k řešení: a. Odumírání buněk při sterilaci modelujte jako chemickou reakci 1.řádu pro počet buněk. b. Při entalpické bilanci zanedbejte ztráty tepla do okolí. c. Pro řízení ohřevu a chlazení použijte logických operací, které zajistí, že: -- teplota sterilace nepřekročí stanovenou hodnotu, -- chlazení bude zapnuto ve stanovenou dobu tchl od začátku procesu, -- chlazení nebude zapnuto současně s ohřevem. d. Jako kritéria pro optimalizaci použijte doby potřebné k dosažení stavu kdy teplota T<35 C a zároveň počet živých mikroorganizmů N<10 buněk v 1 ml ; odhad doby tchl v níž má být spuštěno chlazení určete opakováním simulace s různou dobou počátku chlazení. Ukázka výsledků

13 N... počet živých buněk, T... teplota, k... rychlostní konstanta denaturace, konec... indikace dosažení koncových podmínek sterilace, čas v minutách Úloha Modelování sterilace uzenin Vytvořte matematický model sterilace boloňských párků při použití elektrického teplovzdušného sterilizátoru a teplotně rezistentních mikroorganismů Enteroccocus faecium. Konec sterilace nastane v okamžiku, kdy množství živých mikroorganismů na jednotku objemu poklesne pod stanovenou hodnotu. Návod k řešení: Tepelnou bilancí lze získat rovnici pro teplotu v závislosti na čase a na souřadnici, kterou je vzdálenost od středu párku (za předpokladu, že produkt má tvar nekonečného válce). Uvažujte následující rovnici, která je převzata z B.Zanoni, C.Peri, C.Garzaroli, S.Pierucci: A Dynamic Mathematical Model of the Thermal Inactivation of Enterococcus faecium during Bologna Sausage Cooking, Lebensmittel-Wissenschaft-und-Technologie, vol.30 (1997), No.7, p Předpokládá se, že produkt je co do hodnot fyzikálních parametrů homogenní a co do geometrického tvaru osově symetrický. kde x je vzdálenost od středu párku, význam ostatních symbolů je zřejmý z tabulky. Rovnice inaktivace mikroorganismů je dána kinetikou 1. řádu, kde specifický koeficient inaktivace k je závislý na teplotě podle Arrheniova vztahu:

14 Teplota v jednotlivých bodech materiálu tak určuje intenzitu sterilace prostřednictvím této teplotní závislosti koeficientu k. Model řešte metodou přímek. Počet uzlů sítě volte dle možností simulačního programu. Úkoly: 1) Doplňte uvedené rovnice o příslušné počáteční a okrajové podmínky, přičemž vycházejte z toho, že teplota ve všech bodech párku je na počátku stejná, okrajová podmínka pro osu válce (párku) v důsledku symetrie teplotního pole vyjadřuje, že je teplota v tomto bodě minimální. U povrchu předpokládejte nejjednodušší situaci, tj. že koeficient přestupu tepla je nekonečně velký, takže teplota povrchu párku se v libovolném čase rovná teplotě okolí. 2) Uvažujte variantu, kdy se teplotní režim mění s časem následovně: první hodinu probíhá sterilace při teplotě 55 C, druhou hodinu při teplotě 65 C a na závěr při teplotě 75 C až do konce procesu. Hodnoty konstant: teplotní vodivost 1,3 W.m -1.K -1 hustota 990 kg.m -3 tepelná kapacita cp 3349 J.kg -1 poloměr válce (párku) r 0,05 m počáteční teplota Tpoc 10,5 C teplota sterilace Tokoli 65 C konstanta Arrheniovy rovnice k0 2, s -1 aktivační energie E 302 kj.mol -1 univerzální plynová konstanta R 8,314 J.mol -1.K -1 počáteční počet mikroorganismů N Ukázka výsledků: Simulace sterilace boloňských párků teplem (při teplotě 65 C)

15 Ni... počty živých mikroorganizmů (N0 u povrchu, N5 ve středu); čas v sekundách Úloha Interakce mikroorganizmů ve směsných kulturách (model "lovec - kořist", "Prey - Predator") V chemostatu je kultivována směsná populace dvou mikroorganismů, jejichž vzájemný vztah lze formulovat jako vztah lovce a kořisti. Do ideálně míchaného bioreaktoru o pracovním objemu 500 l je kontinuálně přiváděn substrát S, který je utilizován mikroorganismem 1. Mikroorganizmus 1 je pak substrátem (kořistí) pro mikroorganismus 2. Hodnoty parametrů: koncentrace substrátu v přítoku So 100 kg m -3 zřeďovací rychlost D 0,04 h -1 výtěžnostní koeficient biomasy mikroorg. 1 ze substrátu výtěžnostní koeficient biomasy mikroorg. 2 z mikroorg. 1 Y1 0,14 Y2 0,50 maximální specif. růstová rychlost mikroorg. 1 1max 0,35 h -1 maximální specif. růstová rychlost mikroorg. 2 2max 0,40 h -1 saturační konstanta pro mikroorg. 1 K1 10 kg m -3 saturační konstanta pro mikroorg. 2 K2 10 kg m -3 Úkoly: 1. Sestavte reakční schéma systému, látkové bilance a k vyjádření kinetiky použijte Monodův vztah.

16 2. Studujte chování systému v závislosti na zřeďovací rychlosti (D = 0,05 1,0 h -1 ) a koncentraci vstupujícího substrátu (So = kg m -3 ), výsledky uveďte přehledně do tabulky a znázorněte graficky 3. Najděte podmínky, ve kterých bude systém v ustáleném stavu. 4. Najděte podmínky, ve kterých bude systém vykazovat pravidelné oscilace. 5. Určete při jaké zřeďovací rychlosti dojde k vyplavení kultury 1 a 2 z bioreaktoru. 6. Zjistěte, jak závisí chování systému na poměru 1max / 2max v rozsahu mezi 0, Zjistěte, jaký vliv má na chování systému změna saturační konstanty K1 a K2. Ukázka výsledků: Simulace kultivace typu "lovec - kořist" v chemostatu (D = 0,1) v horním okně jsou průběhy koncentrací substrátu (S), mikroorg. 1 (X1) a mikroorg. 2 (X2), v dolním okně průběhy specifické rychlostí růstu pro oba mikroorganizmy, čas v hodinách

17 4 BIOTECHNOLOGIE Biotechnologické procesy zaznamenaly v posledních dvaceti třiceti letech prudký rozvoj. Kromě tradičních kvasných technologií, ke kterým se řadí výroba klasických fermentačních produktů jako etanolu, piva, vína, destilátů, pekařského droždí a krmné biomasy, dosáhly nebývalého uplatnění tzv. moderní biotechnologie. Spektrum a počet produktů získávaných biotechnologickou cestou se neustále zvyšuje. Rozšířila se především výroba antibiotik, enzymů, organických kyselin, aminokyselin, vitaminů, růstových faktorů, steroidních hormonů apod. Biotechnologické procesy jsou dnes kromě potravinářství široce využívány i v mnoha dalších odvětvích průmyslu, farmacie, zemědělství a ekologie. Na základě rozvoje poznání v oblastech molekulární biologie, genetického a proteinového inženýrství, fermentačních technik, bioinženýrství, separačních a purifikačních technik atd. nezůstávají stranou modernizace ani klasické technologie kvasného průmyslu. Hlavní trendy rozvoje a modernizace biotechnologií jsou spojovány s využitím netradičních surovin, perspektivami produkce nových tzv. obnovitelných zdrojů energie, přípravou produkčních kmenů mikroorganismů požadovaných vlastností tzv. na míru, technologiemi s nízkými energetickými nároky, bezodpadovými technologiemi, ochranou životního prostředí atd. Obsah kapitoly: 4.1 Obecné rysy biotechnologických procesů 4.2 Technologie výroby kvasného lihu Suroviny a pomocné látky při výrobě lihu Základy lihovarské mikrobiologie a biochemie Výroba lihu z melasy v průmyslových lihovarech 4.3 Technologie výroby piva Výroba mladiny Kvašení mladiny a dokvášení piva Závěrečné úpravy a stáčení zralého piva Matematické modelování pivovarské technologie 4.4 Technologie výroby pekařského droždí Produkční mikroorganizmy a suroviny Technologie výroby Kvalitativní znaky droždí Odpady z výroby droždí 4.5 Modelování biotechnologických procesů Rovnice Michaelis-Mentenové pro reakční rychlost Jiné vztahy pro reakční rychlost Deaktivace enzymů 4.6 Úlohy Identifikace modelu fermentace Kontinuální fermentace s vysokou koncentrací biomasy Výroba pekařského droždí Kvašení piva v CKT Filtrace piva na deskovém filtru Destilace prokvašené melasové zápary Výroba kyseliny mléčné Jednoduchý model výroby penicilinu Regulace teploty v bioreaktoru Studie bezpečnosti skladu lihovin

18 4.1 Obecné rysy biotechnologických procesů Obecně jsou biotechnologické procesy založeny na reakcích biologického činitele, nejčastěji mikroorganismů, tkáňových kultur rostlinných a živočišných buněk, které musejí mít pro svou činnost zajištěn dostatečný přívod živin a energie. Kromě zdroje uhlíku musí mít buňky k dispozici zdroje dusíku, fosforu a dalších biogenních prvků a specifické růstové faktory jako jsou např. některé vitaminy, aminokyseliny, minerální látky apod., které si nemohou samy syntetizovat. Mikroorganismy přijímají (utilizují) z prostředí živiny a využívají je pro svůj růst a obnovu buňky ( maintenance účely). Pro syntetické pochody (anabolismus) získává mikroorganismus energii a některé důležité látky štěpením energeticky bohatých látek a živin (katabolismus). Energetika a látková výměna spolu těsně spřaženy. Z průmyslového hlediska je možné mikrobiální procesy rozdělit na 1. procesy, kde hlavním produktem je biomasa (pro lidskou výživu a krmivářské účely a pro izolaci intracelulárních komponent); příklad: pekařské droždí, 2. procesy, kde hlavním produktem je extracelulární produkt, tj. metabolit. Podle toho, ve které fázi růstové křivky buněčné populace dochází k tvorbě metabolitu, rozeznáváme primární a sekundární metabolity. Primární metabolit vzniká simultánně s růstem buněk, kdežto sekundární metabolit se vytváří zejména v průběhu stacionární fázi růstu; příklad: etanol. Každý biotechnologický proces je možné rozdělit na základní jednotkové operace směřující od substrátu k produktu: 1. Upstream processing médium, aerační plyny, živiny sterilace 2. Biologický proces - účast biologického činitele inokulum fermentace, kultivace, biokonverze 3. Downstream processing separace buněk, příp. buněčného materiálu izolace a purifikace produktu Upstream processing je prvou fází probíhající před vlastním bioprocesem. Zahrnuje přípravu média, potřebných živin a dalších složek vstupujících do bioprocesu. Ve většině případů je nutné jednotlivé vstupy sterilovat. Sterilace se obvykle provádí tepelně nebo u termolabilních látek a u plynů (vzduchu) pomocí mikrofiltrace. Bioproces je druhou fází, duší celé biotechnologie. Začíná propagací inokula. Cílem propagace je připravit potřebné množství kvalitní násady (inokula) pro zákvas provozního stupně a zároveň postupně adaptovat kulturu na provozní podmínky (např. na méně výhodné složení media).

19 Při realizaci bioprocesů v průmyslovém měřítku se nejčastěji setkáváme se submerzními procesy. Ty probíhají v bioreaktorech v kapalné fázi (popř. i s pevnou fází), do které může být vháněn aerační plyn (vzduch, ). Vyžaduje-li proces kyslík (vzduch), pak se jedná o aerobní procesy, v opačném případě, kdy kyslík není přiváděn (a dokonce není žádoucí), jde o procesy anaerobní. Kromě submerzních kultivací existují ještě kultivace povrchové, při kterých vláknité mikroorganismy (obvykle plísně) rostou na povrchu pevného či kapalného media (např. plíseň Aspergillus niger produkující citronovou kyselinu). Submersní kultivace dále dělíme na diskontinuální a kontinuální. Diskontinuální procesy mohou probíhat při konstantním objemu media (vsádkové, jednorázové, "batch") nebo při proměnlivém objemu (přítokové způsoby, "fed-batch"). Kontinuální mikrobní procesy jsou z hlediska udržení aseptických podmínek obtížnější než diskontinuální a jejich uplatnění v průmyslu vyžaduje vysokou technickou úroveň provozu. Kontinuální kultivace se používají při výrobě mikrobní biomasy z různých surovin (syntetický etanol, metanol, sulfitové výluhy, hydrolyzáty dřeva), uplatnily se i při výrobě fermentačního etanolu a šumivých vín. Výhodou kontinuálních procesů je hlavně vysoká produktivita systému, která se především uplatňuje při kultivaci mikroorganismů a tvorbě primárních metabolitů. Jako bioreaktory jsou používány nádoby různého objemu (od objemů kolem 0,5 l až do objemů kolem m 3 a více), ve kterých probíhá bioproces. Jsou obvykle vybaveny: vnitřním nebo vnějším chlazením a ohřevem, míchacím zařízením, přívodem vzduchu, odvodem výdechových plynů, mechanickým nebo chemickým odpěňováním, zařízením na odběr vzorků, měřením a regulací teploty, měřením a regulací ph, měřením a regulací koncentrace rozpuštěného kyslíku, měřením obsahu oxidu uhličitého, měřením redox-potenciálu, měřením koncentrace O2 a CO2 v odcházejícím plynu, měřením koncentrace biomasy, měřením koncentrace substrátu, aj. Bioreaktory jsou zhotoveny z materiálu, který nepodléhá korozi. U diskontinuálních procesů slouží též jako sterilátory fermentačního media. Bioreaktory pro anaerobní procesy jsou konstrukčně jednodušší než pro aerobní procesy. Pro aerobní procesy musí být zajištěn neustálý přívod kyslíku (nejčastěji se používá vzduch). Mikroorganismy využívají především kyslík, který je rozpuštěn v kapalině. Rozpustnost kyslíku v kapalině je nízká a závisí na teplotě a parciálním tlaku kyslíku (rozpustnost O2 ve vodě při 30 C je 7,7 mg/l), proto je třeba zajistit co největší součinitel přestupu kyslíku. Tento parametr závisí na konstrukci a umístění míchadel, na konstrukci fermentoru a jeho vestaveb, na frekvenci otáčení míchadla, na fyzikálněchemických vlastnostech kapaliny, na tvaru distributoru vzduchu atd. Downstream processing je třetí fáze biotechnologického procesu. Je charakterizována izolací a purifikací produktu. Jednou z prvních operací je oddělení mikrobní biomasy od fermentační kapaliny, většinou usazováním, filtrací, odstřeďováním, flotací apod. Mikrobní biomasa je často cenným produktem biotechnologické výroby, protože se vyznačuje vysokým obsahem stravitelných bílkovin. Některé procesy jsou zaměřeny v první řadě na její produkci (krmivářská a potravinářská biomasa, pekařské droždí). Pro získání komerčního

20 produktu následují další operace, jako např. zahušťování a sušení. Odstředěná biomasa může být též využita po určité úpravě k inokulaci dalších provozních stupňů. Mikrobní biomasa je rovněž zdrojem cenných produktů, jako jsou např. RNA, bílkoviny, lipidy, fosfolipidy, polysacharidy, vitaminy, enzymy aj. Při jejím zpracování je třeba většinou šetrně narušit buněčnou stěnu mikroorganismů a buněčný obsah dále zpracovat některou izolační metodou. K narušení buněčné stěny se používá mnoha metod fyzikálních (např. drcení s brusnými materiály), fyzikálně-chemických (např. pomocí ultrazvuku), chemických (např. kyselá hydrolýza) a biologických (např. využití některých enzymů). Pro potravinářský průmysl se vyrábí např. z pekařského droždí autolyzát, extrakt nebo hydrolyzát obsahující lyzovanou, či jinak narušenou buňku. Stravitelnost tohoto materiálu je větší, používá se např. jako přídavek do polévkového koření. Extracelulární produkty se izolují z média po fermentaci. Volba vhodné separační techniky popřípadě sekvence operací závisí na chemických a fyzikálně-chemických vlastnostech produktu a balastních látek, na jejich koncentraci, stabilitě a v neposlední řadě i požadavcích na čistotu produktu. K základním metodám patří např. adsorpce nebo absorpce, extrakce, destilace, srážení, membránové techniky, preparativní chromatografické a elektromigrační metody aj. U klasických fermentačních výrob, jako je pivovarství, vinařství a octářství, je hlavním produktem právě tato fermentační kapalina zbavená mikroorganismů a dále stabilizovaná, při výrobě farmaceutických preparátů (vakcín apod.) jsou to látky ve vysokém stupni čistoty, zbavené balastních látek, zejména tzv. pyrogenních složek. Při mikrobních výrobách vznikají často odpady, které ještě obsahují řadu organických a anorganických látek a které by se znovu mohly použít při kultivaci. Vzhledem k tomu, že tyto látky jsou jednak cenné a jednak by mohly znečišťovat prostředí nebo zbytečně zatěžovat čistírnu, uplatňuje se často metoda jejich recirkulace. Přitom se však mohou hromadit inhibitory, které postupně zpomalují fermentaci, takže recirkulace má své meze. Některých odpadů fermentačního průmyslu lze využít pro přípravu krmiv (lihovarské výpalky, mláto, odpadní kvasnice aj.), jiné se používají pro přípravu hnojiv, ke kompostování nebo k výrobě bioplynu. 4.2 Technologie výroby kvasného lihu Název líh nebo alkohol se v hovorovém jazyce vztahuje k nejčastěji se vyskytující sloučenině ze skupiny primárních alkoholů - k etanolu. Tato sloučenina se dá vyrobit čistě chemickým způsobem, např. hydratací etylenu, nebo běžnějším kvasným způsobem za pomoci mikroorganismů, zejména kvasinek. Na území dnešní České republiky vznikly první lihovary již v 16. století. Jak vypadal takový starší lihovar ukazuje obrázek. Líh se vyráběl především z obilí, zejména však ze žita (odtud název režná ). Brambory se pro výrobu začaly ve větším měřítku používat až koncem 18.století. Výroba se proto začala přesouvat z měst na venkov, blíže k surovinovému zdroji. Byla to původně výroba značně primitivní, k jejímu rychlejšímu rozvoji přispělo zavádění destilačních aparátů vyhřívaných parou a zavedení paření brambor pod tlakem v pařácích (Henze, Hollefreund). Po první světové válce se využilo i nadprodukce cukrovky, při této výrobě byl však pařákový způsob nahrazován způsobem difúzním, protože řepné výpalky se těžko prodávaly, zatímco řízky šly dobře na odbyt. Po obilí a cukrovce

1) Pojem biotechnologický proces a jeho fázování 2) Suroviny pro fermentaci 3) Procesy sterilizace 4) Bioreaktory a fermentory 5) Procesy kultivace,

1) Pojem biotechnologický proces a jeho fázování 2) Suroviny pro fermentaci 3) Procesy sterilizace 4) Bioreaktory a fermentory 5) Procesy kultivace, 1) Pojem biotechnologický proces a jeho fázování 2) Suroviny pro fermentaci 3) Procesy sterilizace 4) Bioreaktory a fermentory 5) Procesy kultivace, růstové parametry buněčných kultur 2 Biomasa Extracelulární

Více

14. Biotechnologie. 14.4 Výroba kvasné kyseliny octové. 14.6 Výroba kyseliny citronové. 14.2 Výroba kvasného etanolu. 14.1 Výroba sladu a piva

14. Biotechnologie. 14.4 Výroba kvasné kyseliny octové. 14.6 Výroba kyseliny citronové. 14.2 Výroba kvasného etanolu. 14.1 Výroba sladu a piva 14. Biotechnologie 14.1 Výroba sladu a piva 14.2 Výroba kvasného etanolu 14.3 Výroba droždí 14.4 Výroba kvasné kyseliny octové 14.5 Výroba kyseliny mléčné 14.6 Výroba kyseliny citronové 14.7 Výroba antibiotik

Více

5. Bioreaktory. Schematicky jsou jednotlivé typy bioreaktorů znázorněny na obr. 5.1. Nejpoužívanějšími bioreaktory jsou míchací tanky.

5. Bioreaktory. Schematicky jsou jednotlivé typy bioreaktorů znázorněny na obr. 5.1. Nejpoužívanějšími bioreaktory jsou míchací tanky. 5. Bioreaktory Bioreaktor (fermentor) je nejdůležitější částí výrobní linky biotechnologického procesu. Jde o nádobu různého objemu, ve které probíhá biologický proces. Dochází zde k růstu buněk a tvorbě

Více

Průmyslová mikrobiologie a genové inženýrství

Průmyslová mikrobiologie a genové inženýrství Průmyslová mikrobiologie a genové inženýrství Nepatogenní! mikroorganismus (virus, bakterie, kvasinka, plíseň) -kapacita produkovat žádaný produkt -relativně stabilní růstové charakteristiky Médium -substrát

Více

Úloha bioinženýrství v biotechnologiích a jeho definice. Bioinženýrské využití biologických poznatků praktické příklady průmyslových aplikací.

Úloha bioinženýrství v biotechnologiích a jeho definice. Bioinženýrské využití biologických poznatků praktické příklady průmyslových aplikací. Bioinženýrství I sylabus k předmětu BIOINŽENÝRATVÍ I Problematika biotechnologie a bioinženýrství Interdisciplinární charakteristika, souvislosti a návaznosti jednotlivých oborů, definice biotechnologií,

Více

MODELOVÁNÍ. Základní pojmy. Obecný postup vytváření induktivních modelů. Měřicí a řídicí technika magisterské studium FTOP - přednášky ZS 2009/10

MODELOVÁNÍ. Základní pojmy. Obecný postup vytváření induktivních modelů. Měřicí a řídicí technika magisterské studium FTOP - přednášky ZS 2009/10 MODELOVÁNÍ základní pojmy a postupy principy vytváření deterministických matematických modelů vybrané základní vztahy používané při vytváření matematických modelů ukázkové příklady Základní pojmy matematický

Více

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec, náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec, náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec, náměstí Svobody 318 Obor: 29 42 M / 01 Analýza potravin Třída: AN4A Období: jaro 2014 Profilová část maturitní zkoušky 1. povinná volitelná zkouška

Více

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec, náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec, náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec, náměstí Svobody 318 Obor: 29 42 M / 01 Analýza potravin Třída: AN4A Období: jaro 2013 Profilová část maturitní zkoušky 1. Povinná volitelná zkouška

Více

Obchodní akademie a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Písek

Obchodní akademie a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Písek Obchodní akademie a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Písek Pracovní list DUMu v rámci projektu Evropské peníze pro Obchodní akademii Písek", reg. č. CZ.1.07/1.5.00/34.0301, Číslo a název

Více

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec náměstí Svobody 318 Obor: 29 42 M / 01 Analýza potravin Období: jarní 2015 Profilová část maturitní zkoušky 1. Povinná volitelná zkouška Předmět:

Více

Vícefázové reaktory. Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor. Zuzana Tomešová

Vícefázové reaktory. Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor. Zuzana Tomešová Vícefázové reaktory Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor Zuzana Tomešová 2008 Probublávaný reaktor plyn - kapalina - katalyzátor Hydrogenace méně těkavých látek za vyššího tlaku Kolony naplněné

Více

Látka toxická pro mikroorganismy a vyšší živočichy i v nízké koncentraci. Do prostředí se dostává: Používá se například:

Látka toxická pro mikroorganismy a vyšší živočichy i v nízké koncentraci. Do prostředí se dostává: Používá se například: Látka toxická pro mikroorganismy a vyšší živočichy i v nízké koncentraci. Do prostředí se dostává: při rozkladu organických zbytků lesních požárech většina má průmyslový původ Používá se například: při

Více

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec náměstí Svobody 318 Obor: 29 42 M / 01 Analýza potravin Období: jarní 2015 Profilová část maturitní zkoušky 1. Povinná volitelná zkouška Předmět:

Více

BIOTECHNOLOGIE LENTIKATS A JEJÍ UPLATNĚNÍ PŘI VÝROBĚ BIOETANOLU

BIOTECHNOLOGIE LENTIKATS A JEJÍ UPLATNĚNÍ PŘI VÝROBĚ BIOETANOLU BIOTECHNOLOGIE LENTIKATS A JEJÍ UPLATNĚNÍ PŘI VÝROBĚ BIOETANOLU VÝROBA BIOETANOLU Z CUKERNATÉ, ŠKROBNATÉ A LIGNOCELULÓZOVÉ SUROVINY BIOTECHNOLOGIE LENTIKATS A JEJÍ UPLATNĚNÍ PŘI VÝROBĚ BIOETANOLU Společnost

Více

ÚPRAVA VODY V ENERGETICE. Ing. Jiří Tomčala

ÚPRAVA VODY V ENERGETICE. Ing. Jiří Tomčala ÚPRAVA VODY V ENERGETICE Ing. Jiří Tomčala Úvod Voda je v elektrárnách po palivu nejdůležitější surovinou Její množství v provozních systémech elektráren je mnohonásobně větší než množství spotřebovaného

Více

BIOLOGICKÁ ÚPRAVA ZEMĚDĚLSKÝCH ODPADŮ A STATKOVÝCH HNOJIV

BIOLOGICKÁ ÚPRAVA ZEMĚDĚLSKÝCH ODPADŮ A STATKOVÝCH HNOJIV BIOLOGICKÁ ÚPRAVA ZEMĚDĚLSKÝCH ODPADŮ A STATKOVÝCH HNOJIV VÍT MATĚJŮ, ENVISAN-GEM, a.s., Biotechnologická divize, Budova VÚPP, Radiová 7, 102 31 Praha 10 envisan@grbox.cz ZEMĚDĚLSKÉ ODPADY Pod pojmem zemědělské

Více

Tepelná technika. Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007

Tepelná technika. Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007 Tepelná technika Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007 Tepelné konstanty technických látek Základní vztahy Pro proces sdílení tepla platí základní

Více

DUM VY_52_INOVACE_12CH33

DUM VY_52_INOVACE_12CH33 Základní škola Kaplice, Školní 226 DUM VY_52_INOVACE_12CH33 autor: Kristýna Anna Rolníková období vytvoření: říjen 2011 duben 2012 ročník, pro který je vytvořen: 9. vzdělávací oblast: vzdělávací obor:

Více

Základy chemických technologií

Základy chemických technologií 8. Přednáška Extrakce Sušení Extrakce extrakce kapalina kapalina rovnováha kapalina kapalina pro dvousložkové systémy jednostupňová extrakce, opakovaná extrakce procesní zařízení extrakce kapalina pevná

Více

Poměr CNP v bioremediacích

Poměr CNP v bioremediacích Poměr v bioremediacích Sanační technologie 2012, Pardubice limitovaný růst Bioremediace je založena na mikrobiálním metabolismu. Projevem metabolismu je růst. Kinetika růstu je determinována koncentrací

Více

Membránové procesy v mlékárenském průmyslu

Membránové procesy v mlékárenském průmyslu Membránové procesy v mlékárenském průmyslu situace v ČR, jak to je rozmanité, jak to nemusí být jednoduché Ing. Jan Drbohlav, CSc., Výzkumný ústav mlékárenský drbohlav@milcom-as.cz Membránové procesy v

Více

Energetický metabolizmus buňky

Energetický metabolizmus buňky Energetický metabolizmus buňky Buňky vyžadují neustálý přísun energie pro tvorbu a udržování biologického pořádku (život). Tato energie pochází z energie chemických vazeb v molekulách potravy (energie

Více

Úloha 3-15 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 5. Úloha 3-18 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 6

Úloha 3-15 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 5. Úloha 3-18 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 6 3. SIMULTÁNNÍ REAKCE Úloha 3-1 Protisměrné reakce oboustranně prvého řádu, výpočet přeměny... 2 Úloha 3-2 Protisměrné reakce oboustranně prvého řádu, výpočet času... 2 Úloha 3-3 Protisměrné reakce oboustranně

Více

2182091 Oborový projekt 2013/2014 (návrh témat)

2182091 Oborový projekt 2013/2014 (návrh témat) 2182091 Oborový projekt 2013/2014 (návrh témat) 1. MATERIÁLY PRO STROJNÍ ZAŘÍZENÍ V BIOTECHNOLOGIÍCH A TECHNOLOGIÍCH ZPRACOVÁNÍ AGRESIVNÍCH LÁTEK Seznamte se s materiály používanými pro strojní zařízení

Více

(CH4, CO2, H2, N, 2, H2S)

(CH4, CO2, H2, N, 2, H2S) VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE Ústav technologie vody a prostředí Anaerobní postupy úpravy odpadů Prof. Ing. Jana Zábranská,, CSc. Anaerobní fermentace organických materiálů je souborem procesů

Více

Pouţití hydrolytických enzymů při produkci bioplynu z odpadů: Výsledky z praxe

Pouţití hydrolytických enzymů při produkci bioplynu z odpadů: Výsledky z praxe Pouţití hydrolytických enzymů při produkci bioplynu z odpadů: Výsledky z praxe Ing. Jan Štambaský NovaEnergo Ing. Jan Štambaský, Na Horánku 673, CZ-384 11 Netolice, stambasky@novaenergo.cz Nakládání s

Více

MIKROORGANISMY EDÍ. Ústav inženýrstv. enýrství ochrany ŽP FT UTB ve Zlíně

MIKROORGANISMY EDÍ. Ústav inženýrstv. enýrství ochrany ŽP FT UTB ve Zlíně MIKROORGANISMY A OCHRANA ŽIVOTNÍHO PROSTŘED EDÍ Ústav inženýrstv enýrství ochrany ŽP FT UTB ve Zlíně Důvody využívání mikroorganismů v procesech ochrany životního prostřed edí jsou prakticky všudypřítomné

Více

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn Anaerobní proces Bez přístupu vzduchu C x H y O z + a H 2 O b CH 4 + c CO 2 + biomasa (S) H 2 S / S 2- (N) NH 3 / NH + 4 Počátky konec 19.stol. (septik, využívání bioplynu) Stabilizace kalů od poloviny

Více

Biotechnologie v potravinářském průmyslu Ústav biotechnologie prof. Ing. M. Rychtera, CSc., Doc. Dr.Ing. P. Patáková, Prof. Ing. K. Melzoch, CSc.

Biotechnologie v potravinářském průmyslu Ústav biotechnologie prof. Ing. M. Rychtera, CSc., Doc. Dr.Ing. P. Patáková, Prof. Ing. K. Melzoch, CSc. Biotechnologie v potravinářském průmyslu Ústav biotechnologie prof. Ing. M. Rychtera, CSc., Doc. Dr.Ing. P. Patáková, Prof. Ing. K. Melzoch, CSc. Anotace: 1. Obecné technologické schéma. Suroviny a media

Více

Orientačně lze uvažovat s potřebou cca 650 750 Kcal na vypaření 1 l kapalné odpadní vody.

Orientačně lze uvažovat s potřebou cca 650 750 Kcal na vypaření 1 l kapalné odpadní vody. Proces Biodestil Biodestil je nový pokrokový proces pro zpracování vysoce kontaminovaných nebo zasolených odpadních vod, které jsou obtížně likvidovatelné ostatními konvenčními metodami. Tento proces je

Více

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta Tabulace učebního plánu Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : CHEMIE Ročník: 1.ročník a kvinta Obecná Bezpečnost práce Názvosloví anorganických sloučenin Zná pravidla bezpečnosti práce a dodržuje je.

Více

Biologie 30 Metabolismus, fotosyntéza, dýchání, glykolýza, kvašení

Biologie 30 Metabolismus, fotosyntéza, dýchání, glykolýza, kvašení Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0743 Název školy Autor Tematická oblast Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Monika Jörková Biologie 30 Metabolismus, fotosyntéza, dýchání, glykolýza, kvašení Ročník 1.

Více

Sylabus Základy bioinženýrství N319002

Sylabus Základy bioinženýrství N319002 Sylabus Základy bioinženýrství N319002 Sylabus obsahuje souhrn základních faktů předmětu Základů bioinženýrství. Pro jejich správnou interpretaci, pochopení a začlenění do kontextů je třeba mít znalosti

Více

Hydrotermické zpracování materiálů

Hydrotermické zpracování materiálů Hydrotermické zpracování materiálů Kapitola 1 strana 2 Cíle kapitoly Úvodní popis problematiky hydrotermické úpravy materiálů Popis děje hydrotermické úpravy za účelem výroby kapalných biopaliv Popis děje

Více

Oligosacharidy příručka pro učitele. Obecné informace:

Oligosacharidy příručka pro učitele. Obecné informace: Obecné informace: Oligosacharidy příručka pro učitele Téma Oligosacharidy se probírá v rozsahu jedné vyučovací hodiny. Toto téma je možno rozšířit o základní informace z cukrovarnictví. Navazující učivo

Více

VYUŽITÍ A LIKVIDACE ODPADŮ ZEMĚDĚLSKO- POTRAVINÁŘSKÉHO KOMPLEXU (N324009)

VYUŽITÍ A LIKVIDACE ODPADŮ ZEMĚDĚLSKO- POTRAVINÁŘSKÉHO KOMPLEXU (N324009) Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie Ústav konzervace potravin VYUŽITÍ A LIKVIDACE ODPADŮ ZEMĚDĚLSKO- POTRAVINÁŘSKÉHO KOMPLEXU (N324009) Praha, říjen

Více

BIOTECHNOLOGIE. Principy Bioethanol Kyselina citronová Další

BIOTECHNOLOGIE. Principy Bioethanol Kyselina citronová Další BIOTECHNOLOGIE Principy Bioethanol Kyselina citronová Další Biotechnologie Využívají procesy probíhající v živé přírodě a přenášejí je do průmyslového měřítka Procesů se zúčastní biokatalyzátory- enzymy

Více

Cíle. Seznámit studenta s technickými zařízeními bioplynových stanic.

Cíle. Seznámit studenta s technickými zařízeními bioplynových stanic. Bioplynové stanice Cíle Seznámit studenta s technickými zařízeními bioplynových stanic. Klíčová slova Reaktor, metanogeneze, kogenerační jednotka 1. Úvod Bioplynové stanice (BPS) jsou dnes rozšířenou biotechnologií

Více

CHEMIE. Pracovní list č. 6 - žákovská verze Téma: Kvašení. Mgr. Kateřina Dlouhá

CHEMIE. Pracovní list č. 6 - žákovská verze Téma: Kvašení. Mgr. Kateřina Dlouhá www.projektsako.cz CHEMIE Pracovní list č. 6 - žákovská verze Téma: Kvašení Lektor: Mgr. Kateřina Dlouhá Projekt: Student a konkurenceschopnost Reg. číslo: CZ.1.07/1.1.07/03.0075 Teorie: Kvašení je anaerobní

Více

Metabolismus, taxonomie a identifikace bakterií. Karel Holada khola@lf1.cuni.cz

Metabolismus, taxonomie a identifikace bakterií. Karel Holada khola@lf1.cuni.cz Metabolismus, taxonomie a identifikace bakterií Karel Holada khola@lf1.cuni.cz Klíčová slova Obligátní aeroby Obligátní anaeroby Aerotolerantní b. Fakultativní anaeroby Mikroaerofilní b. Kapnofilní bakterie

Více

Přípravný kurz k přijímacím zkouškám. Obecná a anorganická chemie. RNDr. Lukáš Richtera, Ph.D. Ústav chemie materiálů Fakulta chemická VUT v Brně

Přípravný kurz k přijímacím zkouškám. Obecná a anorganická chemie. RNDr. Lukáš Richtera, Ph.D. Ústav chemie materiálů Fakulta chemická VUT v Brně Přípravný kurz k přijímacím zkouškám Obecná a anorganická chemie RNDr. Lukáš Richtera, Ph.D. Ústav chemie materiálů Fakulta chemická VUT v Brně část III. - 23. 3. 2013 Hmotnostní koncentrace udává se jako

Více

žák zvládne základní informace o glukóze, sacharóze a škrobu, pochopí základní schéma fotosyntézy Spec. vzdělávací potřeby Stupeň a typ vzdělávání

žák zvládne základní informace o glukóze, sacharóze a škrobu, pochopí základní schéma fotosyntézy Spec. vzdělávací potřeby Stupeň a typ vzdělávání Subjekt Speciální ZŠ a MŠ Adresa U Červeného kostela 110, 415 01 TEPLICE Číslo op. programu CZ. 1. 07 Název op. programu OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Číslo výzvy 21 Název výzvy Žádost o fin. podporu

Více

Energetické hodnocení krmiv

Energetické hodnocení krmiv Energetické hodnocení krmiv Využití energie krmiv v (%) BE Brutto energie 100 SE Stravitelná energie En.tuhých výkalů 70 (50-80) 30 (20-50) ME Metabolizovatelná EP EM energie plynů moče 57 (35-71) (4-9)

Více

Suroviny pro výrobu piva

Suroviny pro výrobu piva Suroviny pro výrobu piva obilný slad (naklíčené a usušené obilné zrno, převážně ječmenné. Výroba sladu se nazývá sladování a děje se ve sladovnách.v Čechách nejčastěji ječný) voda chmel (na území Čech

Více

Mikrobiologické zkoumání potravin. Zákonitosti růstu mikroorganismů v přírodním prostředí, vliv fyzikálních faktorů na růst mikroorganismů

Mikrobiologické zkoumání potravin. Zákonitosti růstu mikroorganismů v přírodním prostředí, vliv fyzikálních faktorů na růst mikroorganismů Mikrobiologické zkoumání potravin Zákonitosti růstu mikroorganismů v přírodním prostředí, vliv fyzikálních faktorů na růst mikroorganismů Potravinářská mikrobiologie - historie 3 miliardy let vývoj prvních

Více

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn Anaerobní proces Bez přístupu vzduchu C x H y O z + a H 2 O b CH 4 + c CO 2 + biomasa (S) H 2 S / S 2- (N) NH 3 / NH + 4 Počátky konec 19.stol. (septik, využívání bioplynu) Stabilizace kalů od poloviny

Více

Palivová soustava Steyr 6195 CVT

Palivová soustava Steyr 6195 CVT Tisková zpráva Pro více informací kontaktujte: AGRI CS a.s. Výhradní dovozce CASE IH pro ČR email: info@agrics.cz Palivová soustava Steyr 6195 CVT Provoz spalovacího motoru lze řešit mimo používání standardního

Více

Sylabus pro předmět Úvod do nutrice člověka

Sylabus pro předmět Úvod do nutrice člověka Sylabus pro předmět Úvod do nutrice člověka Témata a obsah přednášek a cvičení 1. týden Základní pojmy spojené s lidskou výživou a vlivy ovlivňující výživu člověka. Historie výživy člověka. Vysvětlení

Více

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch Atom, složení a struktura Chemické prvky-názvosloví, slučivost Chemické sloučeniny, molekuly Chemická vazba

Více

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem

Více

Využití faktorového plánování v oblasti chemických specialit

Využití faktorového plánování v oblasti chemických specialit LABORATOŘ OBORU I T Využití faktorového plánování v oblasti chemických specialit Vedoucí práce: Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D. Umístění práce: FO7 1 ÚVOD Faktorové plánování je optimalizační metoda, hojně

Více

METABOLISMUS SACHARIDŮ

METABOLISMUS SACHARIDŮ METABOLISMUS SAHARIDŮ A. Odbourávání sacharidů - nejdůležitější zdroj energie pro heterotrofy - oxidací sacharidů až na. získávají aerobní organismy energii ve formě. - úplná oxidace glukosy: složitý proces

Více

CHEMIE. Pracovní list č. 12 žákovská verze Téma: Závislost rychlosti kvašení na teplotě. Mgr. Lenka Horutová

CHEMIE. Pracovní list č. 12 žákovská verze Téma: Závislost rychlosti kvašení na teplotě. Mgr. Lenka Horutová www.projektsako.cz CHEMIE Pracovní list č. 12 žákovská verze Téma: Závislost rychlosti kvašení na teplotě Lektor: Mgr. Lenka Horutová Projekt: Student a konkurenceschopnost Reg. číslo: CZ.1.07/1.1.07/03.0075

Více

Aplikace anaerobního membránového bioreaktoru pro čištění farmaceutických odpadních vod

Aplikace anaerobního membránového bioreaktoru pro čištění farmaceutických odpadních vod Aplikace anaerobního membránového bioreaktoru pro čištění farmaceutických odpadních vod aneb zkušenosti a výsledky z odborné zahraniční stáže 3. 12. 2013 Lukáš Dvořák lukas.dvorak@tul.cz Obsah prezentace

Více

Hodnocení kvality odrůd ječmene pro registraci a doporučování

Hodnocení kvality odrůd ječmene pro registraci a doporučování Hodnocení kvality odrůd ječmene pro registraci a doporučování Vratislav PSOTA Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s. (psota@brno.beerresearch.cz) 2 Co je to sladování? Sladování je komerční využití

Více

Výukový portál Biotechlab

Výukový portál Biotechlab Výukový portál Biotechlab Biotechnologie jsou perspektivním a neustále se rozvíjejícím oborem, který zahrnuje celou řadu výrobních technologií využívající jak mikrobiální, tak i živočišné a rostlinné buňky

Více

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU Znázornění odporů způsobujících snižování průtoku permeátu nástřik porézní membrána Druhy odporů R p blokování pórů R p R a R m R a R m R g R cp adsorbce membrána

Více

Seznam čísel vybraných výrobků pro EMCS

Seznam čísel vybraných výrobků pro EMCS Seznam čísel vybraných výrobků pro EMCS Číslo vybrané ho výrobku Sazba daně Měrná jednotka na e-ad 150701 12 840 l MINERÁLNÍ OLEJE 1507-1518 45/3/A BLÍZKÉ 272001,272002,272003 NEBO,272004 Stručný popis

Více

OBSAH 1 ÚVOD... 7. 1.1 Výrobek a materiál... 7 1.2 Přehled a klasifikace materiálů pro výrobu... 8 2 ZDROJE DŘEVA... 13

OBSAH 1 ÚVOD... 7. 1.1 Výrobek a materiál... 7 1.2 Přehled a klasifikace materiálů pro výrobu... 8 2 ZDROJE DŘEVA... 13 OBSAH 1 ÚVOD................................................. 7 1.1 Výrobek a materiál........................................ 7 1.2 Přehled a klasifikace materiálů pro výrobu..................... 8 2

Více

Využití zásoby živin a primární produkce v eutrofních rybnících

Využití zásoby živin a primární produkce v eutrofních rybnících Využití zásoby živin a primární produkce v eutrofních rybnících Libor Pechar a kolektiv Jihočeská Univerzita v Českých Budějovicích Zemědělská fakulta, Laboratoř aplikované ekologie a ENKI o.p.s., Třeboň

Více

AKCE: Přednáška Technologie výroby a zpracování bioplynu Stanislav Bureš. Datum: 27. 11. 2014

AKCE: Přednáška Technologie výroby a zpracování bioplynu Stanislav Bureš. Datum: 27. 11. 2014 AKCE: Přednáška Technologie výroby a zpracování bioplynu Stanislav Bureš. Datum: 27. 11. 2014 Inovace studijních programů AF a ZF MENDELU směřující k vytvoření mezioborové integrace CZ.1.07/2.2.00/28.0302

Více

BIOLOGICKÉ ODBOURÁNÍ KYSELIN. Baroň M.

BIOLOGICKÉ ODBOURÁNÍ KYSELIN. Baroň M. BIOLOGICKÉ ODBOURÁNÍ KYSELIN Baroň M. Biologické odbourání kyselin, jablečno-mléčná či malolaktická (od malic acid = kyselina jablečná, lactic acid = kyselina mléčná) fermentace je proces, při němž dochází

Více

Ing. Radovan Nečas Mgr. Miroslav Hroza

Ing. Radovan Nečas Mgr. Miroslav Hroza Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s. Hněvkovského, č.p. 30, or. 65, 617 00 BRNO zapsaná v OR u krajského soudu v Brně, oddíl B, vložka 3470 Aktivační energie rozkladu vápenců a její souvislost s ostatními

Více

Voda jako životní prostředí ph a CO 2

Voda jako životní prostředí ph a CO 2 Hydrobiologie pro terrestrické biology Téma 8: Voda jako životní prostředí ph a CO 2 Koncentrace vodíkových iontů a systém rovnováhy forem oxidu uhličitého Koncentrace vodíkových iontů ph je dána mírou

Více

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Zemědělská fakulta

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Zemědělská fakulta Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost CZ.1.072.4.00/12.0045 Koordinátor: Mgr. Martin Šlachta, Ph.D. Metodik: prof. Ing. Jan Frelich, CSc. Finanční manažerka:

Více

Úvod do problematiky. Možnosti energetického využití biomasy

Úvod do problematiky. Možnosti energetického využití biomasy Úvod do problematiky Možnosti energetického využití biomasy Cíle Uvést studenta do problematiky energetického využití biomasy Klíčová slova Biomasa, energie, obnovitelný zdroj 1. Úvod Biomasa představuje

Více

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PŮDA

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PŮDA PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PŮDA 2010 Ing. Andrea Sikorová, Ph.D. 1 Problémy životního prostředí - půda V této kapitole se dozvíte: Jak vznikla půda. Nejvýznamnější škodliviny znečištění půd. Co je to

Více

Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha

Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha Názvosloví páry Pro správné pochopení funkce parních systémů musíme znát základní pojmy spojené s párou. Entalpie Celková energie, příslušná danému

Více

Organická chemie 1. ročník studijního oboru - gastronomie.

Organická chemie 1. ročník studijního oboru - gastronomie. Organická chemie 1. ročník studijního oboru - gastronomie. T-4 Metody oddělování složek směsí. Zpracováno v rámci projektu Zlepšení podmínek ke vzdělávání Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0639

Více

VLASTNOSTI DRCENÉHO PÓROBETONU

VLASTNOSTI DRCENÉHO PÓROBETONU VLASTNOSTI DRCENÉHO PÓROBETONU (zkoušky provedené ke 4.4.2012) STANOVENÍ ZÁKLADNÍCH FYZIKÁLNÍCH VLASTNOSTÍ 1. Vlhkostní vlastnosti (frakce 2-4): přirozená vlhkost 3,0% hm. nasákavost - 99,3% hm. 2. Hmotnostní

Více

Energetická centra recyklace bioodpadů ECR RAPOTÍN je projektem společnosti IS ENVIRONMENT SE 2014

Energetická centra recyklace bioodpadů ECR RAPOTÍN je projektem společnosti IS ENVIRONMENT SE 2014 Pomáháme planetě lépe dýchat Energetická centra recyklace bioodpadů ECR RAPOTÍN je projektem společnosti IS ENVIRONMENT SE 2014 Základní informace o projektu Naše společnost Fainstav, s.r.o., se investorsky

Více

AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3

AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3 AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3 Potřeba AMK ve výživě prasat Prasata mají obecně odlišné nároky na živiny než ostatní hospodářská zvířata, především pak na zastoupení aminokyselin. Ve výživě prasat se krmná

Více

Biochemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie Forma vzdělávání: Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8.

Biochemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie Forma vzdělávání: Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. Studijní obor: Aplikovaná chemie Učební osnova předmětu Biochemie Zaměření: ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie Forma vzdělávání: denní Celkový počet vyučovacích hodin za

Více

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO Nedokonalé spalování palivo v kotli nikdy nevyhoří dokonale nedokonalost spalování je příčinou ztrát hořlavinou ve spalinách hořlavinou v tuhých zbytcích nedokonalost spalování tuhých a kapalných paliv

Více

Příprava siláží z energetických rostlin pro bioplynové stanice, pro dosažení optimální produkce bioplynu. Dr. Jörg Winkelmann

Příprava siláží z energetických rostlin pro bioplynové stanice, pro dosažení optimální produkce bioplynu. Dr. Jörg Winkelmann Příprava siláží z energetických rostlin pro bioplynové stanice, pro dosažení optimální produkce bioplynu Dr. Jörg Winkelmann Lactosan Starterkulturen, Kapfenberg, Rakousko Výzkum, Vývoj, Produkce Důležité

Více

Pravděpodobnost v závislosti na proměnné x je zde modelován pomocí logistického modelu. exp x. x x x. log 1

Pravděpodobnost v závislosti na proměnné x je zde modelován pomocí logistického modelu. exp x. x x x. log 1 Logistická regrese Menu: QCExpert Regrese Logistická Modul Logistická regrese umožňuje analýzu dat, kdy odezva je binární, nebo frekvenční veličina vyjádřená hodnotami 0 nebo 1, případně poměry v intervalu

Více

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013 Omezování plynných emisí Ochrana ovzduší ZS 2012/2013 1 Úvod Různé fyzikální a chemické principy + biotechnologie Principy: absorpce adsorpce oxidace a redukce katalytická oxidace a redukce kondenzační

Více

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: 600 150 585 NÁZEV:VY_32_INOVACE_115_Alkoholy AUTOR: Igor Dubovan ROČNÍK, DATUM: 9., 25.

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: 600 150 585 NÁZEV:VY_32_INOVACE_115_Alkoholy AUTOR: Igor Dubovan ROČNÍK, DATUM: 9., 25. NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: 600 150 585 NÁZEV:VY_32_INOVACE_115_Alkoholy AUTOR: Igor Dubovan ROČNÍK, DATUM: 9., 25. 1. 2012 VZDĚL. OBOR, TÉMA: Chemie, Deriváty uhlovodíku

Více

METABOLISMUS SLOUČENINY S MAKROERGNÍMI VAZBAMI

METABOLISMUS SLOUČENINY S MAKROERGNÍMI VAZBAMI METABOLISMUS SLOUČENINY S MAKROERGNÍMI VAZBAMI Obsah Formy organismů Energetika reakcí Metabolické reakce Makroergické sloučeniny Formy organismů Autotrofní x heterotrofní organismy Práce a energie Energie

Více

KRMIVA AGROBS. Dr. rer. nat. Manuela Bretzke a Glord.cz

KRMIVA AGROBS. Dr. rer. nat. Manuela Bretzke a Glord.cz KRMIVA AGROBS Dr. rer. nat. Manuela Bretzke a Glord.cz KŮŇ A POTRAVA Kůň je stepní zvíře Trávy a byliny s nízkým obsahem bílkovin Bohatá biodiversita Velmi dobrá kvalita bez plísní Čistá potrava díky stálému

Více

Návrh. Čl. I. 3. Příloha č. 1 zní:

Návrh. Čl. I. 3. Příloha č. 1 zní: Návrh Vyhláška ze dne 008, kterou se mění vyhláška č. 48/005 Sb., o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy, ve znění vyhlášky č. 5/007 Sb. Ministerstvo

Více

Denitrifikace odpadních vod s vysokou koncentrací dusičnanů

Denitrifikace odpadních vod s vysokou koncentrací dusičnanů Denitrifikace odpadních vod s vysokou koncentrací dusičnanů Dorota Horová, Petr Bezucha Unipetrol výzkumně vzdělávací centrum, a.s., Ústí nad Labem dorota.horova@unicre.cz Souhrn Biologická denitrifikace

Více

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace Název školy: Číslo a název projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity: Označení materiálu: Typ materiálu: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková

Více

BÍLKOVINY HLÍZ BRAMBOR

BÍLKOVINY HLÍZ BRAMBOR Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích ZEMĚDĚLSKÁ FAKULTA BÍLKOVINY HLÍZ BRAMBOR jejich izolace a možnosti uplatnění Jan Bárta a kol. 19. května 2015, České Budějovice Kancelář transferu technologií

Více

Anaerobní membránové bioreaktory Mgr. Ing. Bc. Lukáš Dvořák, Ph.D.

Anaerobní membránové bioreaktory Mgr. Ing. Bc. Lukáš Dvořák, Ph.D. Anaerobní membránové bioreaktory Mgr. Ing. Bc. Lukáš Dvořák, Ph.D. lukas.dvorak@tul.cz Obsah prezentace co je to anaerobní membránový bioreaktor princip technologie výhody a nevýhody technologická uspořádání

Více

INTENZIFIKACE ČOV V PAPÍRENSKÉM PRŮMYSLU REALIZACE A PROVOZNÍ ZKUŠENOSTI

INTENZIFIKACE ČOV V PAPÍRENSKÉM PRŮMYSLU REALIZACE A PROVOZNÍ ZKUŠENOSTI INTENZIFIKACE ČOV V PAPÍRENSKÉM PRŮMYSLU REALIZACE A PROVOZNÍ ZKUŠENOSTI Ing. Peter Bočan Ing. Roman Wachtl HYDROTECH s.r.o. Odpadní vody v papírenském průmyslu 11.- 12.11.2015 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA

Více

disacharidy trisacharidy atd. (do deseti jednotek)

disacharidy trisacharidy atd. (do deseti jednotek) SACHARIDY Sacharidy jsou nejrozšířenější přírodní látky, stále přítomné ve všech rostlinných a živočišných buňkách. V zelených rostlinách vznikají sacharidy fotosyntézou ze vzdušného oxidu uhličitého CO

Více

FUNKČNÍ VZOREK. OPTIMALIZOVANÝ BIOKATALYZÁTOR LENTIKATS S IMOBILIZOVANÝMI KVASINKAMI SACCHAROMYCES sp. PRO BIOTECHNOLOGICKÉ APLIKACE

FUNKČNÍ VZOREK. OPTIMALIZOVANÝ BIOKATALYZÁTOR LENTIKATS S IMOBILIZOVANÝMI KVASINKAMI SACCHAROMYCES sp. PRO BIOTECHNOLOGICKÉ APLIKACE FUNKČNÍ VZOREK OPTIMALIZOVANÝ BIOKATALYZÁTOR LENTIKATS S IMOBILIZOVANÝMI KVASINKAMI SACCHAROMYCES sp. PRO BIOTECHNOLOGICKÉ APLIKACE AUTOŘI: Libuše Váchová 1, Zdena Palková 2, Radek Stloukal 3, Hana Sychrová

Více

Manganový zeolit MZ 10

Manganový zeolit MZ 10 Manganový zeolit MZ 10 SPECIFIKACE POPIS PRODUKTU PUROLITE MZ 10 je manganový zeolit, oxidační a filtrační prostředek, který je připraven z glaukonitu, přírodního produktu, lépe známého jako greensand.

Více

Laboratorní testování na přítomnost koliformních bakterií, psychrotrofních a termorezistentních mikroorganismů a sporotvorných anaerobních bakterií

Laboratorní testování na přítomnost koliformních bakterií, psychrotrofních a termorezistentních mikroorganismů a sporotvorných anaerobních bakterií Laboratorní testování na přítomnost koliformních bakterií, psychrotrofních a termorezistentních mikroorganismů a sporotvorných anaerobních bakterií Ing. Pavel Kopunecz, ČMSCH a.s. Přehled metod hodnocení

Více

Matematické modely v procesním inženýrství

Matematické modely v procesním inženýrství Matematické modely v procesním inženýrství Věda pro praxi OP VK CZ.1.07/2.3.00/20.0020 Michal Touš AMathNet, Pavlov, 6. - 8. 6. 2011 Osnova 1. Procesní inženýrství co si pod tím představit? 2. Matematické

Více

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál Digitální učební materiál Projekt CZ.1.07/1.5.00/34.0387 Krok za krokem Šablona III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT (DUM) Tématická Nauka o výživě Společná pro celou sadu oblast DUM č.

Více

Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej

Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej V laboratořích Katedry vozidel a motorů Technické univerzity v Liberci byl vyvinut motor pro pohon kogenerační jednotky spalující rostlinný

Více

Odborná škola výroby a služeb, Plzeň, Vejprnická 56, Plzeň. Číslo materiálu 19. Bc. Lenka Radová. Vytvořeno dne

Odborná škola výroby a služeb, Plzeň, Vejprnická 56, Plzeň. Číslo materiálu 19. Bc. Lenka Radová. Vytvořeno dne Název školy Název projektu Číslo projektu Číslo šablony Odborná škola výroby a služeb, Plzeň, Vejprnická 56, 318 00 Plzeň Digitalizace výuky CZ.1.07/1.5.00/34.0977 VY_32_inovace_ZZV19 Číslo materiálu 19

Více

Manažerská ekonomika přednáška Výroba Co rozumíme výrobou? V nejširším pojetí se výrobou rozumí každé spojení výrobních

Manažerská ekonomika přednáška Výroba Co rozumíme výrobou? V nejširším pojetí se výrobou rozumí každé spojení výrobních Manažerská ekonomika přednáška Výroba Co rozumíme výrobou? V nejširším pojetí se výrobou rozumí každé spojení výrobních faktorů (práce, kapitálu, půdy) za účelem získání určitých výrobků (výrobků a služeb

Více

LABORATOŘ OBORU I. Testování katalyzátorů pro přípravu prekurzorů vonných látek. Umístění práce:

LABORATOŘ OBORU I. Testování katalyzátorů pro přípravu prekurzorů vonných látek. Umístění práce: LABORATOŘ OBORU I F Testování katalyzátorů pro přípravu prekurzorů vonných látek Vedoucí práce: Umístění práce: Ing. Eva Vrbková F07, F08 1 ÚVOD Hydrogenace je uplatňována v nejrůznějších odvětvích chemických

Více

Název opory DEKONTAMINACE

Název opory DEKONTAMINACE Ochrana obyvatelstva Název opory DEKONTAMINACE doc. Ing. Josef Kellner, CSc. josef.kellner@unob.cz, telefon: 973 44 36 65 O P E R A Č N Í P R O G R A M V Z D Ě L Á V Á N Í P R O K O N K U R E N C E S C

Více

Přednáška č.7 Ing. Sylvie Riederová

Přednáška č.7 Ing. Sylvie Riederová Přednáška č.7 Ing. Sylvie Riederová 1. Aplikace klasifikace nákladů na změnu objemu výroby 2. Modelování nákladů Podstata modelování nákladů Nákladové funkce Stanovení parametrů nákladových funkcí Klasifikační

Více

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan Číslo projektu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/34.0743 Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan Chemie chemie ve společnosti kvarta Datum tvorby 2.6.2013 Anotace a)

Více

PATRES Školící program. Bioplynové technologie

PATRES Školící program. Bioplynové technologie využití obnovitelných zdrojů energie v budovách Bioplynové technologie Ing. Jiří Klicpera CSc. Ing.Evžen Přibyl ENVIROS, s.r.o. 1 Motto "Já elektřinu ke svému životu nepotřebuji, televizi klidně mohu sledovat

Více