4.3 Technologie výroby piva

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "4.3 Technologie výroby piva"

Transkript

1 4.3 Technologie výroby piva Pivovarství patří v našem státě k významným oborům potravinářského průmyslu s mnohaletou úspěšnou tradicí. Pivovarský průmysl vyrábí jako hlavní výrobky světlá a tmavá výčepní piva, ležáky, speciální piva a piva se sníženým obsahem alkoholu. Nejproslulejší výrobky našeho pivovarsko-sladařského průmyslu - slad a pivo - jsou důležitými exportními položkami, stejně jako základní surovina chmel. V celkové světové produkci piva, která je přes 1 miliardu hektolitrů ročně, patří naše republika s 18,6 milióny hektolitrů ročně (1997) mezi přední světové výrobce a zaujímá 16. místo na světě. Ve spotřebě piva, která překračuje 150 l na osobu a rok, patříme k zemím s tradičně vysokou konzumací piva. Finální výrobek pivovarského průmyslu - pivo - je nápoj připravený ze sladu, chmele a vody zkvašením kulturními pivovarskými kvasinkami. Slad jako výchozí surovina se vyrábí ve sladovnách ze sladovnického ječmene naklíčením a hvozděním, neboť samotný ječmen neobsahuje dostatek enzymů a aromatických látek potřebných pro výrobu piva. Kromě uvedených surovin se v některých státech z ekonomických důvodů ve větší či menší míře používají náhražky nákladného sladu, např. nesladovaný ječmen, rýže, kukuřice, surová i rafinovaná sacharóza a další. Pivo se vyrábí v pivovaru a technologie sestává ze tří výrobních úseků, zahrnujících řadu složitých mechanických, fyzikálně chemických a biochemických procesů: 1. výroba mladiny 2. kvašení mladiny a dokvašování mladého piva 3. závěrečné úpravy a stáčení zralého piva Výroba mladiny Výroba mladiny se sestává z následujících technologických úseků: šrotování sladu event. surogátů, vystírání sladového šrotu do vody, rmutování, scezování sladiny a vyslazování sladového mláta, chmelovar a chlazení mladiny. Výroba mladiny probíhá na varně. Zařízení varny bývá vyrobeno buď z mědi, nebo z nerezové oceli. Ve sladu a sladových náhražkách obsažené látky, především škrob, je nejprve nutné převést do roztoku, aby je sladové enzymy mohly přeměnit ve směs nížemolekulárních sacharidů, které později kvasinky zkvasí na etanol a oxid uhličitý. Slad se nejprve rozšrotuje, poté se smísí s vodou při tzv. vystírání. Pak následuje rmutování, při němž dochází k mnoha enzymovým reakcím včetně zcukření škrobu. Většina těchto pochodů probíhá při zvýšených teplotách optimálních pro činnost enzymů, které způsobují rozštěpení a převedení extraktu surovin do

2 roztoku, aby se vytvořily podmínky pro výrobu piva žádaného typu. Rozhodující je činnost amylolytických, proteolytických a kyselinotvorných enzymů; druhotné jsou enzymové reakce štěpení gumovitých látek a hemicelulóz a další reakce. Část extraktu surovin přechází do roztoku již při vystírání, hlavní podíl se však získá až při rmutování, kdy se vystírka vyhřívá postupně na teploty optimální pro činnost jednotlivých skupin enzymů, podle nichž jsou teploty nazývány: 35 až 38 C- kyselinotvorná teplota 48 až 52 C- peptonizační teplota 60 až 65 C- nižší cukrotvorná teplota 70 až 75 C- vyšší cukrotvorná teplota 78 C- odrmutovací teplota Nejdůležitější chemickou reakcí při rmutování je štěpení škrobu na nížemolekulární cukry, zejména glukosu, maltosu a dextriny: Štěpení škrobu má tři fáze - botnání a zmazovatění škrobu, ztekucení škrobu a zcukření škrobu. Zahřívá-li se škrobová emulze (nerozpuštěný škrob rozmíchaný ve vodě), dochází nejprve k botnání a mazovatění. Škrob přechází tímto fyzikálně chemickým dějem do roztoku a mění se v hustou viskózní kapalinu. Zmazovatělý škrob obsahuje vodou nabobtnalé částice, do nichž snadněji vnikají sladové enzymy. Teploty mazovatění u sladového škrobu jsou 50 až 57 C, kdežto u kukuřičného 65 až 75 C a u rýžového dokonce 80 až 85 C, což je důležité pro zpracování náhražek. V další fázi dochází účinkem sladové -amylasy ke ztekucení škrobu za vzniku rozpustného amylodextrinu. Optimální teplota ztekucení škrobového mazu ve rmutech je 65 až 75 C při ph 4,6. Ztekucující -amylasa se inaktivuje při 80 C. V poslední fázi dochází účinkem komplexu více amylolytických enzymů, zejména však - a - amylasy, ke zcukření čili úplnému rozštěpení makromolekul škrobu za vzniku různých nižších cukrů a dextrinů. Optimální teplota zcukřující -amylasy je 60 až 65 C při ph 4,5. Při 75 C se -amylasa inaktivuje, ale oproti -amylase snáší kyselejší prostředí. Prodlužováním nebo zkracováním časových prodlev při optimálních teplotách pro dextrinotvornou -amylasu nebo cukrotvornou -amylasu lze libovolně měnit složení extraktu. Delší časovou prodlevou při 65 C se získá sladina s vyšším podílem zkvasitelných cukrů (maltosy a glukosy). Vyhřeje-li se rmut naproti tomu rychle na 70 C a časová prodleva se udržuje až při této teplotě, potlačí se působení -amylasy a sladina bude bohatá na dextriny. Sladiny s vysokým obsahem zkvasitelných cukrů poskytují piva hlouběji prokvašená s vyšším obsahem alkoholu, kdežto sladiny s více dextriny vedou k nízkoprokvašeným pivům s nižším obsahem alkoholu. Průběh štěpení škrobu se ve rmutech kontroluje jódovou zkouškou. Kromě štěpení škrobu je při rmutování důležité i štěpení vysokomolekulárních bílkovin. Bílkoviny jsou důležité pro pěnivost piva i plnost chuti a jejich štěpné produkty aminokyseliny jsou důležité pro kvašení. Vysoký obsah bílkovin by však vedl k nízké stabilitě a trvanlivosti piva. Štěpení bílkovin způsobené proteolytickými enzymy probíhá intenzivně při teplotách kolem 50 C (peptonizační teplota). Kyselinotvorné enzymy způsobují štěpení organických sloučenin fosforu za uvolňování kyseliny fosforečné, která spolu s aminokyselinami vzniklými štěpením bílkovin snižuje ph a vytváří potřebnou kyselou reakci rmutů, důležitou pro činnost ostatních enzymů. Zařízení pro výrobu mladiny jsou umístěna obvykle ve varnách. Klasické varny jsou buď jednoduché se

3 dvěma nádobami (káď pro vystírání a scezování a pánev či kotel pro rmutování a chmelovar), nebo dvojité s dvěmi káděmi (vystírací a scezovací) a s dvěma pánvemi či kotli (rmutovací a chmelovarová). Moderní vícenádobové varny mají 5 až 8 nádob s různými kombinacemi zdvojení funkčních nádob. Lepší využití prostoru a zejména energie umožňují moderní blokové a spádové varny s uspořádáním nádob nad sebou. Šrotování je mechanické drcení sladového zrna s cílem dokonalého vymletí ensdospermu na vhodný poměr jemných a hrubších částic při zachování celistvosti pluch, neboť ty slouží v pozdější fázi výroby jako filtrační materiál při scezování. Slad i případné náhražky se melou ve šrotovnících, které jsou opatřeny dvěma, čtyřmi, pěti či šesti válci. Slad se šrotuje buď za sucha, nebo kondicionovaný (zvlhčený parou) či za mokra. Jemnost šrotování přímo ovlivňuje činnost sladových enzymů, neboť čím jemnější je šrot, tím lepší je přístup enzymů k jednotlivým částem sladu. Na druhé straně příliš jemný šrot způsobuje ucpávání filtračních kanálků ve vrstvě mláta a způsobuje potíže při scezování. Šrotování se dále musí přizpůsobit kvalitě sladu a technickému vybavení varny. Čím méně je slad rozluštěn, tím jemněji se musí šrotovat. Používá-li pivovar scezovací káď, kde je filtračním materiálem asi 40 cm vysoká vrstva mláta, musí se šrotovat hruběji než při používání sladinového filtru, kde vrstva mláta je pouze 6 cm, hlavním filtračním materiálem je plachetka a využívá se přetlaku. Vystírání je smíchání šrotu, popř. šrotu sladových náhražek, s vodou. Množství sladu a náhražek použité pro jednu várku se nazývá sypání. Objem vody použité k vystírce se nazývá nálev a určuje se podle sypání a typu vyráběného piva. U dobře rozluštěných sladů se vystírá při teplotách 35 až 38 C. Někdy se provádí zápařka, což je vyhřátí části vystírací vody k varu, po skončeném vystírání se přičerpáním této horké vody zvýší teplota vystírky na peptonizační teplotu. Rmutování slouží k přípravě sladiny s požadovanou extraktovou skladbou. Dosahuje se toho postupným vyhříváním části vystírky postupně na jednotlivé rmutovací teploty, optimální pro činnost různých skupin enzymů, až se dosáhne dokonalého zcukření škrobu. U dekokčního rmutování se nakonec rmuty povařují, u infúzního způsobu je nejvyšší odrmutovací teplota. Rozlišují se postupy jednormutové, dvourmutové a třírmutové. Objem dílčích rmutů se volí tak, aby po přečerpání k zbytku vystírky stoupla teplota na požadovanou teplotu. Naše pivovary používají převážně dvourmutové postupy, výjimečně třírmutový nebo jednormutový postup. Zvláštní postup vyžaduje zpracování škrobnatých náhražek. Při zpracování více než 15 % podílu škrobnatých náhražek zpravidla nestačí sladové enzymy a musí se použít enzymové preparáty. Scezování je operace prováděná za účelem oddělení roztoku extraktu, tj. sladiny, od pevného podílu zcukření rmutu, tj. mláta. Scezování se provádí ve scezovací kádi vybavené dvojitým děrovaným dnem a systémem odvodných trubek spojených s kohouty scezovací baterie. Méně často se používá sladinový filtr pracující na principu rámového plachetkového filtru. Při scezování ve scezovací kádi se sladina odděluje od mláta přirozenou filtrací přes vrstvu sedimentovaných pluch a ostatních nerozpustných zbytků sladu. Zfiltrovaný roztok extraktu sladu se nazývá předek a po jeho stečení následuje vyslazování. Vyslazování mláta se provádí 75 C horkou vodou, aby se z mláta vyloužily poslední zbytky rozpustného extraktu. Zfiltrovaný roztok extraktu při vyslazování se nazývá výstřelek a zpravidla se vyslazuje na 2 až 3 výstřelky. Předek a výstřelky se shromažďují v mladinové pánvi, kde se pozvolným zahříváním zvyšuje postupně teplota tak, aby se po skončeném scezování sladina co nejdříve uvedla do varu.

4 Chmelovar má za cíl převedení hořkých látek chmele do mladiny, sterilaci mladiny, inaktivaci enzymů a koagulaci bílkovin s polyfenolovými látkami sladu a chmele. Hlavními reakcemi při chmelovaru jsou izomerační reakce chmelových -hořkých kyselin, při nichž vznikají intenzívně hořké produkty zvané iso- -hořké kyseliny. Dále probíhají Maillgardovy reakce s tvorbou barevných a aromatických látek s oxidoredukčními vlastnostmi a denaturace sladových bílkovin. Chmel či chmelové přípravky se přidávají postupně, nejčastěji na dvakrát až třikrát, podle kvality a typu výrobku. Produktem chmelovaru, který trvá zpravidla 90 až 120 minut, je mladina. Po chmelovaru následuje oddělení zbytků chmele ve chmelovém cízu, pokud nebyl použit chmelový granulát či chmelový extrakt a následuje chlazení mladiny. Chlazení mladiny se dříve provádělo v otevřených nádobách, kde mladina samovolně chladla a sytila se kyslíkem ze vzduchu. To však bylo často zdrojem mikrobiální kontaminace mladiny. Dnes se používají téměř výhradně uzavřené vířivé kádě, kde při teplotách nad 60 C dochází k usazení hrubých kalů, s následujícím dochlazením mladiny v deskových protiproudých výměnících tepla na zákvasnou teplotu 5 až 7 C. Před zakvašením se mladina ještě sytí za sterilních podmínek kyslíkem, který je nezbytný pro činnost kvasinek. Vyrobená mladina musí svou koncentrací extraktových látek odpovídat vyráběnému pivu, tzn. že při výrobě 10 % piva musí obsahovat 10 % hm. extraktových látek. Pro výrobu světlých piv se připravují mladiny ze světlých sladů, pro výrobu tmavých piv ze směsi světlých, tmavých a barevných sladů Kvašení mladiny a dokvašování mladého piva Pro kvašení mladiny se používá buď svrchních pivovarských kvasinek (Saccharomyces cerevisiae) při teplotách kvašení až 24 C, nebo spodních pivovarských kvasinek (Saccharomyces uvarum) při teplotách kvašení 6 až 12 C. Kvašení mladiny je při klasické technologii rozděleno do dvou fází: na hlavní kvašení a dokvašování. Hlavní kvašení se u nás provádí obvykle v otevřených kvasných kádích spodními pivovarskými kvasinkami. Nejdůležitějšími reakcemi hlavního kvašení jsou přeměny zkvasitelných sacharidů glukosy, maltosy a maltotriosy na etanol a oxid uhličitý anaerobním kvašením: Současně se v malé míře tvoří i vedlejší kvasné produkty, alifatické alkoholy, aldehydy, diketony, mastné kyseliny a estery. Všechny tyto látky a jejich vzájemný poměr spoluvytváří chuť a aróma piva. V průběhu hlavního kvašení v kádích umístěných v chlazených místnostech zvaných spilka, se rozlišuje několik stadií. Brzo po zakvašení dochází k zaprašování, kdy se objevuje první bílá pěna na povrchu kvasící mladiny. Následuje odrážení při němž pěna houstne a je vytlačována do středu kvasné kádě. Nízké bílé kroužky představují hustou smetanovou pěnu s kučeravým povrchem a jsou stádiem nejintenzivnějšího kvašení. Vysoké hnědé kroužky jsou způsobeny poklesem ph a vyflotováním vyloučených chmelových a tříslo-bílkovinných sloučenin.

5 Následuje propadání za tvorby husté deky z vyloučených látek na povrchu prokvašené mladiny, tj. mladého piva. Na konci hlavního kvašení sedimentují spodní kvasinky na dno kvasné kádě a po stáhnutí piva se sbírají, propírají se studenou vodou a znovu se nasazují do provozu. Deky se s hladiny mladého piva sbírají, aby do něho nepropadly a nezpůsobily zhoršení chuti piva. Hlavní kvašení trvá zpravidla 6 až 8 dní podle druhu vyráběného piva. Kromě klasického postupu kvašení se v současnosti uplatňují i různé způsoby polokontinuálního kvašení (semispilka) i kontinuálního kvašení. V zahraničí, často v návaznosti na infúzní způsob rmutování, se vyrábějí i svrchně kvašení piva při vyšších teplotách, která se však chuťově odlišují od spodně kvašených piv. Dokvašování a zrání mladého piva se provádí v ležáckém sklepě, kde pivo při teplotách 1 až 3 C velmi pozvolna dokváší, čiří se, zraje a sytí se vznikajícím oxidem uhličitým pod tlakem v uzavřených ležáckých tancích. Doba ležení je závislá na typu piva. U běžných piv do koncentrace mladiny 10 % bývá 3 týdny, pro speciální exportní piva se zvyšuje až na několik měsíců. Jednofázové kvašení, při němž probíhá hlavní kvašení i dokvašování v jedné nádobě, obvykle v cylindrokónických velkoobjemových tancích, představuje nejmodernější technologii pivovarského kvašení s velkými nároky na dodržování technologického postupu i na hygienu a sanitaci, ale s výraznými ekonomickými přednostmi Závěrečné úpravy piva Dokonale vyzrálé pivo se musí ještě před expedicí upravit, a to zfiltrovat, případně pasterovat, případně stabilizovat, stočit do transportních obalů. Filtrace piva Filtrační proces má za cíl odstranit z piva kalící látky a docílit požadovanou čirost 0,2 až 0,4 j.ebc. (Jednotky zákalu EBC jsou arbitrážní jednotky kalibrované na formazinovou suspenzi). Nejčastěji se používá filtrace s přídavkem křemeliny do kalného piva. Křemelina vytváří na pevných přepážkách filtrační vrstvu, ve které se zachycuje jemný kal. Filtrace se provádí na křemelinových svíčkových a deskových filtrech různé konstrukce. Pro dosažení vysoké biologické stability se používají i tzv. EK-filtry, kde je pivo filtrováno přes celulosové desky. Výjimečně se používají i odstředivky. Nejmodernějším, ale dosud velmi nákladným způsobem, je membránová filtrace. Všechny filtry pracují na stejném principu, tj. filtrační vrstva se vytváří z křemeliny naplavením na pevné přepážky. Rozdíly jsou pouze v mechanickém uspořádání filtru a způsobu jeho čištění. Univerzálním a nejčastěji používaným filtrem je filtr deskový. Technologický postup filtrace je cyklický a je zhruba následující: 1. naplavování filtru: do vyčištěného a uzavřeného filtru se vhání pivo s přídavkem křemeliny a filtrát se vrací zpátky do dávkovače křemeliny tak dlouho, dokud není čirý 2. vlastní filtrace: do filtru se vhání kalné pivo, do kterého se přidává stále křemelina (buď stále ve stejné koncentraci, nebo se její přídavek v průběhu procesu snižuje), zfiltrované

6 pivo se odvádí do stáčírny; v průběhu filtrace se vlivem tvorby filtračního koláče snižuje filtrační rychlost, což se obvykle kompenzuje postupným zvyšováním tlaku na vstupu do filtru 3. konec filtrace: proces se ukončí, jestliže tlak na vstupu do filtru již nelze zvyšovat 4. čištění filtru: filtr se otevře, filtrační koláč se odstraní (vede se obvykle do stanice pro regeneraci křemeliny), filtr se vymyje, uzavře, vysanituje a připraví pro další cyklus. Časový průběh filtrace lze obecně vyjádřit vztahem mezi rychlostí filtrace a silou, která překonává filtrační odpor a způsobuje průtok filtrátu: Podrobnější matematický popis je uveden v kapitole Následující obrázky ukazují princip konstrukce deskového filtru a jeho činnosti a jeho konkrétní provedení. Schema průtoku piva článkem deskového filtru Provozní deskový křemelinový filtr Pasterace piva Pasterace se používá pro zvýšení biologické stability piva. Rozšířená je zejména pasterace piva v lahvích či plechovkách v ponorných a tunelových pastérech při teplotě 62 C, méně častá je mžiková pasterace v průtokových pastérech při vyšší teplotě. Stabilizace piva Stabilizace piva se provádí u exportních piv, kdy je nezbytné zaručit mnohaměsíční trvanlivost. Principem pasterace je odstranění prekurzorů zákalů piva, především vysokomolekulárních dusíkatých složek, polyfenolů, kovových iontů a rozpuštěného kyslíku. Používají se stabilizátory srážecí (tanin), adsorpční (silikagel, polyvinylpolypyrolidon), enzymové (papain) a antioxidační (kyselina askorbová). Použití stabilizátorů je v některých zemích omezeno zákonnými předpisy. Stabilizátory se do piva přidávají nejčastěji před koncem dokvašování, aby se případně vyloučené látky odstranily při filtraci.

7 Stáčení piva Stáčení piva do transportních obalů je konečnou fází výroby. U nás se pivo stáčí do cisteren pro dislokované stáčírny a pro export do sudů, lahví a plechovek pro vnitřní obchodní siť i pro export. Při stáčení je nutné zamezit ztrátám oxidu uhličitého, aby neutrpěla kvalita piva, proto jsou stáčecí stroje konstruovány na izobarickém principu. Dalším požadavkem je nutnost zamezení styku piva s kyslíkem a proto se v moderních linkách stáčí pivo pod tlakem oxidu uhličitého do obalů předplněných oxidem uhličitým. Neméně důležitým požadavkem je zajištění dokonalé sanitace všech zařízení, která přicházejí do styku s pivem. U nás se vyrábějí převážně světlá piva technologií dekokčního rmutování a spodního kvašení a podle koncentrace mladiny se rozlišují piva výčepní čili konzumní (do 10,5 %), ležáky (do 12,5 %) a piva speciální (nad 12,5 %). Zvláštním typem piva jsou piva se sníženým nebo nulovým obsahem alkoholu vyráběná buď potlačeným kvašením z nízkoprocentních mladin, nebo odstraněním alkoholu z běžně vyrobeného piva. V posledních letech se zejména v zahraničí rozšířila výroba piv se sníženým energetickým obsahem (lehká piva, light beer). Kvasnicová jsou produkována zpravidla v minipivovarech s vyloučením filtrace. Oblíbenost piva je způsobena jeho senzorickými vlastnostmi. Významné jsou však i jeho dietetické a výživné vlastnosti související s jeho vysokou stravitelností. Výživná hodnota piva se uplatňuje zejména v oblastech s vysokou spotřeba piva na obyvatele, ke kterým patří tradičně i naše země Matematické modelování pivovarské technologie Kvašení Při matematickém modelování pivovarské technologie se kromě běžných vztahů pro přenos tepla a hmoty využívá semiempirických nebo empirických rovnic popisujících speciální procesy a operace. Při kvašení jsou podstatné dva procesy: prokvášení cukrů (tzv. extraktu) a vznik chuťových látek reprezentovaný tvorbou diacetylu. Kvašení může být vedeno buď v beztlakovém režimu (tj. při atmosférickém tlaku) nebo v tlakovém režimu. Klasické kvašení ve spilce je beztlakové, tlakový režim lze realizovat v uzavřených kvasných nádobách, např. v cylindrokónických tancích. Jednoduché modely kvašení popsal Volf (Volf P. a kol.: Modelování kvašení piva v CKT, Kvasný průmysl 38 (1992),č.4, str.102 a č.5, str.132). Pro spotřebu extraktu v beztlakovém režimu byl odvozen semiempirický vztah (4.3.-1) kde jsou: Ex... extrakt (koncentrace cukru) [hm. %] a Ex0 jeho počáteční hodnota, T... teplota [ C], t... čas [dny], k1, k2, a, b... empirické konstanty. Vyšší tlak než atmosférický (tzv. přetlak) v kvasném prostoru způsobuje zpomalení kvašení, což se modeluje přidáním dalšího členu do rovnice pro spotřebu extraktu (4.3.-2) kde jsou: P... přetlak [MPa], k3... empirická konstanta.

8 Pro tvorbu diacetylu při kvašení a jeho rozklad při zrání lze použít rovnici, která vychází pro tvorbu i rozklad z kinetiky 1.řádu a zahrnuje závislost obou procesů na teplotě (4.3.-3) kde jsou: Da... koncentrace diacetylu [mg/l] a Da0 její počáteční hodnota, k4, k5... empirické konstanty. Obvyklé hodnoty konstant ve výše uvedených rovnicích jsou: a = 0.22, b = 0.64, k1 = 0.042, k2 = 2.2, k3 = 2.93, k4 = , k5 = Vznik tepla při kvašení je dán reakčním teplem a v celkové bilanci tepla při modelování procesu se uplatní jako zdrojový člen. Vývin tepla lze modelovat rovnicí vyjadřující vztah mezi spotřebou cukru a množstvím tepla (4.3.-4) kde jsou: Q... množství vzniklého tepla (kj), c... koncentrace cukru [kg/kg], Hr... reakční teplo [kj/kg], t... čas. Podle Rehma (Rehm H.I.: Technische Mikrobiologie, Springer Verlag Berlin, 1969) se přeměnou 1 molu glukózy na etanol vyvine 113 kj tepla, což je po přepočtu 627,8 kj/kg. Filtrace Průběh filtrace lze obecně vyjádřit vztahem mezi rychlostí filtrace (vyjádřenou jako objem filtrátu proteklého jednotkovou plochou za jednotku času) a hnací silou (rozdílem tlaků před a za filtrační plochou). Matematicky zapsáno je filtrační rychlost dána vztahem (4.3.-5) a filtrační rovnice (formulovaná Ruthem) je (4.3.-6) kde jsou: w... filtrační rychlost (m/s), S... filtrační plocha (m 2 ) V... objem filtrátu (m 3 ), t... čas (s),... dynamická viskozita filtrátu (Pa.s), R... celkový odpor filtrační vrstvy (filtrační podložka + filtrační koláč) (m -1 ) p... tlakový spád na filtrační vrstvě (Pa). Při obvyklém postupu se do piva přidává křemelina, která v průběhu filtrace vytváří spolu s kalem filtrační koláč. Ten v průběhu procesu jednak narůstá, jednak se vlivem tlakového spádu na filtrační vrstvě stlačuje a zhutňuje. Celkový odpor filtrační vrstvy v tomto případě vypočteme podle vztahu (4.3.-7) kde jsou: MK... hmotnost koláče (kg), r... specifický odpor filtrační přepážky (m - 1 ),... koeficient odporu koláče (m/kg), který se mění se s tlakovým spádem, což lze popsat empirickým vztahem (4.3.-8)

9 kde k a u jsou empirické konstanty (např. pro obvykle užívanou křemelinu jsou k = 3, a u = 0,15). Vztah pro nárůst hmotnosti koláče v průběhu filtrace odvodíme z bilance hmotnosti křemeliny. 4.4 Technologie výroby pekařského droždí Pekařské droždí se používá ke kynutí těsta při výrobě některých druhů bílého pečiva. Vyrábí se ve dvou formách: lisované droždí, aktivní sušené droždí. Cílem výroby je získat produkt, který by odpovídal požadavkům pekárenské výroby (vysoká mohutnost kynutí v těstě, trvanlivost, mikrobiologická čistota). V České republice se ročně vyrábí kolem tisíc tun lisovaného pekařského droždí. Aktivní sušené droždí se u nás nevyrábí. Nyní je výroba soustředěna do dvou drožďáren (Kolín a Olomouc) Mikroorganismus a suroviny Mikroorganizmus Pro výrobu pekařského droždí se používají v drožďárnách výlučně jen kmeny kvasinek odvozených od rodu Saccharomyces cerevisiae, které byly vyšlechtěny tak, aby v provoze poskytovaly maximální výtěžnost s optimálními vlastnostmi pro pekařské účely. Snímky kvasinek Saccharomyces cerevisiae z mikroskopu Suroviny Do roku 1920 se pro výrobu pekařského droždí používaly především obilné zápary, které se musely upravit tak aby škrob byl převeden na jednoduché cukry (maltosu a glukosu). Po první světové válce nahradila obilí melasa. Pouze v několika státech se ještě k výrobě používá obilí. Pekařské droždí vyrobené z obilných zápar se vyznačuje dobrou kvalitou, především mohutností kynutí a trvanlivostí.

10 U nás se používá k výrobě pekařského droždí výlučně řepná melasa. Hlavními složkami řepné melasy, která mívá průměrně sušinu 75 až 80 % hm., jsou disacharid sacharosa (zpravidla 48 až 50 % hm.), dále necukry a voda. Kromě sacharosy je v řepné melase obsaženo vždy menší množství invertního cukru (0,2 až 0,5 % hm., u vadných melas až 2% hm.). Dalším cukrem v řepné melase je trisacharid rafinosa (0,5 až 2 % hm.). Obsah veškerého dusíku v melase se pohybuje v mezích 1,2 až 1,6 % hm., přičemž z tohoto množství připadá na betainový dusík průměrně 40 až 60 %. Betainový dusík není kvasinkami utilizován. Obsah popelovin v řepné melase bývá 8 až 10 % hm. řepná melasa má mít alkalickou reakci Technologické schéma výroby Příprava zápary Melasa se skladuje v melasnících, ze kterých je přečerpávána do nádrží, kde se připravuje melasová zápara. V některých závodech se k tomu používá varná káď, ve které se melasa při určitém ph (většinou kolem 3 až 4) povařuje s částí živin. Dochází k tzv. čiření melasy (vysrážení nežádoucích koloidních látek, které by zhoršovaly růst kvasinek). Z připravovaného vyčiřeného media se vyloučené kaly oddělují sedimentací, filtrací nebo odstřeďováním. Vzhledem k tomu, že melasa má nedostatek dusíku a fosforu, musíme oba prvky přidat, a to většinou ve formě amoniaku a fosforečné kyseliny. Pro první fáze výroby je nutno též doplňovat růstové látky (biotin, inositol), výhodné je přidávat je ve formě např. corn-steepu (kukuřičný extrakt - vzniká jako odpad při výrobě škrobu z kukuřice), kvasničného autolyzátu aj. V poslední době se zavádí i kontinuální příprava zápar. Kvasinky se připravují v laboratoři (laboratorní propagace) v několika stupních (propagační poměr je 1:5) až do objemu asi 20 litrů. Odtud se asepticky převedou do prvního stupně provozní propagace. Propagační stanice bývá 2 3-členná Laboratorní propagace je anaerobní, v provozní propagaci se již občas slabě větrá. Kvasinky postupně adaptujeme na vyšší větrání a nižší obsah živin (požadavek trvanlivosti výrobku). Proto se v provoze provádí kultivace tzv. násadních (generačních) kvasinek. Dalším důvodem pro přípravu jednotlivých generací je potřeba neustále většího množství zákvasu pro další kultivační stupeň. Zásadní změnu ve složení sušiny generací a konečného výrobku (expedičního droždí) ukazuje následující tabulka. Změny obsahu bílkovin a P2O5 v sušině droždí v jednotlivých fázích výroby Fáze výroby droždí Násadní droždí: Bílkoviny [% hm. v sušině] P2O5 I. generace 55 4,0 II. generace 50 3,6 Expediční droždí: 40 2,8 Mezi jednotlivými generacemi je vždy zařazeno odstřeďování a proprání čistou studenou vodou. Výsledkem je kvasničné mléko o obsahu kolem 15% hm. sušiny. Kvasinky je možné v podobě kvasničného mléka skladovat i několik dní při teplotě 5 C před další kultivací. Hodnota ph při kultivaci se udržuje kolem 4,2 až 5,2. Při vyšší kontaminaci bakteriemi je třeba pracovat při nižším ph. Kultivace kvasinek Kultivace v jednotlivých stupních probíhá za aerobních podmínek - větrání na melasových záparách. Koncentrace zápary závisí především na účinnosti aeračního systému bioreaktoru. U starších větracích systémů (trubkový rošt u dna bioreaktoru bez mechanického míchadla) bylo

11 nutné pracovat zpravidla při nižších koncentracích substrátu pro kultivaci expedičního droždí se používaly zápary o koncentraci do 2 % hm.. V moderních bioreaktorech vybavených různými typy turbínových míchadel a distributory vzduchu, kde se dosahuje vysokých hodnot přestupu kyslíku, je možné provádět kultivace na tzv. hustých záparách. Kultivační postup je diskontinuální - přítokový. Schéma přítoků je předmětem optimalizace procesu a mělo by odpovídat aktuálním potřebám a metabolismu mikroorganismu. Jednoduché řízení procesu kultivace spočívá v regulaci přítoku zápary podle obsahu etanolu v mediu nebo podle obsahu rozpuštěného kyslíku. Kultivace expedičního droždí Kultivace expedičního droždí probíhá již prakticky bez tvorby etanolu. Teplota kultivace bývá kolem 30 až 34 C. Doba fermentace je ovlivněna koncentrací melasy a intenzitou aerace, pohybuje se od 10 do 18 hodin. Proces je značně náročný na dodávku kyslíku, při exponenciálním růstu je v případě poruchy větrání kyslík z media vyčerpán již během 10 sekund. Poslední 1 až 2 hodiny kultivace expedičního droždí se již nepřítokuje žádná melasová zápara. Po skončení kultivace se musí kvasinky rychle oddělit od zápary, což se děje odstředěním na kontinuálních talířových odstředivkách. Kvasničné mléko se několikrát propírá studenou vodou, aby se odstranily zbytky melasové zápary; její přítomnost snižuje významně trvanlivost droždí. Koncentrace kvasničného mléka je kolem 15 % hm. sušiny. Filtrací (kalolisy nebo vakuovými rotačními filtry) kvasničného mléka se získá biomasa o koncentraci kolem % hm. sušiny ve formě lisovaného pekařského droždí. Při konečné operaci se upravuje koncentrace vody a na liberkovacím stroji vznikají kvádry (liberky) o hmotnosti 0,5 kg a 1 kg. V poslední době se vyrábí i menší spotřebitelská balení o hmotnosti 21 a 42 g Kvalitativní znaky droždí Vyrobené lisované pekařské droždí má z hlediska analytického i z hlediska jeho použití pro výrobu bílého pečiva splňovat ukazatele (vyhláška č. 335/1997 Sb.) jako je např. sušina min. 26 % hm., popel max. 9 % hm., hrubé bílkoviny v sušině průměrně 36 až 40 % hm., mohutnost kynutí v těstě max. 90 minut, trvanlivost při 35 C nejméně 72 hodin. Pro hodnocení kvality pekařského droždí je důležitý i obsah cizích kvasinek, max. 15 % hm. Mohutnost kynutí Mohutnost kynutí (fermentační aktivita) se zjišťuje na základě přímého nebo nepřímého měření produkovaného oxidu uhličitého v těstě. Při kvašení sacharidů těsta vzniká účinkem enzymů kvasinek etanol a CO2. V prvním případě měříme přímo produkovaný CO2, kdežto ve druhém případě měříme objem těsta. Vždy je však nutné dodržovat předepsané podmínky stanovení. V naší normě je předepsáno nepřímé měření, jehož výsledek určuje doba, za kterou těsto vykyne na určitý předem stanovený objem. Trvanlivost droždí Trvanlivost droždí je dána dobou, za kterou při předepsané teplotě (nejčastěji 35 C) droždí ztekutí (lyzuje). Kromě lisovaného droždí se vyrábí ještě aktivní sušené droždí. Jeho výhodou je vysoká trvanlivost (6 měsíců až 1 rok), s malou ztrátou aktivity. Pro výrobu je třeba používat pozměněné technologie a jiných kmenů kvasinek. Z hlediska inženýrského se liší pouze výrobní koncovka; odfiltrované droždí se musí granulovat (nudličky, kuličky) a materiál přichází do sušárny (např. fluidní), teplota sušení by neměla přesáhnout hodnotu 45 C. Výrobci většinou

12 používají k ochraně připraveného suchého droždí různých aditiv, která vytvářejí ochranné povlaky na granulích. Takto vyrobené droždí se plní do vzduchotěsných obalů, ve kterých je droždí buď v atmosféře inertního plynu a nebo je obsah evakuován. Kromě sušení lze pekařské droždí konzervovat prudkým zmrazením na 15 C. Při rozmrazování je naopak důležité, aby operace byla co nejpomalejší; jinak dochází k plasmolýze. Rozmražené droždí se musí co nejdříve zpracovat. V některých státech se vyrábí jako konečný produkt kvasničné mléko, které je přímo expedováno v chlazených cisternách k velkospotřebiteli Odpady z výroby droždí Odstředěné zápary, zejména z počátečních kultivačních stupňů obsahují větší množství etanolu (0,5 5 % obj.), který se z nich získává destilací. Drožďárenský líh (i po účinné rafinaci a rektifikaci) patří mezi lihy nižší kvality. Značný problém, který nelze přehlížet, představují odpadní vody: odstředěné zápary a prací vody. Koncentrace organických látek v nich je sice celkem nízká, ale při velkém množství těchto vod to znamená vybudovat značně velkou čistírnu. Na 1 t zpracované melasy (tj. výroba asi 0,75 t lisovaného droždí) se musí počítat s více než 20 m 3 odpadní vody. 4.5 Modelování biotechnologických procesů Modelováním bioprocesů budeme rozumět dynamické modelování, tedy sledování průběhu procesů v čase. Klíčovou veličinou je proto rychlost jejich průběhu (rychlost přeměny látek), která se obvykle objevuje ve zdrojovém členu základní bilanční rovnice. Následující vztahy představují různé modely pro vyjádření rychlosti procesu v závislosti na koncentraci (resp. množství) substrátu, popřípadě produktu nebo enzymu. Matematicky popsat přesný průběh není dost dobře možné, protože se jedná o živé organizmy. Většina uváděných vztahů byla také odvozena na základě zpracování experimentů a zobecněna. U každé rovnice je uvedena základní charakteristika vymezující její použití. Jedná se o základní přehled, podrobnější informace lze najít v literatuře. Rovněž doporučujeme se při studiu konkrétního procesu informovat v literatuře, zda pro jeho rychlost nebyl nalezen nějaký speciální vztah, který vyhovuje lépe než běžně používané Rovnice Michaelis-Mentenové pro reakční rychlost Tato rovnice je k vyjádření rychlosti průběhu bioprocesů (enzymatických reakcí) používána pravděpodobně nejčastěji. Její základní matematický tvar je shodný s tvarem Monodovy rovnice používané pro vyjádření specifické růstové rychlosti mikroorganizmů (kapitola 3.3.1). (4.5.-1) Zde i v dalších vztazích je r rychlost procesu, vmax maximální rychlost (enzymové) reakce a S množství (koncentrace) substrátu. Hodnota KM je tzv. Michaelisova konstanta a je to koncentrace substrátu, při které je rychlost reakce rovna právě polovině své maximální rychlosti. Maximální rychlost reakce je úměrná koncentraci enzymu v reakční směsi, tedy vmax = k.e0, k je rychlostní konstanta. Charakteristický průběh rychlosti reakce v závislosti na koncentraci substrátu je znázorněn na obrázku:

13 Průběh rychlosti reakce podle rovnice Michaelis-Mentenové Jsou na něm vyznačeny 3 zóny koncentrací substrátu. V první z nich (A) pro malé hodnoty S je závislost rychlosti na koncentraci substrátu zhruba lineární a vychází z kinetiky 1.řádu, tedy: ve druhé zóně (B) platí rovnice (4.5.-1) a ve třetí (B) pro vysoké hodnoty S je rychlost reakce zhruba konstantní (což odpovídá kinetice nultého řádu): Modifikované tvary rovnice Michaelis Mentenové (4.5.-2) (4.5.-3) Ze základní rovnice (4.5.-1) vychází řada modifikací pro komplikovanější reakční schémata pro více substrátů a pro inhibované reakce (I... koncentrace inhibitoru, což může být substrát, produkt nebo jiná složka reakční směsi): pro dva substráty: pro kompetitivní inhibici: (4.5.-4) (4.5.-5) pro nekompetitivní inhibici: (4.5.-6) pro smíšenou inhibici: (4.5.-7) pro kinetiku popisující allosterický efekt (tzv. Hillova rovnice): (4.5.-8)

14 Závislost rychlosti na koncentraci substrátu podle Hillovy rovnice pro různá n ukazuje následující graf: Vliv hodnoty n na průběh rychlosti podle Hillovy kinetiky (vmax = 1, KM = 5) Další vztahy pro reakční rychlost Lineární závislost rychlosti na koncentraci substrátu (4.5.-9) Je to typický vztah pro procesy závisející na rychlosti difúze, není ale typický pro biochemické procesy, protože celková rychlost enzymové reakce je většinou nižší než rychlost difúze, která nemůže být v takovém případě řídícím parametrem. Rovnice může být ale použito k vyjádření vlivu některých atypických sloučenin na buňky (např. ve farmakokinetice), kde tyto látky přicházejí do organismu beze změny a rovněž jejich vylučování je nejčastěji řízeno difúzními procesy. Reakční rychlost odvozená z Freundlichovy adsorpční izotermy ( ) Je typická pro proces řízený fyzikální adsorpcí na pevném povrchu. Může být aplikována na hydrolytické reakce, v biologických systémech na utilizaci pevných substrátů jako jsou celulosa, škrob apod. Reakční rychlost odvozená z Monodovy rovnice ( ) Je typickým a nejfrekventovanějším vztahem pro vyjádření kinetiky většiny fermentačních procesů. Tento model vychází z kineticky chemisorpce substrátu na jednom aktivním místě enzymu a odpovídá enzymové kinetice podle Michaelis-Mentenové (viz dále). K je saturační konstanta. Modifikací je reakční rychlost odvozená z Monodovy rovnice pro případ chemisorpce, kde každá molekula enzymu má více než jedno aktivní centrum (místo): ( )

15 Kinetický vztah je vhodný k popisu dynamiky reakčního mechanismu na multienzymových komplexech, specializovaných organelách apod. Parametr n je exponent (obecně racionální konstanta) vyjadřující řád kinetiky Reakční rychlost odvozená za speciálních předpokladů Rovnice odvozená z předpokladu, že závislost reakční rychlosti na koncentraci substrátu je dána řešením diferenciální rovnice 1.řádu: ( ) Toto vyjádření reakční kinetiky není příliš často používáno pro simulace procesů. Může však být použito pro vyjádření rychlosti subprocesu s ohledem na vnitřní omezení reakčního systému, např. popis kinetiky inkorporace stopových prvků nebo fosforu v buněčné stěně a dalších buněčných strukturách. Rovnice odvozená ze stejného předpokladu jako v předchozím případě, tvar diferenciální rovnice je však jiný: Je prakticky používána pro modelování pomalu probíhajících reakcí a reakcí se zpětnovazební autoregulací. Odvození rovnice vychází z principu reversibilního blokování aktivního centra enzymu látkou o koncentraci S. ( ) ( ) Model je možné aplikovat pro případy zpětnovazebné inhibice metabolické dráhy. Vztah je variantou předchozí rovnice pro případy inhibice většího počtu aktivních míst na molekule enzymu. ( ) Oblastí použití tohoto modelu je popis kinetiky funkcí sigmoidního typu a pro případy kompletního zablokování metabolismu dané subjednotky v případě, že hodnota S překročí jistou mez Deaktivace enzymů Nevhodné reakční podmínky (ph, teplota,...) způsobují deaktivaci enzymů a tedy snižování reakční rychlosti. To se nejčastěji modeluje kinetikou prvního řádu, takže rychlost deaktivace rd je dána vztahem (kd je rychlostní konstanta deaktivace, E koncentrace aktivního enzymu) ( )

16 Koncentrace E aktivního enzymu tedy (při vsádkovém procesu) z počáteční hodnoty E0 s časem exponenciálně klesá: Dosadíme-li tento závěr do rovnice Michaelis Mentenové (4.5.-1), dostaneme pro rychlost enzymatické reakce r se zahrnutím deaktivace enzymu vztah (KM je Michaelisova konstanta, t čas). ( )

17 5 EKOLOGIE Znečištění životního prostředí zůstavá stále velmi aktuálním problémem. Metody odstraňování ekologických zátěží mohou být v zásadě trojího typu: fyzikální, chemické a biologické. Posledně jmenované využívají schopnosti adaptace a široké metabolické aktivity mikroorganismů, hub i rostlin. Nejvíce dat a zkušeností bylo doposud získáno u mikroorganismů, převážně bakterií. Významnou metodiku pro odstraňování některých specifických znešišťujících látek (např. těžké kovy) je biosorpce. Ve srovnání s ostatními metodami odstraňování polutantů (např. spalování, odpařování, chemické reakce s jinými látkami apod.) jsou biologické postupy výhodné i ekonomicky. Mimo to, fyzikální či chemické metody vedou většinou k tvorbě dalších toxických látek - intermediátů metabolismu původního polutantu, čímž je problém řešen pouze částečně. Obsah kapitoly: 5.1 Metody studia bioremediační aktivity v laboratorních podmínkách 5.2 Základní bioremediační postupy 5.3 Biosorpce Akumulace kovů biomasou Popis biosorpčních systémů Popis biosorpční rovnováhy Vsádkový proces Náplňová kolona 5.4 Úlohy Odbourávání ropných produktů ve vodě Půdní dekontaminační reaktor Čištění odpadních vod v aerované laguně Biodegradace fenolu Dvoustupňová čistička odpadních vod Výpočet sorpčního chování náplňové kolony 5.1 Metody studia bioremediační aktivity v laboratorních podmínkách Na rozdíl od reálných podmínek se v laboratoři obvykle pracuje v uzavřeném systému, kdy lze s určitou přesností testovat vliv studované látky na biodegradační aktivitu buněk a naopak. Avšak tyto experimenty jsou zatíženy značnou fyziologickou chybou. V uzavřeném systému se postupně, v závislosti na čase, snižuje koncentrace degradované látky až na koncentraci, která již není buňkami využívána. Současně dochází k hromadění metabolitů, z nichž řada působí inhibičně na růst a aktivitu buněk. Mnohem více se přirozeným podmínkám blíží metody kontinuální kultivace.

18 V laboratoři lze modelovat a optimalizovat podmínky degradace, ovšem přenos do reálných podmínek (např. aplikace na poli) je ovlivněn řadou dalších faktorů, které byly v laboratoři eliminovány. Patří mezi ně především složení půdy, povaha organického substrátu, celková koncentrace živin, koncentrace stopových prvků, teplota a vlhkost půdy, složení půdní mikroflory, rostlinný pokryv apod. Závažným problémem při aplikaci bioremediačních technik v reálném prostředí je fakt, že na rozdíl od laboratorních pokusů, kdy používáme jeden typ polutantu (např. ropné uhlovodíky, polychlorované bifenyly,...), se v přírodě vedle majoritního polutantu vyskytuje i řada dalších organických, ale i anorganických látek (např. toxické kovy), které mohou svou přítomností celý proces biodegradace výrazně ovlivnit. Tyto problémy lze částečně odstranit použitím směsných kultur, skládajících se z různých rodů bakterií vzájemně se svojí činností doplňujících. Bioremediační aktivitu buněk významně ovlivňuje i charakter polutantu. Např. ropné látky patří mezi přirozenou složku životního prostředí již mnoho tisíc let, a tak měla půdní mikroflóra dostatek času adaptovat svůj metabolismus na jejich využívání a degradaci. Jiná situace nastává u tzv. xenobiotik, tj. látek, které se v přírodě přirozeně nevyskytují a byly vytvořeny činností člověka. Mezi tyto látky patří např. již zmíněné polychlorované bifenyly (PCB), které jsou stále vysoce sledovanými a studovanými polutanty. Xenobiotika patří mezi látky, které jsou mikroorganismy odbourávány buď velmi pomalu anebo také vůbec ne. Např. kompletní mineralizace PCB vyžaduje nejméně dva různé kmeny bakterií, z nichž první je schopen odbourávat PCB na chlorbenzoové kyseliny a druhý je schopen metabolizovat chlorbenzoové kyseliny. 5.2 Základní bioremediační postupy Jako bioremediace označujeme technologie, které využívají biodegradačních a sorpčních aktivit mikroorganismů. Bioremediační technologie lze rozdělit následujícím způsobem: on site technologie, kdy kontaminovaná zemina není odtěžována z lokality nebo spodní voda není odčerpávána k povrchové degradaci a mikroorganismy se přímo přidávají do kontaminované půdy či vody, ex situ technologie, ve kterých je kontaminovaný materiál odtěžen z původní lokality a vlastní biodegradační proces probíhá na dekontaminační ploše či bioreaktoru. Výhodou postupů on site je to, že jsou levné, průběh degradačních procesů je však obtížně kontrolovatelný. Ex situ technologie jsou nákladnější, ale umožňují mnohem dokonalejší kontrolu procesu; jsou obvykle využívány pro čištění kontaminovaných zemin, ale některých z nich (např. postupů používajících bioreaktory) lze použít i pro čištění kontaminovaných vod. Biodegradce Biodegradační procesy probíhají běžně v přírodě a jsou uskutečňovány běžnou přirozenou mikroflórou přítomnou ve vodě nebo půdě. Rychlost těchto procesů je závislá na chemické struktuře látek a jejich původu. Svou podstatou se nijak neliší od jiných fermentací a rovněž matematický popis je stejný jako je uveden v kapitolách týkajících se modelování mikrobiologických (kap. 3.3) a biotechnologických (kap. 4.5) procesů. Polutant je mikroorganizmy štěpen a spotřebováván jako substrát.

19 Biosorpce Při biosorpci se polutanty (nejčastěji jsou to těžké kovy) neštěpí, ale zachycují na biologických materiálech a tím se odstraňují z životního prostředí. Mechanizmus a matematický popis biosorpce je poměrně složitý a bude podrobněji rozebrán v samostatné kapitole (kap. 5.3) Bioremediační technologie K nejčastěji používaným technologiím patří land farming, náplňová kolona (bed reactor), bioventing, kompostování a kalové reaktory. Pro realizaci jednotlivých technologií je možné využívat i přirozené mikroflóry (především půdní), jejíž růst se urychluje přídavkem živin. Dále je možné pro zvýšení rychlosti degradace využívat vybraných druhů mikroorganismů, případně jejich směsí. Použití směsí mikroorganismů je výhodnější, protože jsou v prostředí stabilnější a odolnější vůči vnějším vlivům. Vhodnou kombinací mikroorganismů je možné dosáhnout i vyšší rychlosti degradačního procesu, protože se mikroorganismy ve své činnosti doplňují. Z uvedených faktů je patrné, že bioremediační procesy jsou závislé na mnoha faktorech a predikce jejich průběhu musí být pro konkrétní lokalitu tvořena individuálně. 5.3 Biosorpce Obsah kapitoly: Akumulace kovů biomasou Popis biosorpčních systémů Popis biosorpční rovnováhy Vsádkový proces Náplňová kolona Akumulace kovů biomasou Škála interakcí, ke kterým může dojít při kontaktu mikroorganismů s kovovými ionty, je velmi široká. Schématicky to ukazuje obrázek.

20 Existuje řada různých mikrobiálních mechanismů, které se podílejí nebo spolupodílejí na odstranění kovových iontů a radionuklidů z roztoků. Kovové ionty mohou být navázány na buněčné stěny nebo na extracelulární polymery. Dále se za přispění aktivního či pasivního transportu mohou dostat do buněk a zde se vázat na různé molekuly nebo ukládat v některých organelách. Buňky také mohou vylučovat do prostředí látky, které vysráží čí pevně naváží kovové ionty nebo mohou svou metabolickou aktivitou převést tyto ionty na méně toxické formy či sloučeniny. V biologických systémech je velmi obtížné určení všech biomolekul či nadmolekulárních útvarů, které se podílejí na vazbě kovů. Velmi výrazně se však na akumulaci podílejí především různé polysacharidy, bílkoviny a peptidy. Hlavními vazebnými skupinami v jejich molekulách jsou nejčastěji skupiny karboxylové, aminové, thiolové, fosfátové a hydroxylové. Vazba kovových iontů je ovlivněna také řadou vnějších a experimentálních podmínek, jako je ph prostředí, teplota a přítomnost ostatních iontů a jiných látek v prostředí. Množství navázaného kovu souvisí nejenom s druhem či kmenem organismu, ale také s jeho stářím, fyziologickým stavem a s podmínkami při kterých byl kultivován. Vazba kovu mikroorganismem je v zásadě dvoufázový proces, zahrnující procesy závislé na metabolické aktivitě buňky a procesy na ní nezávislé. Počáteční akumulační krok je rychlý, obvykle trvá jen několik minut a je prakticky nezávislý na teplotě a celém metabolismu buňky. Proto také není ovlivněn přítomností metabolických inhibitorů a energetických zdrojů metabolismu v prostředí. Tato prvotní vazba kovu probíhá téměř vždy na buněčné stěně a v některých případech může být kov navázán i na extracelulární polymery. Mechanismem tohoto vazebného kroku může být iontová výměna, adsorpce, komplexace, srážení i krystalizace s multilaminární a mikrofibrilární strukturou buněčné stěny. Při vazbě kovů mrtvou biomasou probíhá jenom tento krok vzhledem k chybějící metabolické aktivitě, která je často nezbytná pro vnitrobuněčnou akumulaci kovů. Druhý krok je pomalejší a je silně závislý na metabolismu. Je ovlivňován řadou faktorů, jako je teplota a přítomnost metabolických inhibitorů. Během tohoto kroku může dojít k akumulaci většího množství kovu u některých organismů. Dochází k přenosu kovových iontů přes cytoplazmatickou membránu do buněk pomocí iontových kanálů a pump, různými

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

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

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

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

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

PIVOVARSTVÍ Úvod a historie pivovarství v ČR. Trendy vývoje, technologické schéma.

PIVOVARSTVÍ Úvod a historie pivovarství v ČR. Trendy vývoje, technologické schéma. PIVOVARSTVÍ Úvod a historie pivovarství v ČR. Trendy vývoje, technologické schéma. Pivovarství patří v našem státě k významným oborům potravinářského průmyslu s mnohaletou úspěšnou tradicí. Pivovarský

Více

VÝROBA PIVA TEXT PRO UČITELE

VÝROBA PIVA TEXT PRO UČITELE VÝROBA PIVA TEXT PRO UČITELE Mgr. Jana Prášilová prof. RNDr. Jiří Kameníček, CSc. Olomouc, 2013 Obsah 1. Téma v učebnicích používaných na gymnáziích 2. Teoretické poznatky k problematice 2.1. Základní

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

Bioremediace půd a podzemních vod

Bioremediace půd a podzemních vod Bioremediace půd a podzemních vod Jde o postupy (mikro)biologické dekontaminace půd a podzemních vod Jsou používány tam, kde nepostačuje přirozená atenuace: - polutanty jsou biologicky či jinak špatně

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

Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316

Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316 Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316 VÝROBA PIVA PIVO Pivo je slabě alkoholický nápoj vyráběný z ječného sladu, pitné vody a chmelových produktů

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

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ)

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ) TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ) 5. část TĚKAVÉ ORGANICKÉ SLOUČENINY A PACHOVÉ LÁTKY Zpracoval: Tým autorů EVECO Brno, s.r.o. TĚKAVÉ ORGANICKÉ SLOUČENINY Těkavé organické

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

Optické měřící technologie SIGRIST pro aplikace v pivovarech

Optické měřící technologie SIGRIST pro aplikace v pivovarech Optické měřící technologie SIGRIST pro aplikace v pivovarech Optické měřící technologie SIGRIST pro aplikace v pivovarech Měření zákalu v pivovarnictví a především sledování filtrace v procesu výroby piva

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

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

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

3. FILTRACE. Obecný princip filtrace. Náčrt. vstup. suspenze. filtrační koláč. výstup

3. FILTRACE. Obecný princip filtrace. Náčrt. vstup. suspenze. filtrační koláč. výstup 3. FILTRACE Filtrace je jednou ze základních technologických operací, je to jedna ze základních jednotkových operací. Touto operací se oddělují pevné částice od tekutiny ( směs tekutiny a pevných částic

Více

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

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

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

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

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

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

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

Energetické využití odpadu. 200 let První brněnské strojírny

Energetické využití odpadu. 200 let První brněnské strojírny 200 let První brněnské strojírny Řešení využití odpadů v nové produktové linii PBS Spalování odpadů Technologie spalování vytříděného odpadu, kontaminované dřevní hmoty Depolymerizace a možnosti využití

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

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

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

Management mladých vín 2014

Management mladých vín 2014 Management mladých vín 2014 Čiření mladých vín Senzorické krášlení a filtrace vín z poškozených sběrů Šetrná naplavovací filtrace alternativa křemeliny Stabilizace krystalů s VinoStab Management kyselin

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

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

Biotechnologie 2. Fermentační biotechnologie etanolové kvašení Výroba sladu a piva

Biotechnologie 2. Fermentační biotechnologie etanolové kvašení Výroba sladu a piva mezioborová integrace výuky zaměřená na rostlinnou biochemii a fytopatologii CZ.1.07/2.2.00/28.0171 Biotechnologie 2. Fermentační biotechnologie etanolové kvašení Výroba sladu a piva Marek Petřivalský

Více

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (И) В, G 01 P 17/00. (54) Způeob získávání eoli prvkťl vzácných zemin

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (И) В, G 01 P 17/00. (54) Způeob získávání eoli prvkťl vzácných zemin ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 19 ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (61) (23) Výstavnf priorita (22) Přihlášeno 12 09 86 (2») PV 8176-86.P (И) В, (51) Int. CI.4 G 01 P 17/00 ÚFTAD PRO VYNÁLEZY

Více

SPECIFIKACE KATEGORIÍ PIV

SPECIFIKACE KATEGORIÍ PIV SPECIFIKACE KATEGORIÍ PIV 1. Světlé pivo výčepní Světlé pivo výčepní má nižší až střední plnost, světlou až mírně jantarovou barvu. je nižší až střední, vůně může být mírně esterová, chmelová a sladová.

Více

VYUŢITÍ BIOODPADŮ PŘI ELIMINACI ZNEČIŠTĚNÍ ŢIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ

VYUŢITÍ BIOODPADŮ PŘI ELIMINACI ZNEČIŠTĚNÍ ŢIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ VYUŢITÍ BIOODPADŮ PŘI ELIMINACI ZNEČIŠTĚNÍ ŢIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ Ing. Vít Matějů ENVISAN-GEM, a.s. Biotechnologická divize, Radiová 7, 102 31 Praha 10 envisan@mbox.vol.cz Většina prezentovaných výsledků

Více

Pivovar Budějovický Budvar

Pivovar Budějovický Budvar Pivovar Budějovický Budvar Pivovar Budějovický Budvar byl založen roku 1895, ale co je na něm zajímavé, že jeho statut je stále národní podnik. Roční výstav neboli roční produkce piva činí 1,3 milionu

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

CHARAKTERISTIKA A VÝHODY MINIPIVOVARU

CHARAKTERISTIKA A VÝHODY MINIPIVOVARU CHARAKTERISTIKA A VÝHODY MINIPIVOVARU Restaurační minipivovar dokáže spojením části výrobní a části restaurační vytvořit zařízení, které má velmi dobré ekonomické ukazatele a svou atraktivností spolehlivě

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

Filtrace 18.9.2008 1

Filtrace 18.9.2008 1 Výpočtový ý seminář z Procesního inženýrství podzim 2008 Filtrace 18.9.2008 1 Tématické okruhy principy a instrumentace bilance filtru kalolis filtrace za konstantní rychlosti filtrace za konstantního

Více

Ing. Milan Vodehnal, AITEC s.r.o., Ledeč nad Sázavou

Ing. Milan Vodehnal, AITEC s.r.o., Ledeč nad Sázavou Technologie zneškodňování odpadních vod z galvanického vylučování povlaků ZnNi Ing. Milan Vodehnal, AITEC s.r.o., Ledeč nad Sázavou Používání galvanických lázní pro vylučování slitinových povlaků vzhledem

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

Energie v chemických reakcích

Energie v chemických reakcích Energie v chemických reakcích Energetická bilance reakce CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl rozštěpení vazeb vznik nových vazeb V chemických reakcích dochází ke změně vazeb mezi atomy. Vazebná energie uvolnění

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

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

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

SPECIFIKACE KATEGORIÍ PIV 2014

SPECIFIKACE KATEGORIÍ PIV 2014 SPECIFIKACE KATEGORIÍ PIV 2014 1. Světlé pivo výčepní Světlé pivo výčepní má nižší až střední plnost, světlou až mírně jantarovou barvu. je nižší až střední, vůně může být mírně esterová, chmelová a sladová.

Více

Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů

Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů energií (mechanické, tepelné, elektrické, magnetické, chemické a jaderné) při td. dějích. Na rozdíl od td. cyklických dějů

Více

Speciálně připravený křemičitý koloidní roztok pro čiření mladiny (sladiny)

Speciálně připravený křemičitý koloidní roztok pro čiření mladiny (sladiny) SPINDASOL SB1 Speciálně připravený křemičitý koloidní roztok pro čiření mladiny (sladiny) SPINDASOL SB1 je speciálně připravený křemičitý koloidní roztok pro čiření pivovarské sladinky. Přípravek snižuje

Více

http://budweiser-budvar.cz/o-spolecnosti/produkty/jak-se-vari-budvar.html

http://budweiser-budvar.cz/o-spolecnosti/produkty/jak-se-vari-budvar.html http://budweiser-budvar.cz/o-spolecnosti/produkty/jak-se-vari-budvar.html 1. Slad - základ pro dobré pivo a. příjem, třídění, čištění skladování c. klíčení Přečištění se provádí na aspirátorech a třídí

Více

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0185 Název projektu: Moderní škola 21. století Zařazení materiálu: Šablona: III/2

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0185 Název projektu: Moderní škola 21. století Zařazení materiálu: Šablona: III/2 STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA A STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ NERATOVICE Školní 664, 277 11 Neratovice, tel.: 315 682 314, IČO: 683 834 95, IZO: 110 450 639 Ředitelství školy: Spojovací 632, 277 11 Neratovice tel.:

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

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

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

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

MODERNÍ METODY LIKVIDACE PRASEČÍ KEJDY

MODERNÍ METODY LIKVIDACE PRASEČÍ KEJDY MODERNÍ METODY LIKVIDACE PRASEČÍ KEJDY Nápravník, J., Ditl, P. ČVUT v Praze 1. Dopady produkce a likvidace prasečí kejdy na znečištění životního prostředí Vývoj stavu půdního fondu lze obecně charakterizovat

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

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

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk. Výukový materiál. zpracovaný v rámci projektu. EU Peníze SŠ

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk. Výukový materiál. zpracovaný v rámci projektu. EU Peníze SŠ Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU Peníze SŠ Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0130 Šablona: III/2 Ověřeno ve výuce dne: 19. 10.

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

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

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

Čistírna odpadních vod

Čistírna odpadních vod Čistírna odpadních vod Čistírna odpadních vod - ČOV = zařízení, kde dochází k čištění odpadní vody v blízkosti provozů čištění průmyslových vod v zemědělské výrobě u měst a obcí mechanicko biologická čistírna

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

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

Metodika stanovení kyselinové neutralizační kapacity v pevných odpadech

Metodika stanovení kyselinové neutralizační kapacity v pevných odpadech Metodika stanovení kyselinové neutralizační kapacity v pevných odpadech 1 Princip Principem zkoušky je stanovení vodného výluhu při různých přídavcích kyseliny dusičné nebo hydroxidu sodného a následné

Více

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996 Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996 Šablona: III/2 č. materiálu: VY_32_INOVACE_CHE_419 Jméno autora: Třída/ročník: Mgr. Alena

Více

autoři a obrázky: Mgr. Hana a Radovan Sloupovi

autoři a obrázky: Mgr. Hana a Radovan Sloupovi EKOLOGIE autoři a obrázky: Mgr. Hana a Radovan Sloupovi 1. Určitě jsi v nabídkových letácích elektroniky zaregistroval zkratku PHE. Jde o poplatek za ekologickou likvidaci výrobku. Částka takto uvedená

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

Mnohobuněčné kvasinky

Mnohobuněčné kvasinky Laboratoř buněčné biologie PROJEKT Mnohobuněčné kvasinky Libuše Váchová ve spolupráci s laboratoří Prof. Palkové (PřFUK) Do laboratoře přijímáme studenty se zájmem o vědeckou práci Kontakt: vachova@biomed.cas.cz

Více

Ad 1: Jednotky hořkosti piva (EBU)

Ad 1: Jednotky hořkosti piva (EBU) 4 6 Berliner Weisse (berlínské bílé) 6 12 Biere blanche (witbier) 6 18 Weissbier Ad 1: Jednotky hořkosti piva (EBU) Weissbier 8 16 American lager 12 24 Trapistická piva 16 24 Ležák 16 35 Kölsch 18 24 Tmavé

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

HVOZDĚNÍ. Ing. Josef Prokeš

HVOZDĚNÍ. Ing. Josef Prokeš HVOZDĚNÍ Ing. Josef Prokeš Cílem hvozdění je převést zelený slad s vysokým obsahem vody do skladovatelného a stabilního stavu. Zastavit životní projevy a luštící pochody v zrně a během hvozdění vytvořit

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

PROBIOTICKÉ TECHNOLOGIE V ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD. EM-Eko

PROBIOTICKÉ TECHNOLOGIE V ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD. EM-Eko PROBIOTICKÉ TECHNOLOGIE V ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD EM-Eko ÚPRAVA ODPADNÍCH VOD Snížení nebo odstranění organických látek, sušiny a živiny Snížení nebo odstranění nemocí způsobující organismy Snížení nebo

Více

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření hodnoty ph a vodivosti kapalin

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření hodnoty ph a vodivosti kapalin Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření hodnoty ph a vodivosti kapalin Autor: Doc. Ing. Josef Formánek, Ph.D. Podklady k principu měření hodnoty ph a vodivosti

Více

E K O G Y M N Á Z I U M B R N O o.p.s. přidružená škola UNESCO. Pracovní list ke kapitole PITNÁ A ODPADNÍ VODA

E K O G Y M N Á Z I U M B R N O o.p.s. přidružená škola UNESCO. Pracovní list ke kapitole PITNÁ A ODPADNÍ VODA Pracovní list ke kapitole PITNÁ A ODPADNÍ VODA 1/ V tabulce je zaznamenám vývoj cen vodného a stočného v Brně. Sestrojte graf do kterého zanesete hodnoty s tabulky. rok vodné v Kč/1000 l stočné v Kč/1000

Více

Vliv chemické aktivace na sorpční charakteristiky uhlíkatých materiálů

Vliv chemické aktivace na sorpční charakteristiky uhlíkatých materiálů VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA HORNICKO GEOLOGICKÁ FAKULTA Institut čistých technologií těžby a užití energetických surovin Vliv chemické aktivace na sorpční charakteristiky uhlíkatých

Více

Zvýšení rentability provozu mlékárny využitím metodiky čistší produkce

Zvýšení rentability provozu mlékárny využitím metodiky čistší produkce Zvýšení rentability provozu mlékárny využitím metodiky čistší produkce Mlékárna se svou velikostí řadí spíše mezi menší mlékárny, charakterem výroby patří do skupiny mlékáren výrobně konzumních. Zpracovává

Více

PIVOVARSKÁ ŠKOLA ŠKOLICÍ A INFORMAČNÍ STŘEDISKO Projekt č. JPD 3/263

PIVOVARSKÁ ŠKOLA ŠKOLICÍ A INFORMAČNÍ STŘEDISKO Projekt č. JPD 3/263 Pivo českého typu" Pivo, jeden z nejstarších osvěžujících mírně alkoholických nápojů lidstva, se těší v Čechách největší oblibě. Základní princip výroby piva se dodnes od dob Sumeřanů a Egypťanů nezměnil.

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

ENZYMY. RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D.

ENZYMY. RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D. ENZYMY RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D. Enzymy: katalyzátory živé buňky jednoduché nebo složené proteiny Apoenzym: proteinová část Kofaktor: nízkomolekulová neaminokyselinová struktura nezbytně nutná pro funkci

Více

VYHLÁŠKA č. 450/2004 Sb. ze dne 21. července 2004, o označování výživové hodnoty potravin, ve znění vyhlášky č. 330/2009 Sb.

VYHLÁŠKA č. 450/2004 Sb. ze dne 21. července 2004, o označování výživové hodnoty potravin, ve znění vyhlášky č. 330/2009 Sb. VYHLÁŠKA č. 450/2004 Sb. ze dne 21. července 2004, o označování výživové hodnoty potravin, ve znění vyhlášky č. 330/2009 Sb. Změna: 330/2009 Sb. Ministerstvo zdravotnictví stanoví podle 19 odst. 1 písm.

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

Laboratorní cvičení z kinetiky chemických reakcí

Laboratorní cvičení z kinetiky chemických reakcí Laboratorní cvičení z kinetiky chemických reakcí LABORATORNÍ CVIČENÍ 1. Téma: Ovlivňování průběhu reakce změnou koncentrace látek. podmínek průběhu reakce. Jednou z nich je změna koncentrace výchozích

Více

3 - Hmotnostní bilance filtrace a výpočet konstant filtrační rovnice

3 - Hmotnostní bilance filtrace a výpočet konstant filtrační rovnice 3 - Hmotnostní bilance filtrace a výpočet konstant filtrační rovnice I Základní vztahy a definice iltrace je jedna z metod dělení heterogenních směsí pevná fáze tekutina. Směs prochází pórovitým materiálem

Více

Jak se čistí odpadní voda

Jak se čistí odpadní voda Jak se čistí odpadní voda Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. K čemu slouží ČOV Čistírna

Více

Použití v laboratorních podmínkách

Použití v laboratorních podmínkách Použití v laboratorních podmínkách Obsah Velcorin použití v laboratorních podmínkách Strana 3 5 Úvod Strana 3 Bezpečnostní opatření Strana 3 Pracovní postup (senzoricky) Strana 4 Pracovní postup (mikrobiologicky)

Více

Hydrosféra - (vodní obal Země) soubor všeho vodstva Země povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech.

Hydrosféra - (vodní obal Země) soubor všeho vodstva Země povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech. Hydrosféra - (vodní obal Země) soubor všeho vodstva Země povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech. hydrologie hydrogeografie oceánografie hydrogeologie Hydrologický

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

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

FILTRAČNÍ VLOŽKY VS PC 12 5222 1. POPIS 2. PROVEDENÍ 3.POUŽITÍ PODNIKOVÁ NORMA

FILTRAČNÍ VLOŽKY VS PC 12 5222 1. POPIS 2. PROVEDENÍ 3.POUŽITÍ PODNIKOVÁ NORMA PODNIKOVÁ NORMA FILTRAČNÍ VLOŽKY VS PC 12 5222 1. POPIS Filtrační vložka se skládá z rámu z ocelového pozinkovaného plechu, ve kterém je v přířezu ochranné textilie mezi dvěma mřížkami uložen sorbent (upravované

Více

Nutriční aspekty konzumace mléčných výrobků

Nutriční aspekty konzumace mléčných výrobků Nutriční aspekty konzumace mléčných výrobků Prof. MVDr. Lenka VORLOVÁ, Ph.D. a kolektiv FVHE VFU Brno Zlín, 2012 Mléčné výrobky mají excelentní postavení mezi výrobky živočišného původu - vyšší biologická

Více

5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku. 5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku

5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku. 5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku 5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku Zdroje dusíku dostupné v půdě: Amonné ionty + Dusičnany = největší zdroj dusíku v půdě Organický dusík (aminokyseliny, aminy, ureidy) zpracování

Více

Chemie - 5. ročník. přesahy, vazby, mezipředmětové vztahy průřezová témata. očekávané výstupy RVP. témata / učivo. očekávané výstupy ŠVP.

Chemie - 5. ročník. přesahy, vazby, mezipředmětové vztahy průřezová témata. očekávané výstupy RVP. témata / učivo. očekávané výstupy ŠVP. očekávané výstupy RVP témata / učivo Chemie - 5. ročník Žák: očekávané výstupy ŠVP přesahy, vazby, mezipředmětové vztahy průřezová témata 1.2., 2.1., 2.2., 2.4., 3.3. 1. Přeměny chemických soustav chemická

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