BÍLKOVINY HLÍZ BRAMBOR

Transkript

1 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 JU

2 Hlavní zdroj pro izolaci: průmyslová hlízová voda (PFJ) a její složení komponenta koncentrace v PFJ (g. l -1 ) % sušiny (min. max.) bílkoviny (N x 6,25) 13,4 (8,5 22,2) 26,8 peptidy 2,2 (1,5 3,1) 4,4 aminokyseliny + amidy (N x 5,13) 4,8 (3,3 7,8) 9,6 ostatní dusíkaté látky 0,9 1,8 cukry 7,9 (3,0 24,9) 15,8 lipidy 1,1 2,2 citronová kyselina 5,0 (2,0 12,0) 10,0 askorbová kyselina 0,3 (0,1 0,6) 0,6 ostatní organické kyseliny 1,3 (0,7 5,4) 2,6 chlorogenová kyselina 0,2 (0,1 0,5) 0,4 kávová kyselina 0,07 (0,03 0,3) 0,1 draslík 5,6 (3,9 7,3) 11,2 fosfor 0,5 (0,2 0,9) 1,0 ostatní složky 5,0 10,1 (převzato z Koningsveld 2001)

3 Významní výrobci bramborového škrobu v Evropě (dle serveru PotatoPro) a produkce bramborových bílkovin Nizozemí, Německo, Dánsko, Polsko, Švédsko, Francie, Rakousko Zpracováno dle dostupných informací z webových stránek uvedených společností (stav: září 2013)

4 Schéma výroby bílkovin z hlízové vody (PFJ) Westfalia Separator AG (převzato z Koningsveld 2001) Schéma výroby škrobu z brambor převzato a upraveno dle WESTFALIA SEPARATOR AG, 2002 upraveno podle Koningsveld 2001

5 Zkoušené resp. používané principy izolace bílkovin z hlízové vody Výhody Nevýhody Citace Srážení a) tepelná koagulace vysoká výtěžnost, zvládnutá technologie v průmyslové praxi denaturace bílkovin, velmi nízká rozpustnost MEISTER & THOMPSON (1976) KONINGSVELD (2001) ANONYM (2002) ANONYM (2006) b) nízké ph Relativní jednoduchost denaturace bílkovin, nízká rozpustnost MEISTER & THOMPSON (1976) KNORR (1980) c) ionty kovů při dostatečné koncentraci a použití trojmocných iontů vysoký výtěžek i vysoká rozpustnost d) iontová síla vysoká rozpustnost a zachování nativního stavu bílkovin e) organická rozpouštědla dle konkrétního rozpouštědla a podmínek srážení problematické odstraňování kovových iontů z bílkovinného komplexu KNORR et al. (1977) KNORR (1982) KONINGSVELD (2001) nutnost provést odsolení, velká spotřeba soli KONINGSVELD (2001) pravděpodobně vysoká ekonomická náročnost KONINGSVELD (2001); BÁRTA et al. (2006); HEŘMANOVÁ et al. (2006) f) precipitace + adsorpce pomocí bentonitu vysoká účinnost obtížná desorpce LINDNER et al. (1981) chromatografie a) iontovýměnná ch. na karboxymethylcelulose vysoká účinnost nízké pracovní ph, denaturace bílkovin GONZALES et al. (1991) b) expanded bed adsorption technique účinnost, zachování rozpustnosti, selektivní separace patatinu ultrafiltrace molekulové síto, MWCO kd nativní stav proteinu, funkční ověřená technologie vysoká cena provozu STRAETKVERN et al. (1999) ANDERSSON et al. (2008) LØKRA et al. (2008) LØKRA et al. (2009) nízká životnost membrány, koncentrování antinutričních látek (glykoalkaloidy) WOJNOWSKA et al. (1981); BORUCH et al. (1989); ZWIJNENBERG et al. (2002) Převzato z Bárta (2009)

6 Možnosti spolupráce naší laboratoře a podniku v oblasti využití bramborových bílkovin Konzultace vlastnosti bramborových bílkovin, separační technologie, využití bílkovin Výběr a hodnocení odrůd brambor a optimalizace pěstitelské technologie pro souběžné zpracování na škrob a bílkovin Hledání možností lepšího zhodnocování bramborových bílkovin získaných tepelnou koagulací a) zlepšování rozpustnosti a funkčních vlastností enzymová hydrolýza, chemická modifikace b) výroba antioxidačních preparátů pro masné (potravinářské) výrobky c) využití bioaktivních peptidů d) využití potenciálu antimikrobiálních účinků některých bílkovin Preference spolupráce formou řešení projektu možnost řešení izolace a využití i ostatních rostlinných bílkovin z potravinářských odpadů

7 Naše pracoviště a pracovní tým On-line na: Laboratoř bramborových proteinů Jan Bárta Veronika Bártová Adéla Brabcová František Lorenc Jan Kulík Kontakt: barta@zf.jcu.cz Tel.:

8 Představení pracoviště Katedra speciální produkce rostlinné Oddělení pěstování rostlin je jedním ze čtyř oddělení katedry speciální produkce rostlinné: Biotechnologické centrum Péče o krajinu Rostlinolékařství Pěstování rostlin Foto: web JCU

9 Vybavení pracoviště Pracoviště kromě výukových prostor disponuje: Pokusným a demonstračním pozemkem Laboratořemi Zázemím pro rozbory rostl. materiálu Foto: J. Bárta