Máte rádi kuřata??? Jiří Hanika. Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i., Praha

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


Biologické čištění odpadních vod - anaerobní procesy

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

Poloprovoz. Hydrolýza a frakcionace lignocelulosových materiálů

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Zemědělská fakulta

Zkušební okruhy k přijímací zkoušce do magisterského studijního oboru:

koncentrát přírodních oligopeptidů a aminokyselin

Mendělejevova tabulka prvků

BÍLKOVINY. V organismu se nedají nahradit jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

Bílkoviny - proteiny

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

Oligobiogenní prvky bývají běžnou součástí organismů, ale v těle jich již podstatně méně (do 1%) než prvků makrobiogenních.

ANAEROBNÍ FERMENTACE

Bílkoviny = proteiny

TO-Natural nitrogen K, organické hnojivo

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

Kloubní výživa Ecce Vita s hydrolizovaným Kolagenem

Biologické čištění odpadních vod - anaerobní procesy

Převratný produkt pro profesionální použití, který se dokonale snoubí se všemi typy technických služeb, zvyšuje jejich kosmetický účinek a předchází

AMINOKYSELINY REAKCE

BIOSTIMULÁTOR AGRO-SORB ZDRAVÍ PRO POLE. VP AGRO, spol. s.r.o. Stehlíkova , Praha 6 - Suchdol

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Česko ORGANICKÉ MINERÁLY BIOGENNÍ PRVKY VÁPNÍK, ŽELEZO, JÓD, ZINEK, SELÉN,

Vermikompostování perspektivní metoda pro zpracování bioodpadů. Vermikompostování

AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3

KRMIVA PRO KOI KAPRY CLAY. Prebiotické a probiotické krmivo. Plovoucí krmivo. Zvýrazňuje barevnost ryb. Obsahuje ACTIGEN. Vysoce atraktivní krmivo

BÍLKOVINY HLÍZ BRAMBOR

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

ROZDĚLENÍ A POŽADAVKY NA KATEGORIE FUNKCE VÝROBKU, KATEGORIE SLOŽKOVÝCH MATERIÁLŮ. Jana Meitská Sekce zemědělských vstupů ÚKZÚZ Brno

Obnovitelné zdroje energie

Nová technologie hnojení

1- Úvod do fotosyntézy

Učební osnovy Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemický kroužek ročník 6.-9.

Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin

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

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

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

Procvičování aminokyseliny, mastné kyseliny

1. ročník Počet hodin

Návrh nového evropského nařízení k hnojivým výrobkům

Biologické odstraňování nutrientů

Fotosyntéza Světelné reakce. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni

Tématické okruhy pro státní závěrečné zkoušky

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PŮDA

BÍLKOVINY R 2. sféroproteiny (globulární bílkoviny): - rozpustné ve vodě, globulární struktura - odlišné funkce (zásobní, protilátky, enzymy,...

Proteiny. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Moderní metody intenzivní produkce ryb

Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn

Krmiva pro koi kapry '16/'17

Aplikace anaerobního membránového bioreaktoru pro čištění farmaceutických odpadních vod

MODERNÍ METODY LIKVIDACE PRASEČÍ KEJDY

V organismu se bílkoviny nedají nahradit žádnými jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

Využití pyrolýzy ke zpracování stabilizovaných čistírenských kalů

BIOLOGICKÁ ÚPRAVA ZEMĚDĚLSKÝCH ODPADŮ A STATKOVÝCH HNOJIV

IMPLEMENTACE BIOVENTINGU

Biochemie Ch52 volitelný předmět pro 4. ročník

Vylepšování fotosyntézy

Chemie. Charakteristika předmětu

chartakterizuje přírodní vědy,charakterizuje chemii, orientuje se v možných využití chemie v běžníém životě

Stabilizovaný vs. surový ČK

BIOLOGICKÁ REDUKTIVNÍ DECHLORACE CHLOROVANÝCH ETHENŮ S VYUŽITÍM ROSTLINNÉHO OLEJE JAKO ORGANICKÉHO SUBSTRÁTU PILOTNÍ OVĚŘENÍ

2019 KRMIVA PRO LOSOSOVITÉ RYBY

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

zdraví síla rychlost vytrvalost

Zemědělské systémy I týden

Vejce. Ing. Miroslava Teichmanová

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu:

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

FYTOREMEDIACE LÉČIV A JEJICH REZIDUÍ

Klasifikace vod podle čistoty. Jakost (kvalita) vod. Čištění vod z rybářských provozů

(Text s významem pro EHP)

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Molekulární biotechnologie č.9. Cílená mutageneze a proteinové inženýrství

TERMICKÁ DESORPCE. Zpracování odpadů. Sanační technologie XVI , Uherské Hradiště

Chemie - Septima, 3. ročník

Biologické odstraňování nutrientů

LNÍ VLASTNOSTI ENÍ ANTIMIKROBIÁLN ČESKÁ REPUBLIKA. CHUMCHALOVÁ J. a PLOCKOVÁ M. Ústav technologie mléka a tuků

ÚVOD DO BIOCHEMIE. Dělení : 1)Popisná = složení org., struktura a vlastnosti látek 2)Dynamická = energetické změny

Kvalita kompostu. certifikace kompostáren. Zemědělská a ekologická regionální agentura

Workshop o potravinové budoucnosti

CHARAKTERISTIKA. VZDĚLÁVACÍ OBLAST VYUČOVACÍ PŘEDMĚT ZODPOVÍDÁ ČLOVĚK A PŘÍRODA CHEMIE Mgr. Zuzana Coufalová

Rezidua pesticidů v potravinách, maximální limity reziduí a jejich dodržování a kontrola. Karel Pepperný Státní zdravotní ústav

Vyučovací hodiny mohou probíhat v multimediální učebně, odborné učebně chemie a fyziky, ve venkovních prostorách školy a formou exkurzí.

Chemie a potraviny jak to jde dohromady

NÁVRH. VYHLÁŠKA ze dne 2017,

2) Připravte si 7 sad po pěti zkumavkách. Do všech zkumavek pipetujte 0.2 ml roztoku BAPNA o různé koncentraci podle tabulky.

Prokaryota x Eukaryota. Vibrio cholerae

Půda jako dar. a jak s tímto vzácným darem zacházíme. Miroslav Florián zástupce ředitele ředitel Sekce zemědělských vstupů ÚKZÚZ Brno

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Chemie. Charakteristika vyučovacího předmětu:

a) pevná fáze půdy jíl, humusové částice vážou na svém povrchu živiny v podobě iontů

Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.1.28/ Exkurze Biofarma JURÉ. (Pracovní list)

NUTRACEUTIKA PROTEINY

Aminokyseliny příručka pro učitele. Obecné informace: Téma otevírá kapitolu Bílkoviny, která svým rozsahem překračuje rámec jedné vyučovací hodiny.

AEROBNÍ MIKROORGANISMY UMOŽŇUJÍCÍ BIOREMEDIACI PŮDNÍ MATRICE KONTAMINOVANÉ TCE, DCE

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn

9 Ověření agrochemických účinků kalů z výroby bioplynu (tekuté složky digestátu) pro aplikaci na půdu

Transkript:

Máte rádi kuřata??? Jiří Hanika Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i., Praha 1

Domácí chov? 2

Velkochov? 3

Budoucí rodinný oběd pro 4? 10 000 000 lidí si pochutná na více než 150 000 000 kuřat ročně!!! 4

Nepoživatelné kuřecí odpady druhotné suroviny? Peří: KERATIN? Chrupavky: KOLAGEN? Separát : BIO-PLYN? 5

Keratin: Nepoživatelná bílkovina druhotná surovina nutričních aminokyselin? 6

Stříhané odpadní peří 7

Kolagen: Nepoživatelná bílkovina druhotná surovina nutričních aminokyselin? 8

Kolagen and Keratin Hydrolytické štěpení peptidových vazeb proteinů a esterových vazeb lipidů na směs nutričně ceněných aminokyselin a monoglycerolů, resp. mastných kyselin; využití hydrolyzátů: Kolagen želatina: potravinové doplňky pro regeneraci chrupavek a pokožky (dermatologické krémy). Keratin: ceněné nutrienty pro zálivky a ochranu před stresem rostlin, recyklace biogenních prvků v zemědělské výrobě. 9

Poznatky o keratinu v peří peří = 5-7% hmotnosti kuřat peří = cca 91% protein (keratin), 1% lipidů a 8% voda keratin má semikrystalickou strukturu vláknitou krystalickou fázi (a-šroubovicová proteinová mikrovlákna s menším množstvím b-skládaného listu) spojenou amorfní proteinovou maticí průměrná Mw 60-10 kda vysoký obsah Cys (cca 9%) a to zejména ve strukturách b-skládaného listu s obtížnou rozložitelností 10

Pozorované účinky proteinových hydrolyzátů na rostliny Nárůst biomasy (rostliny či plodů) Zvýšení hladiny sekundárních metabolitů (vit. C, fenolické l.) Zvýšení příjmu živin (N, K, mikroživiny jako Fe, Zn, Cu) ale i snížení (Fe) význam chelatace! Zvýšení intenzity fotosyntézy (např. díky zvýšení koncentrace fotosyntetických pigmentů) Regulace transpirace (otevření průduchů) Fytohormonům-podobná aktivita (auxin, gibberellin..) Zvýšení odolnosti rostlin vůči stresu (teplota, sucho, škůdci) Zvýšení mikrobiální aktivity (CFU, enzym. aktivity, změny populace půdních baktérií i epifytů) 11

Tlaková hydrolýza proteinů z kuřecího odpadu v přítomnosti CO2 alanin cystein 12

Experimenty Kuřecí chrupavky & peří Rabbit, a. s., Trhový Štěpánov Tlaková hydrolýza ÚCHP AV ČR, v. v. i. Praha Analýza produktů VŠCHT FPBT Praha (HPLC/MS) Aplikační testy ECOFUEL, s. r. o., Praha BÚ AV ČR, v. v. i. Průhonice AGRA, a. s., Střelské Hoštice Rabbit, a. s., Trhový Štěpánov 13

Tlakové zařízení pro hydrolýzu bílkovin v přítomnosti CO2 14

PODMÍNKY HYDROLÝZY Hydrolýza v kyselém prostředí Aplikace tlakového oxidu uhličitého a vody Jednoduchá separace reakčního produktu Čtvrtprovozní autoklávové testy: Objem autoklávu 2.5 lt Frekvence míchání 1 Hz Teplota 105-120 o C Tlak 10 20 bar Reakční doba 5 6 hod 15

Tlak [MPa] Teplota [ C] Časový průběh experimentu 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Hydrolýza peří 16.2.2016 160 140 120 100 80 60 40 20 0 16

Filtrace hydrolyzátu peří 17

Produkty hydrolýzy peří Test 16.2.2016; 101 g mražené peří; 1 lt vody T = 126,6 oc; P = 1,76 MPa; t = 5 h 18

Úvodní testy hydrolýzy peří 0,400 a.u. 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 peri1_ peri2_ 0,100 0,050 0,000 T (oc) P (bar) čas (h) konverze zbytek (%) Test 1 105 20 5 62.5 3.6 Test 2 112 11 2 29.8 4.8 19

Vliv tlaku na hydrolýzu keratinu Konverze (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 Tlak (bar) 0 5 10 15 20 25 20

Zbytek po hydrolýze peří 21

Ověření analytické metody Elementární analýza tuhého zbytku a zastoupení prvků v aminokyselinách v hydrolyzátu Prvek Zbytek (% wt.) Aminokysel.(% wt.) C 46,7 43,98 * H 7,64 7,56 ** N 12 13,99 * S 1,18 2,73? O 32,48 31,74 ** 22

Vliv podmínek hydrolýzy Test Tlak (MPa) Peří (g/l) Teplota ( o C) Konver -ze na AK (-) ph hydroly -zátu Asp (mg/l) P1 0,47 62,9 129 0,0442 4,7 618,55 P2 1,87 70,3 129 0,0828 4,3 108,93 P3 1,89 92,462 132 0,1632 6,2 58,51 PA 1,85 71,923 131 0,1179 6,2 39,11 VZ1 0,40 69,6 109 0,0351 n.a. 277,87 VZ2 0,32 68,4 117 0,0380 6 58,33 Heterogenita suroviny podíl brk versus chmýří v peří 23

Distribuce aminokyselin v hydrolyzátu peří 1000,00 mg/lt 100,00 10,00 P1 P2 P3 PA 1,00 0,10 24

a.u. Vliv konverze na sumu AK, kyselinu asparagovou resp. alanin 2500,00 2000,00 1500,00 1000,00 Asp Ala Suma Lineární (Asp) 500,00 Lineární (Ala) Lineární (Suma) 0,00 0,976 0,978 0,98 0,982 0,984 0,986 0,988 0,99 0,992 0,994 0,996 Konverze hydrolýzy peří 25

Distribuce aminokyselin v hydrolyzátu; 8.12.2015 mg/lt Násada: 149 g / 1 lt Teplota 135 C; Tlak 0,56 MPa; Doba reakce 5 h Konverze peří : 45,5% Konverze na AK: 2,7 % 26

SOUHRN Otevřené problémy: Heterogenita suroviny podíl brk versus chmýří v peří. Přenos dat do poloprovozního měřítka (autokláv 25 lt). Optimalizace podmínek a izolace kyseliny asparagové z hydrolyzátu. Zpracování dalších odpadů ze živočišné výroby (srsti zvířat, koželužny). Produkty hydrolýzy mají perspektivní použití v řadě aplikací: Zvlhčování kompostů, recyklace biogenních prvků. Ochranné postřiky rostlin (stres suchem, slunečním světlem ). Nutrinutriční přísady do krmiv zvířat. Nutrienty pro kultivaci řas. 27

PODĚKOVÁNÍ Studie je součástí Strategie AV21 Špičkový výzkum ve veřejném zájmu a projektu "Centrum Kompetence pro výzkum Biorafinace podpořeného Technologickou agenturou ČR (BIORAF - No. TE01020080). 28

Konverze hydrolýzy Vliv teploty na hydrolýzu peří 1 0,995 0,99 0,985 0,98 113 113,5 114 114,5 115 115,5 116 116,5 117 117,5 118 prům. Teplota (oc) 29