Wpływ dodatku ekstraktu drożdżowego i stężenia wywaru na stopień usunięcia związków barwnych z melasowego wywaru gorzelniczego z zastosowaniem szczepu Pediococcus parvulus MiLab099

• Autorzy: Krzywonos M. , Trzepak K. , Wilk M.

Warianty tytułu

EN

Removal of beet vinasse colorants using Pediococcus parvulus MiLab099: effect of yeast extract and concentration of vinasse

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Buraczany wywar melasowy, produkt uboczny przemysłu gorzelniczego, charakteryzuje ciemnobrunatna barwa, za którą odpowiadają melanoidyny, karmele oraz produkty alkalicznego rozkładu inwertu. Celem badań było określenie wpływu dodatku ekstraktu drożdżowego i stężenia wywaru na stopień jego dekoloryzacji w hodowli bakterii fermentacji mlekowej Pediococcus parvulus MiLab099. Zastosowano kompozycyjny plan rotatabilny (N = 2, α= 1,4142, N = 10). Hodowlę prowadzono metodą wstrząsarkową (120 obr.· min-1) w kolbach stożkowych (250 cm3), które zawierały 100 cm3 podłoża o składzie wynikającym z planu eksperymentu: stężenie wywaru od 7,57 do 92,43% oraz dodatek ekstraktu drożdżowego (YE) od 0,17 do 5,83 g·dm-3. Inokulum dodawano w ilości 1 cm3. Efektywność dekoloryzacji wywaru oceniano spektrofotometrycznie (475 nm). Stopień usunięcia kolorantów oznaczano metodą Iwanowa-Sapronowa. Dla większości wariantów stopień dekoloryzacji wywaru nie przekroczył 10%, a maksymalna wartość wyniosła ok. 21%. Statystycznie istotny wpływ (p ≤ 0,05) na stopień dekoloryzacji wywaru miało jego stężenie, zaś nieistotny statystycznie okazał się dodatek YE.

EN

Beet vinasse is a by-product of distillery industry. It is characterized by a dark brown color. Mostly responsible for color are melanoidins, caramels and alkaline products of invert degradation. The aim of this study was to evaluate the effect the addition of yeast extract and concentration of beet vinasse on the degree of removal colored compounds using lactic acid bacteria Pediococcus parvulus MiLab099. The compositional rotatable plan (N0 = 2, α= 1.4142, N = 10) was used for the study. Cultivation was carried out as shake-flask culture (250 cm3, 120 rpm). Medium contained, resulting from plan of the experiment concentration of the vinasse (from 7.57 to 92.43%) and yeast extract (from 0.17 to 5.83 g·dm-3). The inoculum was added in an amount of 1 cm3. The decolorization effectiveness was evaluated by measuring the absorbance (475 nm). Removal of colored compounds were determined using Ivanov-Sapronov method. For most runs decolorization did not exceed 10% and the maximum was approx. 21%. A statistically significant effect (p ≤ 0.05) on the decolorization has vinasse concentration. It has been shown that the addition of yeast extract was negligible.

Słowa kluczowe

PL

Pediococcus parvulus; wywar gorzelniany; dekoloryzacja; bakterie kwasu mlekowego; gorzelnictwo; ekstrakty drozdzowe

EN

Pediococcus parvulus; distillery decoction; decolourization; lactic acid bacteria; distillery industry; yeast extract

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2014
• Tom: 13
• Numer: 4
• Opis fizyczny: s.29-40,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Krzywonos M.

• Katedra Inżynierii Bioprocesowej, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, ul.Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

autor

Trzepak K.

• Katedra Inżynierii Bioprocesowej, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, ul.Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

autor

Wilk M.

• Katedra Inżynierii Bioprocesowej, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, ul.Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

Bibliografia

• Arimi M.M., Zhang Y., Götz G., Kiriamiti K., Geißen S.-U., 2014. Antimicrobial colorants in molasses distillery wastewater and their removal technologies. Int. Biodeterior. Biodegradation, 87, 34-43.
• Bharagava R.N., Chandra R., Rai V., 2009. Isolation and characterization of aerobic bacteria capable of the degradation of synthetic and natural melanoidins from distillery effluent. World J. Microbiol. Biotechnol., 25 (5), 737-744.
• Coca M., 2004. Study of coloured components formed in sugar beet processing. Food Chem., 86 (3), 421-433. Dr Lange, 2000. Handbook of Photometrical Operation Analysis.
• Garai-Ibabe G., Dueñas M.T., Irastorza A., Sierra-Filardi E., Werning M.L., López P., Corbí A.L., Fernández de Palencia P., 2010. Naturally occurring 2-substituted (1,3)-P-d-glucan producing Lactobacillus suebicus and Pediococcusparvulus strains with potential utility in the production of functional foods. Bioresour. Technol., 101 (23), 9254-9263.
• Hatano K., Kikuchi S., Miyakawa T., Tanokura M., Kubota K., 2008. Separation and characterization of the colored material from sugarcane molasses. Chemosphere, 71 (9), 1730-1737.
• Kraszewska J., Wzorek W., Sztando E., 2005. Wybrane właściwości probiotyczne szczepów Lactobacillus plantarum i możliwości ich wykorzystania w produkcji bioaktywnych napojów słodowych. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment., 4 (1), 27-38.
• Krzywonos M., Seruga P., 2012. Decolorization of sugar beet molasses vinasse, a high-strength distillery wastewater, by lactic acid bacteria. Pol. J. Environ. Stud., 21 (4), 943-948.
• Krzywonos M., Szymańska K., 2011. Glinka haloizytowa oraz węgiel aktywny jako potencjalne sorbenty w procesie skutecznego odbarwiania buraczanego wywaru melasowego. Acta Sci. Pol., Biotechnol., 10 (4), 5-16.
• Limkhuansuwan V., Chaiprasert P., 2010. Decolorization of molasses melanoidins and palm oil mill effluent phenolic compounds by fermentative lactic acid bacteria. J. Environ. Sci., 22 (8), 1209-1217.
• Naik N.M., Jagadeesh K.S., Alagawadi A.R., 2008. Microbial decolorization of spentwash: a review. Indian J. Microbiol., 48 (1), 41-48.
• Ohmomo S., Daengsubha W., Yoshkawa H., Yui M., Nozaki K., Nakajima T., 1988. Screening of anaerobic bacteria with the ability to decolorize molasses melanoidin 1. Agric. Biol. Chem. 52 (10), 2429-2435.
• Ojijo V.O., Onyango M.S., Ochieng A., Otieno F.A.O., 2010. Decolonization of melanoidin containing wastewater using South African coal fly ash. Int. J. Civ. Environ. Eng. 2 (1), 17-23.
• Sapronov A.R., 1963. Kolichectvennoe opredelenie krasyashchikh veshchestv v produktakh sahar- nogo proizvodstva (Quantitative determination of colourants in the sugar industry products) (in Russian). Sacharnaja Prom., SSSR 37, 32-35.
• Tiwari S., Rai P., Yadav S.K., Gaur R., 2013. A novel thermotolerant Pediococcus acidilactici B-25 strain for color, COD, and BOD reduction of distillery effluent for end use applications. Envi­ron. Sci. Pollut. Res. iIernational, 20 (6), 4046-4058.
• Tondee T., Sirianuntapiboon S., 2008. Decolorization of molasses wastewater by Lactobacillus plantarum No. PV71-1861. Bioresour. Technol. 99 (14), 6258-65.
• Vlissidis A., Zouboulis A.I., 1993. Thermophilic anaerobic digestion of alcohol distillery wastewa­ters. Bioresour. Technol., 43 (2), 131-140.
• Wilkie A.C., Riedesel K.J., Owens J.M., 2000. Stillage characterization and anaerobic treatment of ethanol stillage from conventional and cellulosic feedstocks. Biomass and Bioenergy, 19 (2), 63-102.