Levegőztetés és pH hatása a xilit hozamra élesztőkkel végzett fermentációk során

Manapság a xilit az egyik legnépszerűbb cukoralkoholok közé tartozik. A xilit xilózból, mikrobiológiai úton, történő előállítása számos kutatás középpontja, mivel a xilit számos termék számára kiváló kiindulási alapanyag, valamint ismertek pozitív egészségügyi hatásai. A xilit édesítő hatása csaknem azonos a glükózéval, bizonyos korlátok között káros mellékhatások nélkül fogyasztható.

Xilitet használnak rágógumi és egyéb édességek ízesítésére, számos kutatás szerint pozitív hatással van a fogzománc egészségére, ezért a fluorid után a fogrémek egyik legfontosabb összetevőjeként tartják számon. Mivel a szájban lévő baktériumok nem tudják lebontani, így csökkenti a fogszuvasodás kialakulásának esélyét. A xilitet infúziós készítményekben is használják, mint energiahordozó [1]. Fontos vegyület lehet a cukorbetegségben szenvedők számára, mivel lassabban emeli meg a vércukorszintet.

A xilit nyírfából (ld. nyírfacukor) és egyéb növényi eredetű biomasszából származtatható, mint pl. kukorica vagy rizs maradvány. A biomassza hemicellulóz tartalmú frakciójának előkezelése után szintetikus vagy fermentatív úton jutunk xilithez [2]. Fermentációs előállítását élesztőkkel és sugaras gombákkal végzik. A fermentációt számos paraméter befolyásolja, melyeknek lehetnek pozitívak vagy negatívak a hozamot tekintve. A tápközegben lévő monoszacharidok, a hőmérséklet, az oldott oxigén szint, az inokulum életkora, a pH valamint a kevertetés sebessége mind lehetnek gátló vagy serkentő hatásúak.

E dolgozatban látható kísérleti fermentációkat az alábbi élesztő fajokkal végeztem: Candida parapsilosis, Hansenula anomala. Az első kísérleti szempont szerint megkíséreltem minél magasabb hozamokat elérni, emellett arra igyekeztél választ keresni, hogy különböző pH szintek milyen hatással vannak a konverzióra. Második szempont pedig az volt, hogy meghatározzam, hogy eltérő levegőztetési viszonyok miként befolyásolják a xilit kihozatalt. A fermentációkat 100 ml térfogatú Erlenmeyer lombikokban végeztem, rázatva (220 rpm), 30 °C-on tartottam őket. A különböző cukrok és cukoralkoholok meghatározására nagy teljesítményű folyadékkromatográfiás eljárást alkalmaztunk.

Felhasznált irodalom:

[1] S-Y. Kim, D-K. Oh, J-H. Kim, Evaluation of xylitol production form corn cob hemicellulose hydrolysate by Candida parapsilosis. Biotechnology Letters, 21, 891 (1999).

[2] T.B. Granström, K. Izumori, M. Leisola, A rare sugar xylitol. Part I-II: the biochemistry and biosynthesis of xylitol – Biotechnological production and future applications of xylitol. Applied Microbiology and Biotechnology, 74, 277 (2007).

szerző

Mihály Máté
biomérnöki
nappali

konzulensek

Mareczky Zoltán
, (külső)
Dr. Fehér Csaba
egyetemi tanársegéd, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
Dr. Barta Zsolt
egyetemi adjunktus, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék