1. Αθήνα, 2014
Μελέτη της παραγωγής αιθανόλης και βιομάζας, καθώς και
της απομάκρυνσης του μυκητοκτόνου Procymidone, κατά την
αύξηση του μικροοργανισμού Saccharomyces cerevisiae σε
χυμό σταφυλιού.
Εργαστήριο Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας Τροφίμων
ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ
ΚΑΙ
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩN
Τριμελής Συμβουλευτική και Εξεταστική Επιτροπή:
Σεραφείμ Παπανικολάου (Επιβλέπων Καθηγητής)
Αποστόλης Κουτίνας
Μιχαήλ Κωμαΐτης
Νομικός Σκυλλάς

2. Εισαγωγή

3. Αναζήτηση
εναλλακτικών πηγών
ενέργειας
Βιοαιθανόλη
Αύξηση
παγκόσμιου
πληθυσμού
Μείωση
αποθεμάτων
πετρελαίου
Αύξηση τιμής
πετρελαίου
Εισαγωγή
Παγκόσμιες τάσεις

4. Εισαγωγή
Βιοαιθανόλη
Σημαντικά
Ανακάλυψη και δημιουργία νέων
«υπερπαραγωγικών» στελεχών
(Γενετική μηχανική)
Βελτιστοποίηση μεθόδων παραγωγής
αιθανόλης
Πλεονεκτήματα
Φυσικές και ανανεώσιμες πρώτες ύλες
Διαλυτή στο νερό και βιοδιασπώμενη

5. 1.Σακχαρούχα προϊόντα  μελάσα, φρούτα
2.Αμυλούχα προϊόντα  πατάτα, ρύζι,
βρώμη
3.Λιγνοκυτταρινικά απόβλητα  γεωργικά
υπολείμματα, αστικά απόβλητα
4.Ακάθαρτη γλυκερόλη
Εισαγωγή
Υποστρώματα ζύμωσης

6. Εισαγωγή
Saccharomyces cerevisiae
• Μονοπάτι EMP
• pH: 3,5 - 6,0 , T: 28 - 35˚C
• Υψηλή ζυμωτική ικανότητα
• Ανθεκτικότητα σε υψηλές συγκεντρώσεις αιθανόλης
• Μεταβολισμός πολλών απλών σακχάρων
• Ασφαλές πρόσθετο τροφίμων

7. Εισαγωγή
Στοιχειομετρία
C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2
1 mole 2 moles 2 moles
Μέγιστη θεωρητική απόδοση:
0,51g αιθανόλης / 1g καταν.
σακχάρου

8. Εισαγωγή
Φυτοφάρμακο
Procymidone • Στην Ελλάδα δυστυχώς είναι
αναπόφευκτη η χρήση μυκητοκτόνων
• Υπολείμματα στο τελικό προϊόν:
κίνδυνος υγείας, υποβάθμιση προϊόντος
• Ανήκει στην οικογένεια των
μυκητοκτόνων δικαρβοξυμίδιου
• Καταπολεμά τη σκληρωτηνίαση και το
βοτρύτη
• Εφαρμόζεται με ψεκασμούς σε
συγκέντρωση 3,75g/100L H2O
• MRL: 2mg/kg σταφυλιού

9. Υλικά & Μέθοδοι

10. Θερμικά επεξεργασμένος (5 min)
χυμός σταφυλιού με γλυκόζη –
φρουκτόζη (240 ± 10g/L)
Κλειστού τύπου, αερόβιες
ζυμώσεις
5 διαφορετικά πειράματα (εις
διπλούν)
Υλικά & Μέθοδοι
Πειραματική διαδικασία

11. Υλικά & Μέθοδοι
Διαδικασία προετοιμασίας καλλιέργειας

12. Υλικά & Μέθοδοι
Χημικές αναλύσεις
• pH
• Βιομάζα
• Αναγωγικά σάκχαρα – Μέθοδος DNS
• Σάκχαρα, αιθανόλη & γλυκερόλη - HPLC
• Υπολείμματα Procymidone

13. Υλικά & Μέθοδοι
Δειγματοληψία

14. Αποτελέσματα

15. Αποτελέσματα
Ενδιαφερθήκαμε για:
Παραγωγή βιομάζας (x)
Παραγωγή αιθανόλης (EtOH)
Συντελεστής απόδοσης αιθανόλης (YEtOH/S)
Παραγωγή γλυκερολης (Glyc)
Επιπτώσεις στη ζύμωση από προσθήκη
Procymidone

16. Αποτελέσματα
1η ζύμωση • Χυμός
• Saccharomyces cerevisiae Rhône
2η ζύμωση
• Χυμός
• Saccharomyces cerevisiae X53η ζύμωση
• Χυμός
• Saccharomyces cerevisiae Rhône
• Ο,6 mg Procymidone
4η ζύμωση
• Χυμός
• Saccharomyces cerevisiae X5
• Ο,6 mg Procymidone
• Χυμός
• Ο,6 mg Procymidone
5η ζύμωση

17. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος Rhône – απουσία Procymidone
Xmax (g/L) = 8.88

18. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος Rhône – απουσία Procymidone
EtOHmax (g/L) = 109.86 YEtOH/s (g/g) = 0.46

19. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος Rhône – παρουσία Procymidone
Xmax (g/L) = 8.22

20. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος Rhône – παρουσία Procymidone
EtOHmax (g/L) = 91.48 YEtOH/s (g/g) = 0.38

21. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος X5 – απουσία Procymidone
Xmax (g/L) = 10.50

22. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος X5 – απουσία Procymidone
EtOHmax (g/L) = 102.87 YEtOH/s (g/g) = 0.43

23. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος X5 – παρουσία Procymidone
Xmax (g/L) = 11.20

24. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος X5 – παρουσία Procymidone
EtOHmax (g/L) = 86.55 YEtOH/s (g/g) = 0.36

25. Ασυνεχής καλλιέργεια Saccharomyces cerevisiae
στέλεχος X5 – παρουσία Procymidone

26. Πείραμα –μάρτυρας με χυμό και
Procymidone (απουσία ζύμης)

27. Αποτελέσματα
Στέλεχος Procymidone
Αιθανόλη
(g/L)
YetOH/S
(g/g)
Βιομάζα
(g/L)
Yx/S
(g/g)
Γλυκερόλη
(g/L)
Rhône 109,9 0,434 9,8 0,043 9,93
Rhône √ 92,6 0,406 8,6 0,038 9,89
X5 108,3 0,495 10,8 0,050 6,97
X5 √ 86,6 0,357 11,8 0,053 7,43

28. Συμπεράσματα

29. Συμπεράσματα
• Το Procymidone δεν επηρέασε την παραγωγή
βιομάζας ή την κατανάλωση σακχάρου
• Yψηλή παραγωγή αιθανόλης (109,9g/L –
Rhône & 108,3g/L στο X5) η οποία μειώθηκε με
το Procymidone
• Σημαντική αποικοδόμιση (50%) του
Procymidone από το Saccharomyces
cerevisiae X5

30. Ευχαριστίες
Θα ήθελα να ευχαριστήσω τους καθηγητές μου Σεραφείμ
Παπανικολάου και Γιώργο Κοτσερίδη για την ευκαιρία που μου
προσέφεραν να απασχοληθώ στα εργαστήρια που επιβλέπουν.
Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω τον Δρ. Δημήτρη Σαρρή για
τις πολύτιμες συμβουλές του κατά την διάρκεια των πειραμάτων
όσο και κατά την συγγραφή της παρούσας εργασίας.