glucosio 2 etanolo + 2 CO 2 Prove comparative

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Tommasa Pizzi
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1 Fermentazione alcolica - Saccharomyces cerevisiae Impiego di cellule di cellule libere e immobilizzate (alginato di calcio) Finalità della sperimentazione Fase sperimentale Valutazione della capacità fermentativa di cellule libere e immobilizzate S. cerevisiae Rilevazione della CO valutazione dello sviluppo di CO 2 nel tempo cellule immobilizzate cellule libere in diverse condizioni cellule in impasto glucosio 2 etanolo + 2 CO 2 Prove comparative

(lievito compresso). Soluzioni di diversi zuccheri/substrati al 2%.

2 Giorno 1: Prove di fermentazione di diversi zuccheri/substrati Materiale Provette di diverse dimensioni Soluzione di lievito compresso al 2% (lievito secco) o al 6% (lievito compresso). Soluzioni di diversi zuccheri/substrati al 2%. Bagnomaria Glucosio Fruttosio Galattosio Maltosio Saccarosio Lattosio lievito compresso lievito essiccato

Procedura preparare in doppio una serie di provette vuote, quelle a diametro più largo, siglandole con i diversi substrati in ciascuna provetta piccola (sempre in

con un dito) e agitare bene per inversione costruire un respirometro rudimentale inserendo la provetta piccola in quella grande precedentemente siglata e girare il

3 Procedura preparare in doppio una serie di provette vuote, quelle a diametro più largo, siglandole con i diversi substrati in ciascuna provetta piccola (sempre in doppio per ciascun substrato) inserire 1,6 ml della soluzione di lievito e 1,6 ml della soluzione del corrispondente substrato chiudere la provetta (.con un dito) e agitare bene per inversione costruire un respirometro rudimentale inserendo la provetta piccola in quella grande precedentemente siglata e girare il tutto velocemente (eventualmente con l aiuto di una provetta o di una matita) mettere a incubare a 40 C Determinare il substrato che ha consentito la più elevata produzione di CO2.

4 Valutazione della concentrazione cellulare nel campione di lievito lievito compresso lievito essiccato Sospensione lievito in acqua distillata sterile Conta in piastra Conta totale (Burker) Determinazione del peso secco cellulare Pesare un campione di lievito (2-3 g) Disporlo in un piattello e metterlo in stufa a 105 C

5 Giorno 2: Procedura Burrows Harrison Un campione di lievito pari a 160 mg ss è sospeso in 15 ml di acqua distillata. La sospensione è miscelata a 20 g di farina. L impasto ottenuto, dopo mescolamento è posto in reattore incamiciato a 29 C ± 0,5 C. Lo sviluppo di CO 2 (ml) è valutato fino a 150 minuti di reazione. I risultati sono espressi in termini di sviluppo di CO 2 riferito a 1 g di lievito compresso (ml/g). Valore minimo: 110 ml CO 2 sviluppati a 120 minuti di reazione. Reattore incamiciato dove avviene la fermentazione Lievito compresso Lievito essiccato

7 Cellule immobilizzate Materiale Alginato di Na 2% p/v CaCl 2 0,1 M Sospensione di lievito Alginato di Na (Saccharomyces cerevisiae): 10,7 g di lievito compresso o il corrispondente sul secco di lievito essiccato, sospesi in 20 ml di acqua. CaCl 2 Lievito compresso Lievito essiccato

8 Cellule di Saccharomyces cerevisiare immobilizzate

9 Procedura 20 ml di alginato di Na (solubile) + 20 ml della sospensione cellulare estrusione tramite siringa in CaCl 2 16 h di sosta a 5 C formazione di alginato di Ca (insolubile) lavaggio con acqua distillata delle cellule immobilizzate Preparazione cellule immobilizzate 35 ml glucosio o altro zucchero (al 2%) + cellule immobilizzate (o libere) incubazione in reattore a 30 C rilevazione volumetrica della CO 2 sviluppata Allestimento della fermentazione

10 Giorno 3: Produzione di CO 2 con cellule libere e immobilizzate Sospensione di lievito (Saccharomyces cerevisiae): 10,7 g di lievito compresso o il corrispondente sul secco di lievito essiccato, sospesi in 20 ml di acqua. Trasferire le sfere di immobilizzato nel reattore Cellule libere 20 ml della sospensione cellulare sono trasferiti nel reattore incamiciato. Vengono aggiunti 35 ml di una soluzione di saccarosio al 4%. Reattore termostatato a 30 C, si verifica la produzione di CO 2 ogni 5 min per 1 h. Cellule immobilizzate Tutte le sfere di immobilizzato (20 ml di sospensione cellulare) sono trasferite nel reattore incamiciato. Vengono aggiunti 35 ml di una soluzione di saccarosio al 4%. Reattore termostatato a 30 C, si verifica la produzione di CO 2 ogni 5 min per 1 h.

11 Suggerimento per l elaborazione dei dati Analisi comparativa dei risultati relativi alle prove allestite in reattorino con cellule libere, immobilizzate e in impasto, con particolare riferimento alle rese di conversione del substrato zuccherino in etanolo, rispetto al valore stechiometrico, teorico. Costruzione delle curve di sviluppo di CO 2 e valutazione delle differenze relative alla produttività volumetrica.

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