Συμβολή της Nano και Micro σωληνωτής κυτταρίνης στην τεχνολογία παραγωγής τυριών
Authors: Μπαρούνη Ελευθερία 
Published: September 2021

Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η συμβολή της μικρο/νανο σωληνωτής κυτταρίνης ως φορέας ακινητοποιήσης του ενζύμου ρεννίνη στην παραγωγή τυριών. Το κυτταρινούχο υλικό που χρησιμοποιήθηκε ήταν το πριονίδι ξύλου το οποίο είναι μια φθηνή και άφθονη στη φύση πρώτη ύλη . Αρχικά πραγματοποιήθηκε απομάκρυνση της λιγνίνης από το κυτταρινούχο υλικό με τη χρήση αλκαλικού διαλύματος. Η απομάκρυνση της λιγνίνης οδήγησε στη δημιουργία της σωληνωτής κυτταρίνης. Στη συνέχεια παρασκευάστηκαν τα σύνθετα υλικά σωληνωτής κυτταρίνης/ πηκτής αμύλου και σωληνωτής κυτταρίνης/ πολύ-υδροξυβουτυρικού οξέος, με σκοπό τη μείωση των διαστάσεων της κυτταρίνης για να χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια ως φορέας ακινητοποίησης του ενζύμου ρεννίνη. Στα σύνθετα υλικά που παρασκευάστηκαν μελετήθηκε η ειδική επιφάνεια με τη μέθοδο φυσικής προσρόφησης –εκρόφησης αζώτου (ΒΕΤ). Οι ποιοτικές διαφορές μεταξύ της σωληνωτής κυτταρίνης και των παραγόμενων σύνθετων υλικών μελετήθηκαν με φάσματα περίθλασης ακτίνων –Χ., όπου προσδιορίστηκαν η κρυσταλλικότητα και το μέγεθος των κρυσταλλιτών τους .Επίσης η μορφολογία τόσο της κυτταρίνης όσο και των σύνθετων υλικών παρατηρήθηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (SEM).Τόσο τα σύνθετα υλικά σωληνωτής κυτταρίνης/πηκτής αμύλου όσο και τα σύνθετα υλικά σωληνωτής κυτταρίνης/ πολύ-υδροξυβουτυρικού οξέος χρησιμοποιήθηκαν ως φορείς ακινητοποίησης του ενζύμου ρεννίνη. Αρχικά πραγματοποιήθηκαν πειράματα πήξης γάλακτος σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου και για τις δυο κατηγορίες βιοκαταλυτων (σωληνωτής κυτταρίνης/πηκτής αμύλου/ρεννίνη και σωληνωτής κυτταρίνης/ πολύ-υδροξυβουτυρικού οξέος/ρεννίνη), όπου μελετήθηκε η επίδραση της συγκέντρωσης του ενζύμου στην πήξη του γάλακτος. Στη συνέχεια μελετήθηκε η λειτουργική σταθερότητα των ακινητοποιημένων βιοκαταλυτών με επαναλαμβανόμενες ζυμώσεις. Ο ακινητοποιημένος βιοκαταλύτης που περιείχε ακινητοποιημένα 0,4 g ενζύμου ρεννίνης στο σύνθετο υλικό σωληνωτή κυτταρίνη/πηκτή αμύλου (TC/SG-Rennin) επέδειξε μεγαλύτερη λειτουργική σταθερότητα και ήταν πιο οικονομικός ώστε να χρησιμοποιηθεί για πειράματα συνεχούς πήξης γάλακτος.Επιπλέον πραγματοποιήθηκαν πειράματα συνεχούς πήξης του γάλακτος με χρήση του ακινητοποιημένου βιοκαταλύτη TC/SG-Rennin σε βιοαντιδραστήρα σταθερής κλίνης 1 L και σε βιοαντιδραστήρες πολλαπλών σταθερών κλινών 10 και 50 L, όπου ο ακινητοποιημένος βιοκαταλύτης κατανεμήθηκε ισόποσα. Και τα τρία συστήματα επέδειξαν λειτουργική σταθερότητα και τα τυριά τύπου φέτα που παράχθηκαν περιείχαν μεγάλο αριθμό πτητικών ενώσεων.Επίσης πραγματοποιήθηκαν πειράματα πήξης γάλακτος για παραγωγή τυριού τύπου φέτα σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου στους 20 και 37 oC με ακινητοποιημένα και ελεύθερα κύτταρα L.casei ATCC 393. Στο τυρί που παράχθηκε στους 37oC με ακινητοποιημένα κύτταρα L.casei ATCC 393 ,ο μικροοργανισμός ανιχνεύτηκε σε τέτοιο επίπεδο κατά τη τελευταία ημέρα της ωρίμανσης(107 cfu/g) που μπορεί να χαρακτηρίσει το προϊόν ως προβιοτικό. Επιπλέον στο τυρί που παράχθηκε με ακινητοποιημένα κύτταρα L.casei ATCC 393 στους 37oC ανιχνεύτηκαν περισσότερες πτητικές ενώσεις σε σχέση με το τυρί που παράχθηκε με ακινητοποιημένα κύτταρα L.casei ATCC 393 στους 20oC.