Prvé laboratórne cvičenie sa zameriava na hodnotenie fermentačnej aktivity kvasiniek Saccharomyces cerevisiae počas etanolového kvasenia. Študenti zakladajú experiment so šťavami rôzneho pH a teploty, sledujú produkciu CO₂ gravimetricky, stanovujú množstvo vytvoreného etanolu titračnou metódou a mikroskopicky hodnotia vitalitu buniek.
🧪 Cvičenie 1 – Založenie experimentu: Etanolové kvasenie
V tomto cvičení študenti zakladajú experiment na sledovanie procesu etanolového kvasenia pomocou kvasiniek Saccharomyces cerevisiae. Pripravujú fermentačné sústavy s rôznymi variantmi vstupných podmienok, ako sú druh substrátu, teplota alebo pH. Merajú počiatočné parametre, pripravujú kultivačné médium a pridávajú revitalizované kvasinky. Každá fermentačná banka sa uzatvára, váži a inkubuje pri stanovených podmienkach, čím sa vytvára základ pre porovnanie vplyvu rôznych faktorov na priebeh fermentácie.
Teoretické cvičenie 1 – Fermentačné procesy
Cvičenie sa zameriava na princípy fermentácie ako základného anaeróbneho metabolického procesu mikroorganizmov. Študenti sa oboznamujú s rôznymi typmi fermentácií (etanolové, mliečne, maslové), ich biochemickými dráhami a priemyselným významom. Dôraz sa kladie na mechanizmus glykolýzy, tvorbu ATP a redukciu pyruvátu, ako aj na praktické aplikácie fermentačných procesov v potravinárstve a biotechnológiách.
⚗️ Cvičenie 2 – Hodnotenie fermentovaných produktov: Etanolové kvasenie
Druhé cvičenie je zamerané na analýzu priebehu a výsledkov fermentácie založených v predchádzajúcom experimente. Študenti gravimetricky sledujú množstvo uvoľneného CO₂ a pomocou výpočtov určujú množstvo skvasenej glukózy a vytvoreného etanolu. Následne stanovujú obsah alkoholu titračnou metódou a porovnávajú výsledky rôznych variantov experimentu. Mikroskopicky hodnotia vitalitu kvasiniek a interpretujú výsledky v závislosti od podmienok, ako sú pH, teplota a typ substrátu.
Teoretické cvičenie 2 – Mikrobiálna produkcia etanolu
Cvičenie sa venuje procesom a mikroorganizmom využívaným pri produkcii etanolu. Študenti spoznávajú fermentačné substráty, biochemické dráhy konverzie sacharidov na etanol a faktory ovplyvňujúce výťažnosť fermentácie, ako sú pH, teplota či tolerancia kvasiniek voči alkoholu. Diskutuje sa aj o využití etanolu ako biopaliva a o obnoviteľných zdrojoch surovín v biotechnologickej výrobe.