Hydrogen peroxide removal with magnetically responsive Saccharomyces cerevisiae cells

0314835 - ÚVGZ 2009 RIV US eng J - Journal Article
Šafařík, Ivo - Maděrová, Zdeňka - Šafaříková, Miroslava
Hydrogen peroxide removal with magnetically responsive Saccharomyces cerevisiae cells.
[Odstranění peroxidu vodíku pomocí buněk Saccharomyces cerevisiae vykazující magnetickou odezvu.]
Journal of Agricultural and Food Chemistry. Roč. 56, - (2008), s. 7925-7928. ISSN 0021-8561. E-ISSN 1520-5118
R&D Projects: GA MPO 2A-1TP1/094; GA MŠMT OC 157
Institutional research plan: CEZ:AV0Z60870520
Keywords : magnetic alginate beads * catalase * magnetic separation * Saccharomyces cerevisiae cells * hydrogen peroxide
Subject RIV: GM - Food Processing
Impact factor: 2.562, year: 2008

Hydrogen peroxide (HP) is a promising chemical sanitizer for use in the food industry. Its residues have to be decomposed, usually using an enzyme process employing catalase. We have prepared magnetically responsive alginate beads containing entrapped Saccharomyces cerevisiae cells and magnetite microparticles. Larger beads (2-3 mm in diameter) were prepared by dropping the mixture into calcium chloride solution, while microbeads (50 - 100 μm in diameter) were prepared using the water in oil emulsification process. In general, microbeads enabled more efficient HP decomposition. The prepared microparticulate biocatalyst caused efficient decomposition of HP in water solutions (up to 2% concentration), leaving very low residual HP concentration after treatment (below 0.001% under appropriate conditions). The biocatalyst was stable; the same catalytic activity was observed after one month storage at 4 °C, and the microbeads could be used at least five times.

Peroxid vodíku (PV) se jeví jako slibné sanitační činidlo pro použití v potravinářském průmyslu. Zbylý PV se obvykle odstraňuje využitím enzymatického procesu zahrnujícího katalasu. V této práci jsme připravili alginátové kuličky vykazující magnetickou odezvu, obsahující zabudované buňky Saccharomyces cerevisiae a mikročástice magnetitu. Velké kuličky (2-3 mm v průměru) byly připraveny kapáním směsi do roztoku chloridu vápenatého, zatímco mikrokuličky (průměr většiny částic byl mezi 50 a 100 μm) byly připraveny za použití emulze oleje ve vodě. Mikrokuličky umožnily lepší účinnost rozkladu PV. Připravené mikročástice biokatalyzátoru působily účinnější rozklad PV ve vodném roztoku (až do 2% koncentrace), po použití zanechávaly velmi nízkou zbytkovou koncentraci PV (pod 0,001% ve vhodně zvolených podmínkách). Biokatalyzátor byl stabilní, stejná katalytická aktivita byla zaznamenána po jednom měsíci skladování ve 4°C a mikrokuličky mohly být použity opakovaně nejméně pětkrát.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0165219