Održivost uporabe ninskog peloida za primjenu u peloterapiji

Evolucijski gledano, znanstveni dokazi upućuju da je život nastao u pretečama vodenih ekosustava kao nakupinama toplog blata bogatog hranjivim tvarima i mineralima. Ove vrste blata, također zvane peloidi, nastaju nakupljanjem organskih tvari i njihovim miješanjem sa anorganskim tvarima iz gline. Miješanje pospješuju slatka i morska voda bogate mineralima. Nalazišta peloida su često plitke i zatvorene lagune, stalno izložene visokom UV zračenju, koncentraciji soli i temperaturi, zapravo ekstremna okruženja za život brojnih mikroorganizama. Mikroorganizmi koriste minerale iz okoliša, razlažu organske tvari, dakle ostatke biljaka i drugih makro i mikroorganizama i prilikom prilagodbe na okolišne uvjete sintetiziraju široku paletu primarnih i sekundarnih metabolita s ciljem obrane i prilagodbe na ekstremne uvjete okoliša. Na ovaj način sintetizirani metaboliti imaju brojno i raznoliko djelovanje, a svoju potencijalnu primjenu pronalaze u biotehnološkoj, kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji. Unatoč dva tisućljeća stare i dokazane uporabe u ljekovite i medicinske svrhe, ali i jake turističke i medijske promocije, u modernom je razdoblju mali broj znanstvenika svoje znanje i sposobnost okušao u istraživanju ljekovitosti i dokazivanja dobrobiti ili pak štetnosti uporabe i terapije ninskim peloidom na ljudsko tijelo. Studija temeljena na znanstvenom istraživanju, zajedno sa sastavljanjem racionalnog i održivog plana uporabe ninskog peloida kao prirodnog resursa, bila bi temelj potencijalne komercijalizacije nalazišta i njegove primjene u medicinskoj, farmaceutskoj i biotehnološkoj industriji

Application of Ultrasound and High Hydrostatic Pressures on Variation of Fat Globule Size and Chemical Composition of Cow Milk

Nove tehnologije, danas popularno nazvane netoplinske (primjena visokog hidrostatskog tlaka, pulsirajućih električnih polja, i ultrazvuka visokog intenziteta) imaju svojstvo da tijekom obrade ne utječu na značajno povišenje temperature čime u većini ostaju nepromijenjena teksturna i senzorička svojstva uzoraka koji se obrađuju. Vrijeme obrade uzoraka traje od nekoliko sekundi do 30 minuta. Konvencionalne postupke homogenizacije mlijeka moguće je unaprijediti novim metodama obrade. Cilj rada je pokazati prednosti utjecaja ultrazvuka visokog intenziteta u diskontinuiranom (maksimalna nominalna snaga 100W) i kontinuiranom postavu (maksimalna nominalna snaga 1000W sa protočnom ćelijom) kao i utjecaj visokog hidrostatskog tlaka (do 600 MPa) na raspodjelu veličine masnih globula. Budući da je homogenizacija mlijeka provedena pri optimalnim procesnim parametrima koji statistički značajno utječu na promjenu raspodjele veličine masnih globula mlijeka (stupanj homogenizacije), ispitan je i utjecaj ultrazvuka i visokog tlaka na promjenu kemijskog sastava kravljeg mlijeka. Optimalna raspodjela veličine globula masti u intervalu 0,3 – 6 μm dobiva se u oba postava. Smanjenje vrijednosti medijana postiže se primjenom tlakova od 200MPa. Kemijska analiza provedena ultrazvukom niskih intenziteta pokazala je da diskontinuirani postav ultrazvuka i visoki hidrostatski tlak nemaju statistički značajan utjecaj na promjenu kemijskog sastava mlijeka. Ultrazvučni kontinuirani postav ima utjecaja na promjenu sastava pepela (mineralnih tvari) pri nižim vrijednostima volumnih protoka.Main common property of novel food processing technologies, such as high hydrostatic pressure, pulsed light and high intensity ultrasound is non-thermal treatment. Such technologies input minimal amount of heat energy in food, which is low enough to preserve bioactive compounds, textural and other organoleptic properties of processed food. High pressure processing and ultrasonics also utilize relatively short processing times, ranging from a few seconds up to 30 minutes. Main goals of this research are to improve conventional milk homogenization technology, show advantages of application of high intensity ultrasound in the batch (maximal power 100 W) and continuous setup (maximal power of 1000 W, with flow cell), as well as investigate influence of high pressure processing (up to 600 MPa) on particle size distribution of fat globules. Milk homogenization is conducted under optimal processing parameters, which have statistically significant influence on changes in the size distribution of milk fat globules (degree of homogenization). Influence of high intensity ultrasound and high pressure processing on changes in chemical composition of cow milk is also investigated. Optimal globule size distribution in interval between 0.3 and 6 μm is achieved using both setups. Median value decrease is achieved processing with 200 MPa pressure. Chemical analysis counducted with low intensity ultrasound indicate that batch ultrasound processing and high hydrostatic pressure processing of milk have minimal or no statistically significant influence on chemical composition of milk. Continuous ultrasonic processing at lower volume flows have small but statistically significant influence on ash composition

Application of ultrasound and high pressure in processing and analyzing milk

S ciljem poboljšanja homogenizacije i očuvanja kemijskog sastava, proučeno je djelovanje ultrazvuka i visokih hidrostatskih tlakova na kravlje mlijeko. Cilj ovog rada bio je proučiti kako primjena ultrazvuka visokih intenziteta i visokih hidrostatskih tlakova utječe pri obradi i analizi mlijeka. Za obradu mlijeka korišten je ultrazvučni procesor maksimalne izlazne snage 100 W, ultrazvučna protočna ćelija maksimalne izlazne snage 1000 W i uređaj za visoki hidrostatski tlak. Za analizu i praćenje promjena u mlijeku korišten je ultrazvučni analizator kemijskog sastava mlijeka i uređaj za mjerenje raspodjele veličine čestica. Uzorci mlijeka bili su podvrgnuti utjecaju ultrazvuka visokih intenziteta i visokih hidrostatskih tlakova. Dobiveni rezultati pokazali su kako obrada mlijeka različitim parametrima ultrazvuka visokih intenziteta i različitim parametrima visokih hidrostatskih tlakova utječe na bolju homogenizaciju kravljeg mlijeka, a da pri tome ne dolazi do značajne promjene u kemijskom sastavu.The effect of ultrasound and high hydrostatic pressure on the cow's milk has been studied in order to improve the homogenization and the preservation of chemical composition. The goal of this paper was to study how the application of the high intensity ultrasound and high hydrostatic pressure affects the processing and analysis of milk. Ultrasonic processor, with maximum output power of 100 W, ultrasonic flow cell, with maximum power output 1000 W and device for high hydrostatic pressure were used for milk processing. Chemical composition ultrasonic milk analyzer and device for measuring particle size distribution were used to analyze and monitor changes in milk. Milk samples were exposed to the influence of high-intensity ultrasound and high hydrostatic pressure. The results showed that different parameters of high-intensity ultrasound and various parameters of high hydrostatic pressure in milk processing result in a better homogenization of cow's milk, while there is no significant change in the chemical composition

Analysis of process kinetic of PHB biosynthesis in continuous production using the cascade of 5 biorectors and electron microscopy

U ovom istraživanju analiziran je peterostupanjski reaktorski sustav za kontinuiranu proizvodnju PHB-a. Korištena je skenirajuća transmisijska elektronska mikroskopija (STEM). Programski paket ImageJ primijenjen je za analizu veličine stanica i unutarstaničnih poli-(3-hidroksibutirat) (PHB) granula. Primijenjena je tehnika digitalne analize STEM snimaka uz mjerenje tlocrtne površine stanica i PHB granula (pod pretpostavkom da između površine na slici i realnog volumena objekta postoji direktna proporcionalnost). Specifične brzine rasta (μ) i specifične brzine nastajanja PHB-a (qP) za kulturu Cupriavidus necator DSM 545 određene su gravimetrijski i pomoću odnosa tlocrtnih površina stanica i PHB granula za svih pet reaktora. Dobiveni rezultati uspoređeni su međusobno. Na temelju dobivenih rezultata, zaključeno je da se ImageJ program može uspješno koristiti za određivanje veličine stanica i granula mjerenjem tlocrtne površine istih na STEM snimkama. Specifična brzina rasta (μ) određena mjerenjem tlocrtne površine stanica slaže se sa specifičnom brzinom rasta (μ) određenom gravimetrijski.In this study, a 5-step reactor system for the production of PHB was analyzed. Scanning transmission electron microscopy (STEM) and ImageJ software package were used to anaylize the cell size and the size of intracellular poly-3-hydroxybutyrate (PHB) granules. Digital imaging technique (analysis) of the STEM images was applied for the measuring of cells and PHB-granula areas (assuming that there is a direct proportionality between the image area and the related real object volume). The specific growth rate (μ) and the specific PHB productivity rate (qp) for Cupriavidus necator DSM 545 culture were determined by gravimetric and by digital imaging technique analysis for all five reactors in cascade. The results were compared mutually. Based on the obtained results, it is evident that the ImageJ software package can be successfully used for the determination of cells and PHB-granula areas present in the STEM images. The specific growth rate (μ) determined by digital imaging technique analysis matches very well with those determined by gravimetric method

Application of ultrasound and high pressure in processing and analyzing milk

S ciljem poboljšanja homogenizacije i očuvanja kemijskog sastava, proučeno je djelovanje ultrazvuka i visokih hidrostatskih tlakova na kravlje mlijeko. Cilj ovog rada bio je proučiti kako primjena ultrazvuka visokih intenziteta i visokih hidrostatskih tlakova utječe pri obradi i analizi mlijeka. Za obradu mlijeka korišten je ultrazvučni procesor maksimalne izlazne snage 100 W, ultrazvučna protočna ćelija maksimalne izlazne snage 1000 W i uređaj za visoki hidrostatski tlak. Za analizu i praćenje promjena u mlijeku korišten je ultrazvučni analizator kemijskog sastava mlijeka i uređaj za mjerenje raspodjele veličine čestica. Uzorci mlijeka bili su podvrgnuti utjecaju ultrazvuka visokih intenziteta i visokih hidrostatskih tlakova. Dobiveni rezultati pokazali su kako obrada mlijeka različitim parametrima ultrazvuka visokih intenziteta i različitim parametrima visokih hidrostatskih tlakova utječe na bolju homogenizaciju kravljeg mlijeka, a da pri tome ne dolazi do značajne promjene u kemijskom sastavu.The effect of ultrasound and high hydrostatic pressure on the cow's milk has been studied in order to improve the homogenization and the preservation of chemical composition. The goal of this paper was to study how the application of the high intensity ultrasound and high hydrostatic pressure affects the processing and analysis of milk. Ultrasonic processor, with maximum output power of 100 W, ultrasonic flow cell, with maximum power output 1000 W and device for high hydrostatic pressure were used for milk processing. Chemical composition ultrasonic milk analyzer and device for measuring particle size distribution were used to analyze and monitor changes in milk. Milk samples were exposed to the influence of high-intensity ultrasound and high hydrostatic pressure. The results showed that different parameters of high-intensity ultrasound and various parameters of high hydrostatic pressure in milk processing result in a better homogenization of cow's milk, while there is no significant change in the chemical composition

Analysis of process kinetic of PHB biosynthesis in continuous production using the cascade of 5 biorectors and electron microscopy

U ovom istraživanju analiziran je peterostupanjski reaktorski sustav za kontinuiranu proizvodnju PHB-a. Korištena je skenirajuća transmisijska elektronska mikroskopija (STEM). Programski paket ImageJ primijenjen je za analizu veličine stanica i unutarstaničnih poli-(3-hidroksibutirat) (PHB) granula. Primijenjena je tehnika digitalne analize STEM snimaka uz mjerenje tlocrtne površine stanica i PHB granula (pod pretpostavkom da između površine na slici i realnog volumena objekta postoji direktna proporcionalnost). Specifične brzine rasta (μ) i specifične brzine nastajanja PHB-a (qP) za kulturu Cupriavidus necator DSM 545 određene su gravimetrijski i pomoću odnosa tlocrtnih površina stanica i PHB granula za svih pet reaktora. Dobiveni rezultati uspoređeni su međusobno. Na temelju dobivenih rezultata, zaključeno je da se ImageJ program može uspješno koristiti za određivanje veličine stanica i granula mjerenjem tlocrtne površine istih na STEM snimkama. Specifična brzina rasta (μ) određena mjerenjem tlocrtne površine stanica slaže se sa specifičnom brzinom rasta (μ) određenom gravimetrijski.In this study, a 5-step reactor system for the production of PHB was analyzed. Scanning transmission electron microscopy (STEM) and ImageJ software package were used to anaylize the cell size and the size of intracellular poly-3-hydroxybutyrate (PHB) granules. Digital imaging technique (analysis) of the STEM images was applied for the measuring of cells and PHB-granula areas (assuming that there is a direct proportionality between the image area and the related real object volume). The specific growth rate (μ) and the specific PHB productivity rate (qp) for Cupriavidus necator DSM 545 culture were determined by gravimetric and by digital imaging technique analysis for all five reactors in cascade. The results were compared mutually. Based on the obtained results, it is evident that the ImageJ software package can be successfully used for the determination of cells and PHB-granula areas present in the STEM images. The specific growth rate (μ) determined by digital imaging technique analysis matches very well with those determined by gravimetric method