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Biotechnologische Reduktion des Zuckers in Apfelsaft mittels der Enzyme Fructosyltransferase und Glucose-Oxidase

Hellmayr, Anna Elisabeth (2019) Biotechnologische Reduktion des Zuckers in Apfelsaft mittels der Enzyme Fructosyltransferase und Glucose-Oxidase.
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Jäger, Henry

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DOI: 10.25365/thesis.60251
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-25111.05152.601960-1

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Abstract in German

Das Ziel dieser Masterarbeit war es ein Verfahren zu entwickeln, um einen zuckerreduzierten und präbiotischen Apfelsaft herzustellen. Hierfür wurden zwei Enzyme verwendet, zum einen die Fructosyltransferase, welche die vorhandene Saccharose aufspaltet und aus Fructose Fructooligosaccharide bildet. Zum anderen wurde Glucose-Oxidase verwendet, welche Glucose zu Gluconsäure umbaut. Die Fructosyltransferase wurde bei 30 °C und 50 °C mit je drei verschiedenen Enzymkonzentrationen (7,5, 10 und 15 U/ml) verwendet. Ein Versuch wurde mit 422 U/ml durchgeführt. Die höchste Saccharosereduktion konnte bei 422 U/ml erreicht werden und lag bei 26 %. Der Versuch bei 30 °C und 15 U/ml erzielte eine Reduktion von 15 %. Bei dieser Temperatur stieg bei keinem Versuch der Fructosegehalt an, daraus kann geschlossen werden, dass eine Fructooligosaccharidbildung stattgefunden hat. Bei 50 °C konnte bei 10 und 15 U/ml ei-ne Saccharosereduktion von 12,5 und 12 % erreicht werden ohne einen Anstieg der Fructose. Auch dies deutet daraufhin, dass Fructooligosaccharide entstanden sind. Die Versuche mit dem Enzym Glucose-Oxidase wurden mit zwei Enzymkon-zentrationen (0,6 und 1,2 U/ml) durchgeführt. Nur die Versuche mit 1,2 U/ml zeigten eine Glucosereduktion von ca. 9 %. Da beide Enzyme keine große Zuckerreduktion erzielen konnten, wurden keine Experimente mit einer Mischung aus ihnen durchgeführt. Eine Limitation dieser Arbeit stellt der niedrige pH-Wert des verwendeten Apfelsafts dar (3,5). Beide Enzyme haben ein pH-Optimum über 5, dies kann einer der Gründe sein, warum keine größere Zuckerreduktion stattgefunden hat. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Enzymkonzentrationen zu niedrig gewählt wurden.

Schlagwörter in Deutsch

Zuckerreduktion in Apfelsaft

Abstract in English

The aim of this work was to produce a sugar reduced and prebiotic apple juice with two different enzymes. The first enzyme was the fructosyltransferase, which splits sucrose into monosaccharide. Further it builds fructooligosaccha-rides out of fructose. The second enzyme was the glucose-oxidase, which turns glucose into gluconic acid. The initial plan was to use these enzymes simulta-neously in order to create a method to produce a glucose-, fructose- and su-crose-reduced apple juice. Fructosyltransferase was used with 7,5, 10 and 15 U/ml at 30 °C and 50 °C. One experiment was conducted with 422 U/ml and 30 °C, which achieved the highest reduction of sucrose (26 %). The sucrose content of the experiment with 15 U/ml resulted in a reduction of 15 %. The fructose content didn’t rise in any of those experiments, which means that there should have occurred a fruc-tooligosaccharide formation. At 50 °C the experiments with 10 U/ml and 15 U/ml achieved a sucrose reduction of 12,5 and 12 % and the fructose con-tent didn’t rise, so it is likely that fructooligosaccharides have been formed. Glucose-oxidase was used with 0,6 U/ml and 1,2 U/ml at 30 °C. The lower en-zyme concentration didn’t reduce the glucose content, 1,2 U/ml achieved a re-duction of about 9%. Both enzymes didn’t work as well as previous studies suggested, so there were no experiments conducted with both enzymes mixed. One limitation of this study is the low pH value of the used apple juice (3,5), because both enzymes have a pH optimum above 5. There is also the possibility that the used enzyme concentrations were too low.

Item Type: Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author: Hellmayr, Anna Elisabeth
Title: Biotechnologische Reduktion des Zuckers in Apfelsaft mittels der Enzyme Fructosyltransferase und Glucose-Oxidase
Umfangsangabe: XVI, 67 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Masterstudium Ernährungswissenschaften
Publication year: 2019
Language: ger ... Deutsch
Supervisor: Jäger, Henry
Assessor: Jäger, Henry
Classification: 30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Number: AC15544217
Item ID: 60251
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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