<p>Mogućnost primene polivinilhloridnih (PVC) podnih obloga je određena krajnjim svojstvima koja zavise od sastava obloge i načina proizvodnje. Zbog složenog sastava i različitih načina pripreme PVC podnih obloga, veoma je te&scaron;ko tačno proceniti uticaj pojedinačnog procesnog parametara na svojstva dobijenog proizvoda. U ovom radu, da bi se ispitao uticaj sastava polivinilhloridnih sme&scaron;a na svojstva PVC podnih obloga pripremljeno je 27 receptura u kojima su varirane: koncentracije kalcijumkarbonata (40, 70 i 100 phr), koncentracije sredstva za ekspanziju, azodikarbonamida ADC (0,8, 1,0 i 1,2 mas. % u odnosu na ukupnu masu) kao i odnos &bdquo;kikeraˮ i sredstva za ekspanziju, ZnO/ADC (0,33; 0,50 i 0,67). Da bi se proučio uticaj procesnih parametara na svojstva PVC podnih obloga menjani su tehnolo&scaron;ki uslovi proizvodnje: temperatura (180, 184, 188, 192 i 196 &deg;C) i vreme (90, 120 i 150 sekundi) ekspanzije poleđinskog sloja PVC podne obloge. Na taj način je od svake PVC paste dobijeno 15 uzoraka. Za svaki uzorak određena su sledeća svojstva: stepen ekspanzije, zatezna sila pri kidanju, prekidna sila kidanja, zatezno i prekidno izduženje, početni otpor cepanju, otpor cepanju, ukupna deformacija, zaostala deformacija, povratna elastičnost, gustina pene i indeks žućenja. S obzirom na ovako veliki broj podataka urađena je statistička obrada dobijenih eksperimentalnih podataka metodom vi&scaron;estruke linearne regresione analize, kako bi procenili uticaji pojedinačnih procesnih parametara na ispitivana svojstva. Napisan je originalni programski kod primenom Garson-ovog i Yoon-ovog modela u programu Matlab koji omogućava formiranje neuronske mreže i njenu upotrebu u cilju fitovanja eksperimentalnih podataka. Rezultati dobijeni primenom modela po Garson-u nisu pogodni za određivanje uticaja sastava PVC sme&scaron;e i uslova prerade na konačna svojstva proizvoda, jer ne pokazuju pravac uticaja. Dok je ve&scaron;tačka neuronska mreža koja se zasniva na Yoon-ovom modelu uspe&scaron;no primenjena u razvoju novih i pobolj&scaron;anju postojećih svojstava heterogenih PVC proizvoda. Ispitan je i uticaj veličine čestice ZnO koji je upotrebljen kao &bdquo;kikerˮ (sredstvo koje utiče na smanjenje temperature raspada ADC) na svojstva penastih podnih obloga. Napravljene su dve PVC paste, jedna sa komercijalnim ZnO, a druga sa nano ZnO, pri čemu je sastav ostalih komponenti bio identičan. Na osnovu dobijenih eksperimentalnih podatka može se zaključiti da kod uzoraka u kojima je upotrebljen nano ZnO dolazi do intenzivnijeg &bdquo;curenjaˮ gasa nastalog raspadom ADC i međusobnog povezivanja pora. Kao posledica ovakve strukture pora uzorci sa nano ZnO imaju lo&scaron;ija mehanička svojstva. Na osnovu dobijenih karakterističnih temperatura na TG krivama nije uočen uticaj veličine čestica ZnO na termičku stabilnost ispitivanih uzoraka.</p> / <p>The application of PVC floor coverings is strongly connected with their end-use properties which depend on the composition and processing conditions. It is very difficult to estimate the proper influence of production parameters on the characteristics of PVC floor coverings due to their complex composition and various preparation procedures. In this paper, in order to investigate the effect of the PVC mixture composition on the properties of PVC floor coverings, 27 formulations are prepared varying concentration of calcium carbonate (40, 70 and 100 phr), concentration of blowing agent, azodicarbonamide ADC (0.8, 1.0 and 1.2 wt. % relative to the total weight) and the ratio of &quot;kicker&quot; and blowing agent, ZnO/ADC (0.33; 0.50 and 0.67). To study the influence of process parameters on the properties of PVC floor coverings technological production conditions are varied: expansion temperature (180, 184, 188, 192 and 196 &deg;C) and expansion time (90, 120 and 150 seconds) of the PVC floor covering back layer. In this way, 15 samples are made of each PVC paste. The following properties are determined for each sample: expansion ratio, tensile strength, braking strength, tensile extension, breaking extension, initial resistance to tearing, tearing resistance, identation, residual identation, elasticity, density foam and yellowing index. Having such a large amount of data, statistical analysis of experimental data are made with multiple linear regression analysis in order to assess the effects of process parameters on investigated properties. The original program code is written using the Garson&#39;s and Yoon&#39;s models in the Matlab programme that allows the formation of neural networks and its use for the purpose of fitting the experimental data. Results obtained by using the Garson model are not suitable for determining the influence of composition of the PVC mixture and processing conditions on the properties of the final product because it does not show the direction of impact. While the artificial neural network based on Yoon&#39;s model is successfully applied to the development of new as well as to the improvement of the existing properties of the heterogeneous PVC products. The influence of ZnO particle size, used as a&ldquo;kicker&ldquo; (this material reduces the decomposition temperature of ADC) is examined on the properties of the foam flooring. Two PVC pastes are made, one with commercial ZnO and the other with nano ZnO, with the other components of the compositions identical. Based on the obtained experimental data, it can be concluded that there is more intensive gas &bdquo;leak&ldquo; resulting from disintegration of the ADC and also more intensive interconnection of pores in the samples where nano ZnO is used. As a result of this structure of pores, samples with nano ZnO have inferior mechanical properties. Based on the characteristic temperature obtained on TG curves, the influence of ZnO particle size on the thermal stability of the investigated samples is not observed.</p>

<p>U okviru disertacije ispitana je mogućnost eksploatacije nusproizvoda (nastalih tokom procesa hladnog presovanja ulja) kao izvora prirodnih fenolnih kiselina. Odabir je obuhvatio uzorke uljane tikve, crnog kima, lana i nara. Radi oslobađanja vezanih fenolnih kiselina i u cilju procene njihovog ukupnog sadržaja i distribucije (u čvrstim uzorcima), primenjena je alkalna hidroliza sa dodatkom L-askorbinske kiseline i EDTA. Dobijeni rezultati pokazuju da se sve analizirane pogače mogu se koristiti za dobijanje vrednih fenolnih kiselina, pri čemu raspodela fenolnih kiselina zavisi od vrste uljane pogače. Koncentracija slobodnih fenolnih kiselina se pokazala značajnom za pogaču uljane tikve, estarski vezanih za pogače nara i lana, a nerastvornih-vezanih za pogače crnog kima i nara. Od svih analiziranih uzoraka kora nara je sadržala najvi&scaron;e estarski vezanih fenolnih kiselina zahvaljujući veoma visokom sadržaju galne kiseline. Nakon određivanja fenolnih kiselina u nusproizvodima, analiza glavnih komponenti (PCA) je omogućila razdvajanje biljnih uzoraka u grupe prema poreklu i smanjila broj fenolnih kiselina neophodnih za njihovu karakterizaciju, &scaron;to može imati potencijalnu primenu u skriningu fenolnih kiselina i određivanju kvaliteta/autentičnosti uljarica i njihovih nusproizvoda.</p> / <p>Within the thesis, the possibility of by-products (formed during the process of cold oil pressing) exploitation as a source of natural phenolic acids was examined. Selection of the samples included pumpkin, black cumin, flax and pomegranate. For the purpose of bonded phenolic acids release and for the total phenolic acids content and distribution (in the solid samples) assessment, the alkaline hydrolysis with the addition of L-ascorbic acid and EDTA was employed. The results show that all analyzed cakes can be used to obtain valuable phenolic acids, while the distribution of phenolic acids depends on the type of oil cakes. The concentration of free phenolic acids proved to be significant for a pumpkin oil cake, ester for pomegranate and flax oil cakes, and insoluble-bound for black cumin and pomegranate oil cakes. Of all analyzed samples, pomegranate hull contains the highest content of ester-linked phenolic acids, due to a very high content of gallic acid. After phenolic acids determination in the by-products, principal components analysis (PCA) allowed the separation of plant samples in groups according to origin and reduced the number of phenolic acids necessary for their characterization, which may have potential application in the screening of phenolic acids and determining the quality/authenticity oilseeds and their by-products.</p>

<p>U radu je ispitana mogudnost kori&scaron;denja konzumnog suncokreta i suvog ostatka divljeg origana, kao funkcionalnih komponeti za dobijanje fleks proizvoda pobolj&scaron;anih nutritivnih svojstava.<br />Optimizacijom temperature su&scaron;enja (84&deg;C, 105&deg;C, 135&deg;C, 148&deg;C) fleks proizvoda utvrđen je uticaj temperature na: hemijske, fizičke i antioksidativne osobine fleks proizvoda. Na osnovu standardne ocene fleks proizvoda dobijenih na različitim temperaturama su&scaron;enja utvrđeno je da najvedu standardnu ocenu (0,91) ima fleks proizvod dobijen primenom temperature su&scaron;enja od 84&deg;C.<br />Ispitivanjem uticaja različitih količina konzumnog suncokreta (3%, 6% i 9%) i divljeg origana (0%, 0,5% i 1%) na fizičke karakteristike fleks proizvoda i utvrđeno je da dodatak konzumnog suncokreta ima negativan uticaj, a suvi ostatak divljeg origana pozitivan uticaj na nasipnu mase i stepen ekspanzije proizvoda. Uzorak bez konzumnog suncokreta i sa 1% origana ima najbolje fizičke karakteristike, minimalnu nasipna masu od 150,2 gml-1 i maksimalan stepen ekspanzije 9,36 mlg-1.<br />Dodatak konzumnog suncokreta uticao je na promene u masnokiselinskom sastavu proizvoda. Uzorci sa 9% konzumnog suncokreta imaju manji sadržaj palmitinske (C16:0) i linolenske (C18:3) kiseline za 15%, odnosno 60% u odnosu na uzorke bez dodatka suncokreta. U pomenutim uzorcima je povedan sadržaj stearinske (C18:0) za 15% i oleinske kiseline (C18:1) za 25%.<br />Dodatak funkcionalnih komponenti u sirovinski sastav fleks proizvoda povedava sadržaj fenola dva puta, pri čemu maksimalna sadržaj fenola 2,84 mg GAE/g s.e. ima uzorak sa 9% konzumnog suncokreta i 1% suvog ostatka divljeg origana. Pomenuti uzorak karakteri&scaron;e i maksimalna antiradikalska aktivnost ekstrakata izražena preko parametara 1/IC50 0,75 mg/ml i FRAP 1,57 &mu;g AAE/g s.e<br />Konzumni sincokret u sirovinskom sastavu fleks proizvoda je pobolj&scaron;ao iskori&scaron;denje, odnosno svarljivosti proteina i sadržaj esencijalnih mineralnih materija. Dodatkom 9% suncokreta i 1% divljeg origana dobijen je maksimalan sadržaj Zn 9,26 mg/kg, Cu 4,12 mg/kg, Mg 261,87 mg/kg i Fe 12,03 mg/kg.<br />Procesom ekstrudiranja, takođe, je do&scaron;lo do pobolj&scaron;anja mikrobiolo&scaron;kih parametaara kvaliteta proizvoda jer se značajno se smanjio ukupan broj mikroorganizama, broj kvasaca i plesni i mikroorganizama iz familije Enterobakteriaceae.<br />Na osnovu rezultata potro&scaron;ačkog testa za ispitvanje dopadljivosti proizvoda, utvr&scaron;eno je da dodatak suvog ostatka divljeg origana ima pozitivan efekat na op&scaron;tu prihvatljivost fleks proizvoda od strane potro&scaron;ača, dok dodatak konzumnog suncokreta negativno utiče na ukus, miris, osobine pri žvakanju i op&scaron;ta prihvatljivost.<br />Rezultati eksperimentalnog rada su pokazali da se dodatkom konzumnog suncokreta i suvog ostatka divljeg origana dobija fleks proizvod sa povedanom sadržajem funkcionalnih komponenata koji je dopadljiv potro&scaron;ačima.<br />Istraživanja u okviru ove disertacije su ukazala da bi funkcionalni fleks proizvod sa dodatkom divljeg origana i konzumnog suncokreta bolje prihvatili potro&scaron;ači stariji od 35 godina, visoko obrazovani i sa vedim primanjima. Međutim, i dalje je prisutan izvestan stepen nepoverenja potro&scaron;ača, pa je neophodno sprovoditi kontinuiranu edukaciju o zdravstvenim prednostima upotrebe funkcionalnih proizvoda u ishrani.</p> / <p>The paper examined the possibility of using consumable sunflower and dry extract of wild oregano, as functional components of obtaining a flex product of improved nutritional properties. By optimizing the drying temperature (84&deg;C, 105&deg;C, 135&deg;C, 148&deg;C) of the flex product, the effect of temperature was determined on: chemical, physical and antioxidant properties of flex products. On the basis of the standard assessment of flex products obtained at different drying temperatures it was determined that the highest standard rating (0.91) belongs to flex product prepared using the drying temperature of 84&deg;C.<br />By examining the influence of different amounts of consumable sunflower (3%, 6% and 9%) and wild oregano (0%, 0.5% and 1%) on the physical characteristics of flex products, it has been found that the addition of consumable sunflower has a negative impact, and a dry residue of wild oregano positive impact on the bulk weight and degree of expansion of the product. The sample free of consumable sunflower and with 1% of oregano has the best physical characteristics, minimal bulk weight of 150.2 gml-1 and a maximum degree of expansion of 9.36 mlg-1 .<br />The addition of consumable sunflower influenced the changes in fatty acid composition of the product. Samples with 9% of consumable sunflower have lower content of palmitic (C16:0) and 1inolenic (C18:3) acid by 15% and 60% compared to the samples without the addition of sunflower. In the above samples there was an increased content of stearic acid (C18: 0) by 15% and oleic acid (C18:1) by 25%.<br />The addition of functional components in the raw material composition of flex product increases phenol content twice, where the maximum phenol content of 2.84 mg GAE/g s.e. is found in the sample with 9% of consumable sunflower seed, and 1 % of dry extract of wild oregano. The aforementioned sample is characterized also by a maximum antiradical activity of extracts expressed via parameters 1/1C50 0.75 mg / ml and FRAP 1.57 ɲg AAE/g s.e.<br />Consumable sunflower in the raw material composition of flex products improved the utilization the digestibility of proteins and essential mineral substances content. By the addition of 9% of sunflower and 1% of wild oregano, we obtained the maximum content of Zn, 9.26 mg/kg, Cu 4.12 mg/kg, Mg 261.87 mg/kg and Fe 12.03 mg/kg. Extrusion process, also, led to an improvement in microbiological parameters of quality of the product because it significantly reduced the total number of microorganisms, yeasts and molds and microorganisms from the family of Enterobacteriaceae.<br />Based on the results of the test for examining consumer appeal of the product, it has been established that the addition of dry extract of wild oregano has a positive effect on the general acceptability of flex products by consumers, while the addition of consumable sunflower adversely affects the taste, the smell, the properties in chewing and general acceptability.<br />The results of the experimental work showed that the addition of consumable sunflower and dry extract of wild oregano resulted in the flex product with increased content of functional components that is appealing to consumers.<br />The research within this thesis pointed out that a functional flex product with the addition of wild oregano and consumable sunflower would be better accepted by consumers older than 35, highly educated and with higher incomes. However, there is still a certain degree of mistrust of consumers, so it is necessary to implement continuous education about the health benefits of the use of functional products in diet.</p>

<p>U okviru disertacije su razvijeni postupci za iskori&scaron;ćenje sporednog produkta prerade paradajza (tropa) kao polazne sirovine za proizvodnju prehrambenih proizvoda sa dodatom vredno&scaron;ću. Sprovedena istraživanja kretala su se u dva smera: proizvodnja lipofilnih i hidrofilnih ekstrakata od liofilizovanog tropa paradajza, primenom rastvarača koji su dozvoljeni za upotrebu u prehrambenoj industriji (n-heksana i 95% etanola) i njihova karakterizacija u pogledu sadržaja i sastava fitohemikalija i biolo&scaron;ke aktivnosti in vitro; razvoj formulacija i tehnolo&scaron;kih postupaka za kreiranje gotovih proizvoda sa povećanim sadržajem prehrambenih vlakana i njihova karakterizacija u smislu nutritivnih, reolo&scaron;kih i senzorskih svojstava. Proizvedena su tri proizvoda sa povećanim sadržajem prehrambenih vlakana: kečap od svežeg tropa paradajza, kečap od liofilizovanog tropa paradajza u prahu i marmelada od liofilizovanog tropa paradajza u prahu.<br />Proizvedeni lipofilni i hidrofilni ekstrakti pokazali su sposobnost redukcije jona gvožđa, kao i antiradikalsku aktivnost na DPPH, azot (II)-oksid i superoksid-anjon radikale. Karotenoidi detektovani u lipofilnim ekstraktima (likopen i &beta;-karoten) povezani su sa vi&scaron;om antiradikalskom aktivno&scaron;ću na superoksid-anjon radikal, dok su fenolna jedinjenja detektovana u hidrofilnim ekstraktima (hidroksicinamati, flavonoli i dihidrohalkoni) bila efikasnija u redukciji jona gvožđa. Etanolni ekstrakt tropa paradajza pokazao je inhibitornu aktivnost na angiotenzin-konvertujući enzim pri koncentraciji ekstrakta od 10 mg/ml.<br />Kečap proizveden od svežeg tropa paradajza, kečap proizveden od liofilizata tropa paradajza i marmelada proizvedena od liofilizata tropa paradajza su bili okarakterisani povećanim sadržajem prehrambenih vlakana (preko 3 g na 100 g proizvoda), na osnovu kog mogu da se deklari&scaron;u kao izvor vlakana. Marmelada je proizvedena od liofilizovanog tropa paradajza bez dodatka hidrokoloida, sa 20% manjim sadržajem &scaron;ećera u odnosu na komercijalne proizvode.<br />Reolo&scaron;ka svojstva kečapa proizvedenog od svežeg tropa paradajza su prevashodno zavisila od koncentracije nerastvorljivih čestica. Rezultati senzorske ocene sprovedene uz primenu panela treniranih ocenjivača, ukazuju da su miris na paradajz i aroma paradajza bili najvažniji za jasno razlikovanje kečapa proizvedenog od svežeg tropa paradajza od komercijalnih proizvoda.<br />Kečap i marmelada proizvedeni od liofilizovanog tropa paradajza se, kao reolo&scaron;ki sistemi, mogu opisati modifikovanom frakcionom Kelvin-Voigt-ovom jednačinom kao viskoelastična tela. Ispitivanje model sistema sastavljenih od različitih odnosa liofilizata tropa paradajza i vode tretiranih na temperaturi od 60&deg;C i 100&deg;C ukazalo je da su vrednosti modula elastičnosti (G&rsquo;) zavisile od koncentracije liofilizata tropa i da su G&rsquo; vrednosti niže na 100&deg;C u odnosu na 60&deg;C. Test dopadljivosti kečapa i marmelade od liofilizovanog tropa paradajza, sproveden primenom hedonske skale od 1 do 7, ukazuje da su oba proizvoda prihvaćena od strane potro&scaron;ača (prosečna ocena za ukupnu dopadljivost veća od 4).</p> / <p>This dissertation describes processes for utilization of tomato processing byproduct (tomato pomace) as raw material for value-added food products. Research was conducted in two directions: one is production of lipophilic and hydrophilic tomato pomace extracts using solvents that are allowed for use in the food industry (n-hexane and 95% ethanol) and their characterization in terms of content and composition of phytochemicals and their in vitro biological activity; the other one is development of formulations and technological processes for the creation of tomato pomace based products with increased content of dietary fiber and their characterization in terms of nutritional, rheological and sensory properties. Three products with increased dietary fiber content were produced: ketchup was produced from fresh tomato pomace, and ketchup and jam were produced from lyophilized tomato pomace powder.<br />Produced lipophilic and hydrophilic extracts showed ferric ion reducing ability, as well as DPPH, nitric oxide and superoxide anion radical scavenging activity. Carotenoids detected in lipophilic extracts (lycopene and &beta;-carotene) were correlated with higher superoxide anion radical scavenging activity, while phenolic compounds detected in hydrophilic extracts (hydroxycinnamates, flavonols and dihydrochalcones) were more effective in ferric ion reduction.<br />Ketchup produced from fresh tomato pomace, ketchup produced from lyophilized tomato pomace, and jam produced from lyophilized tomato pomace were characterized by increased content of dietary fiber (more than 3 g per 100 g of product). Jam was produced from the lyophilized tomato pomace without addition of hydrocolloids, with 20% lower sugar content in comparison with commercial products. Rheological properties of ketchup produced from fresh tomato pomace primarily depended on the insoluble particles content. The results of sensory analysis indicate that tomato odor and flavor were the most important for clear separation of ketchup produced from fresh tomato pomace from commercial products.<br />Ketchup and jam produced from lyophilized tomato pomace could be described, as rheological systems, by the application of modified fractional Kelvin-Voigt model as viscoelastic solids. The examination of model systems comprised of different lyophilized tomato pomace:water ratios heat treated at 60&deg;C and 100&deg;C indicated that storage modulus (G&rsquo;) values depended on the concentration of lyophilized tomato pomace and that G&rsquo; values were lower at 100&deg;C than at 60&deg;C. Preference test for ketchup and jam, conducted by application of 7-point hedonic scale, indicated that both products were accepted by the consumers (average score for overall acceptability higher than 4).</p>

<p>Cilj ispitivanja čiji su rezultati prikazani u ovoj doktorskoj disertaciji bio<br />je da se ispita mogućnost dobijanja kombuha napitka od/sa CoffeeBerry&reg;<br />ekstraktom i da se ispitaju njegove funkcionalne karakteristike.<br />CoffeeBerry&reg; ekstrakt kao bogat izvor biolo&scaron;ki aktivnih jedinjenja bi<br />obezbedio dodatne funkcionalne karakteristike kombuha napitku u<br />poređenju sa onim pripremljenim na tradicionalan način od zaslađenog<br />crnog čaja. U disertaciji je nakon optimizacije sastava podloge za<br />kultivaciju čajne gljive ispitana (in vitro) antioksidativna, antimikrobna i<br />citotoksična aktivnost kombuhe/fermentacione tečnosti obogaćene<br />CoffeeBerry&reg; ekstraktom. Antioksidativna aktivnost je ispitana ESR<br />(elektron-spin rezonantnom) spektroskopijom na reaktivne hidroksil i<br />stabilne DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) radikale, kao i kvalitativni i<br />kvantitativni sastav fenolnih jedinjenja, potencijalnih nosilaca biolo&scaron;ke<br />aktivnosti (HPLC metodom). Antimikrobna aktivnost je ispitana agardifuzionom<br />metodom na odabrane referentne i izolovane (&bdquo;divlje&ldquo;)<br />sojeve bakterija (Gram-pozitivnih i Gram-negativnih) i kvasaca.<br />Citotoksična aktivnost uzoraka na rast odabranih ćelijskih linija: Hep2c<br />(Human larynx carcinom), RD (Rhabdomyosarcoma) i L2OB (mi&scaron;ija<br />tumorska fibrolastna linija u koju su transfektovani neki humani geni)<br />ispitana je MTT testom. U navedenim ispitivanjima je tradicionalna<br />kombuha dobijena od zaslađenog crnog čaja kori&scaron;ćena kao kontrolni<br />uzorak. Rezultati su pokazali da CoffeeBerry&reg; ekstrakt značajno<br />doprinosi antioksidativnoj i citotoksičnoj aktivnosti napitka &scaron;to govori o<br />punoj opravdanosti upotrebe ovog ekstrakta kao funkcionalnog dodatka<br />podlozi za kultivaciju čajne gljive. Kombuha napici od crnog čaja i sa<br />dodatkom CoffeeBerry&reg; ekstrakta pokazali su približno isto delovanje na<br />bakterijske sojeve, dok je delovanje na kvasce izostalo u potpunosti.<br />Primarni nosilac antibakterijske aktivnosti napitaka je sirćetna kiselina.</p> / <p>The aim of this study was to investigate fermentation of sweetened<br />medium prepared with CoffeeBerry&reg; еxtract and functional<br />characteristics of a kombucha beverage enriched with CoffeeBerry&reg;<br />еxtract. Total phenol concentration in unfermented samples,<br />fermentation broths and kombucha beverages made of CoffeeBerry&reg;<br />еxtract and black tea was determined spectrophotometrically whereas<br />qualitative and quantitative concentration of polyphenolic compounds<br />was determined by HPLC method. Antioxidant activity on DPPH and<br />hydroxyl radicals in the same samples was determined on an ESR<br />spectrometer. Fermentation broth and kombucha beverage enriched with<br />CoffeeBerry&reg; еxtract had higher antioxidant activity against both<br />radicals than control samples. Antimicrobial activity of kombucha<br />beverages optimal acidity was tested against selected strains of bacteria<br />(Gram-positive and Gram-negative) and yeast. The main active<br />component of antibacterial activity was acetic acid, but samples did not<br />show any activity against yeast Candida albicans and Saccharomyces<br />cerevisiae. Antiproliferative activity of fermentation broth with and<br />without CoffeeBerry&reg; еxtract was measured by MTT test on following<br />cell lines: Hep2c (Human larynx carcinom), RD (Rhabdomyosarcoma) i<br />L2OB (murine tumor fibrolast lines trаnsfеcted by some human genes).<br />The highest antiproliferative activity shown fermentation broth enriched<br />with CoffeeBerry&reg; еxtract, wherein Hep2c cells was the most<br />susceptible.</p>

<p>Konditorska industrije Srbije u svom asortimanu sadrži &scaron;iroku paletu čokoladnih i krem proizvoda, kojima su zajednička sirovinska baza kakao zrno, kakao maslac, namenske biljne masti, kakao prah i &scaron;eder, čiji kvalitet direkno utiče na pona&scaron;anje tokom proizvodnje kao i na kvalitet finalnih proizvoda.<br />Tehnolo&scaron;ki postupak proizvodnje, koji podrazumeva različite uslove mlevenja direkno utiče na kvalitet poluproizvoda (kakao mase, čokoladne mase i masnog punjenja) kao i na kvalitet gotovog proizvoda (čokolada i krem proizvodi).<br />Metali izuzetno nepovoljno utiču na zdravlje potro&scaron;ača i na kvalitet, održivost i senzorske osobine konditorskih proizvoda. Pradenje prisustva te&scaron;kih metala, i uop&scaron;te metala, u ovoj vrsti proizvoda je veoma značajno zbog njihove toksičnosti i bioakumulacije.<br />U okviru ove disertacije su ispitani uzorci kakao i čokoladnih proizvoda, koji su prisutni u slobodnoj prodaji na trži&scaron;tu Srbije, čime se dobio pregled trenutnog stanja kontaminacije ove vrste proizvoda te&scaron;kim metalima. Takođe je ispitan i uticaj sirovinskog sastava i tehnolo&scaron;kog postupka proizvodnje na sadržaj te&scaron;kih metala i metala uop&scaron;te (olova, kadmijuma, arsena, nikla, bakra, gvožđa) u poluproizvodima (kakao masa, čokoladna masa, masno punjenje) i gotovim proizvodima (čokolada, krem proizvod).</p> / <p>The confectionery industry of Serbia includes a wide variety of chocolate and spread products, which contain common raw materials such as cocoa beans, cocoa butter, edible vegetable fats, cocoa powder and sugar. The quality of those raw materials directly affects the behavior during production as well as the quality of the final products. Technological process, which involves different milling conditions directly affect the quality of semi-finished products (cocoa mass, chocolate mass and fat filling mass) and the quality of the final product (chocolate and cream products). Metals extremely adversely affect the health of consumers and the quality, shelf life and sensory properties of confectionery products. Monitoring the presence of heavy metals, and metals in general, in this type of product is very important because of their toxicity and bioaccumulation.<br />This dissertation examined the samples of cocoa and chocolate products, which are present in commercially available market of Serbia, which provided an overview of the current situation of contamination of these products with heavy metals. It also examined the influence of raw material composition and technological process of production on the content of heavy metals and metals in general (lead, cadmium, arsenic, nickel, copper, iron) in semi products (cocoa mass, chocolate mass, fat filling) and final products (chocolate and spread products).</p>

<p>U okviru doktorske disertacije razvijena je brza i selektivna metoda za<br />određivanje i praćenje ostataka herbicida na bazi sulfonilurea (nikosulfuron,<br />oksasulfuron, tribenuron metil, tritosulfuron, triasulfuron, rimsulfuron i<br />prosulfuron) u zemlji&scaron;tu primenom visoko pritisne tečne hromatografije sa<br />UV detektor sa nizom fotoosetljivih dioda (HPLC-UV-DAD). Razdvajanje<br />sulfonilurea je izvedeno uz primenu Zorbax Eclipse XDB-C18 kolone. U cilju<br />definisanja odgovarajućih uslova analize, ispitan je i definisan uticaj<br />najznačajnijih eksperimentalnih faktora. Usvojeni su sledeći optimalni uslovi<br />gradijentne elucije: mobilna faza acetonitril (A) i 0,1% sirćetna kiselina (B) t<br />= 0 min, 52% A; t = 2-2,5 min, 47% A; t = 2,5-5 min, 52% A, pri konstatnom<br />protoku od 1 mL min-1 i temperaturi kolone od 250C. Na osnovu odziva<br />analitičkog signala, njegove reproduktivnosti i linearnosti, talasna dužina od<br />240 nm je usvojena kao odgovarajuća. Utvrđeno je da je uticaj matriksa bio<br />izražen te je stoga za kvantitativno određivanje sadržaja SU u uzorcima<br />zemlji&scaron;ta primenom HPLC-UV-DAD metode kori&scaron;ćena MMC kalibraciona<br />kriva. Pri analizi ekstrakata nekontaminiranog zemlji&scaron;ta ostvarena je granica<br />kvantitativnog određivanja za nikosulfuron, oksasulfuron, tribenuron metil,<br />tritosulfuron, triasulfuron, rimsulfuron i prosulfuron od 3,16 &mu;g kg-1, 3,40 &mu;g<br />kg-1, 3,76 &mu;g kg-1, 4,13 &mu;g kg-1, 3,60 &mu;g kg-1, 3,04 &mu;g kg-1 i 2,97 &mu;g kg-1,<br />redom. Za potrebe osetljivijih, selektivnijih i tačnijih određivanja SU u<br />zemlji&scaron;tu, definisana je metoda uz primenu tečne hromatografije sa<br />tandemskom masenom spektrometrijom (HPLC-MS-MS). HPLC-MS-MS je<br />kori&scaron;ćena kao referntna tehnika za proveru rezultata koji su dobijeni<br />primenom HPLC uz UV-DAD detektor. Definisan je efikasan postupak za<br />pripremu uzoraka zemlji&scaron;ta u cilju hromatografskog određivanja SU.<br />Najefikasnija ekstrakcija ostvarena je primenom sme&scaron;e dihlormetanacetonitril<br />(2:1, v/v), zaki&scaron;eljene sirćetnom kiselinom (0,8%, v/v), uz dodatak<br />uree (0,3 g/ 10g zemlji&scaron;ta). Postupak mikrotalasne estrakcije u zatvorenom<br />sistemu omogućio je najbolje uslove za ekstrakciju SU. U cilju izdvajanja SU,<br />iz matriksa ekstrakata zemlji&scaron;ta, primenjena je ekstrakcija na čvrstoj fazi (SPE) sa silika gelom kao adsorbensom. Definisana metoda za određivanje<br />ispitivanih SU, kao i razvijeni postupak pripreme uzoraka, uspe&scaron;no je<br />primenjen u analizi realnih uzoraka zemlji&scaron;ta. Veoma dobre vrednosti testa<br />povrata ostvarene pri analizi primenom HPLC-UV-DAD metode, potvrdile su<br />pre svega ispravnost postupka pripreme uzoraka, a delom i kompletne<br />metode. Tačnost razvijene metode za određivanje SU u zemlji&scaron;tu potvrđena je<br />paralelnim analizama uzoraka zemlji&scaron;ta kori&scaron;ćenjem HPLC-MS-MS.<br />Primenom Studentovog t-testa (upareni), utvrđeno je da se rezultati paralelnih<br />analiza statistički značajno ne razlikuju (P=95%). Istraživanja u okviru<br />disertacije obuhvatila su i praćenje disipacije nikosulfurona, rimsulfurona,<br />oksasulfurona i prosufurona u različitim komercijalnim dozama primene<br />tokom 50 dana u polju na tri različite dubine (0-15 cm, 15-30 cm i 30-45 cm),<br />kao i laboratorijskim uslovima na dve temperature (250C i 300C). Vreme<br />polurazgradnje (DT50) ispitivanih SU (nikosulfuron, oksasulfuron i<br />prosulfuron) definisano Mitttag-Lefler-ovom funkcijom u ogledima u<br />laboratorijskim uslovima na 250C iznosilo je 0,65 dana (50 g ha-1 a.k.), 0,64<br />dana (160 g ha-1 a.k.) i 0,66 dana (30 g ha-1 a.k.), redom, a na 300C za<br />nikosulfuron 0,20 dana (50 g ha-1 a.k.) i prosulfuron 0,49 dana (50 g ha-1 a.k.).<br />DT50 za ispitivane SU u polju, takođe definisano Mitttag-Lefler-ovom<br />funkcijom, iznosilo je 72 minuta (0,05 dana), 0,23 dana, 0,12 dana i 0,15<br />dana, za nikosulfuron, rimsulfuron, oksasulfuron i prosulfuron, redom.<br />Značajno veća disipacija koja je utvrđena istraživanjima u okviru ove<br />disertacije najverovatnije je uzrokovana uticajem abiotičkih i biotičkih<br />procesa, kao i faktora spolja&scaron;nje sredine.</p> / <p>In this thesis a fast and selective method for determination and monitoring<br />of residues sulfonylurea herbicides (SU) (nicosulfuron, oxasulfuron,<br />tribenuron methyl, tritosulfuron, triasulfuron, rimsulfuron and prosulfuron)<br />in soil, by applying high-performance liquid chromatography with UV<br />detector with diode array diodes (HPLC-UV-DAD) was developed. The<br />separation of the sulfonylurea was performed by use of a Zorbax Eclipse<br />XDB-C18 column. In order to define appropriate conditions of analysis,<br />the influence of the most significant the experimental factors was<br />investigated and defined. The following optimal conditions for gradient<br />elution: mobile phase acetonitrile (A) and 0.1% acetic acid (B) t = 0 min,<br />52% A; t = 2-2.5 min, 47% A; t = 2.5-5 min, 52% A were adopted at a<br />constant flow rate of 1 mL min-1 and column temperature of 250C. On<br />basis of the response of the analytical signal, its reproducibility and<br />linearity, the wavelength of 240 nm was adopted as an appropriate. The<br />influence of the matrix was expressed and therefore for the quantitative<br />determination of investigated SU in soil samples application of HPLCUV-<br />DAD methods was used MMC calibration curve. In the analysis of<br />extracts of nocontaminated soil limits of quantitation for nicosulfuron,<br />oxasulfuron, tribenuron methyl, tritosulfuron, triasulfuron, rimsulfuron and<br />prosulfuron was achieved 3.16 &mu;g kg-1, 3.40 &mu;g kg-1, 3.76 &mu;g kg-1, 4.13 &mu;g<br />kg-1, 3.60 &mu;g kg-1, 3.04 &mu;g kg-1 and 2.97 &mu;g kg-1, respectively. The method<br />by using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MSMS)<br />was defined in order to find more sensitive, more selective and more<br />accurate way to determine concentration SU in soil. HPLC-MS-MS was<br />used as the reference technique for checking results that have been<br />obtained by HPLC with UV-DAD detector. An efficient procedure<br />preparation of soil samples for the purpose chromatographic determination<br />of SU was defined. Using a mixture of dichloromethane-acetonitrile (2: 1,<br />v / v), acidified with acetic acid (0.8%, v / v), with the addition of urea (0.3<br />g / 10 g soil) was applied as the most effective way for extraction SU.<br />Microwave extraction process in a closed system allowed the best<br />conditions for the extraction of SU. In order to extract SU from matrix<br />exctracts soil the solid phase the extraction (SPE) with silica gel as an<br />adsorbent was used. The defined method for determination of investigated SU, as well as the developed procedure of sample preparation, was<br />successfully applied in the analysis of real samples of soil. The correctness<br />of procedure of sample preparation was confirmed with very good values<br />of recovery test which was applied in the analysis by using HPLC-UVDAD.<br />The accuracy of the developed method for determination of SU was<br />confirmed by coupled analysis soil samples using HPLC-MS-MS. The<br />results of parallel analysis does not differ significantly at 95% confidence<br />level. It was obtained using Student t-test (paired). The method developed<br />in this thesis was used for monitoring the dissipation of nicosulfuron,<br />rimsulfuron, oxasulfuron prosufuron, in different commercial doses of<br />application during 50 days in field at three different depths (0-15 cm, 15-<br />30 cm and 30-45 cm) and for laboratory conditions at two temperatures<br />(25&ordm;C and 30&ordm;C). The half-life time (DT50) of investigated SU were<br />calculated by use of Mitttag-Lefler function in experiments under<br />laboratory conditions at 25&ordm;C. The values of DT50 for nicosulfuron,<br />prosufuron and oxasulfuron read: 0.65 days (50 g ha-1 a.k.), 0.64 days (160<br />g ha-1 a.k.) and 0.66 days (30 g ha-1 a.k.), respectively. In the same type of<br />experiments at 30&ordm;C we get DT50 for nicosulfuron equals 0.20 days (50 g<br />ha-1 a.k.) and for prosulfuron equals 0.49 days (50 g ha-1 a.k.). The values<br />of DT50 on experiments in field were obtain also by use of Mitttag-Lefler&#39;s<br />function, and half-life times for nicosulfuron, rimsulfuron, oxasulfuron and<br />prosufuron from the commercially recommended doses, equal 72 minutes<br />(0.05 days), 0.23 days, 0.12 days and 0.15 days, respectively. Significantly<br />greater dissipation which was determined in this thesis was probably<br />caused by the influence of abiotic and biotic processes as well as<br />environmental factors.</p>

<p>Uklanjanje amonijaka iz podzemnih voda u cilju dobijanja<br />pijaće vode predstavlja značajan problem, koji se do sada<br />re&scaron;avao primenom različitih postupaka. Poznato je da zeoliti<br />kao prirodni jonoizmenjivači i adsorbenti kvalitetno vezuju<br />amonijum jone u svoju alumosilikatnu matricu. Njihova<br />efektivnost, u različitim tehnolo&scaron;kim procesima, zavisi od<br />fizičko-hemijskih osobina, koje su usko povezane sa njihovim<br />geolo&scaron;kim nalazi&scaron;tima, kada se govori o prirodnim zeolitima.<br />Pored prirodnih zeolita u praksi se koriste i sintetički zeoliti<br />dobijeni raznim postupcima. Danas, je komercijalna primena<br />sintetičkih zeolita rasprostranjenija u odnosu na primenu<br />prirodnih, zbog čistoće kristalnih proizvoda i uniformne<br />veličina čestica. Crystal-Right&trade; (CR-100) je zeolit koji spada u<br />grupu najizdržljivijih proizvedenih minerala. Ovaj zeolit<br />podiže pH vrednost tretiranih voda, dok istvremeno smanjuje<br />tvrdoću i uklanjanja gvožđe i mangan. Ovo pode&scaron;avanje pH i<br />uklanjanje nepoželjnih mineralnih materija postiže se izvrsnim<br />osobinama ovog zeolita u pogledu filtriranja, ali i ispiranja<br />nakon primene.<br />Maksimalna količina adsorbovanog amonijaka iznosi 2,31 mg<br />(98%) i 2 mg (87%), iz model rastvora i uzorka podzemne,<br />bunarske vode, redno. Prisustvo drugih komponenti u<br />bunarskoj vodi uzrokuje promene u količini adsorbovanog<br />amonijaka na zeolitu. Najbolje uklanjanje postignuto je za<br />jone kalijuma već sa najmanjim masama upotrebljenog<br />zeolita. Nasuprot tome, joni kalcijuma i magnezijuma se pri<br />nižim vrednostima doziranja zeolita slabije uklanjaju iz<br />bunarske vode, dok sa porastom doziranja raste i efikasnost<br />uklanjanja na svim posmatranim temperaturama.<br />Izbor adsorpcione izoterme je pokazao da najbolje rezultate<br />daje Freundlich-ova adsorpcione izoterme, a rezultati<br />aproksimacije ukazuju na fizičku adsorpciju na heterogenoj<br />povr&scaron;ini. Negativne vrednosti entropije aktivacije upućuju na<br />zaključak da se radi o asocijativnoj adsorpciji amonijaka na<br />povr&scaron;inu zeolita, odnosno da postoji interakcija između<br />adsorbovanih molekula. Vrednosti entalpije aktivacije od<br />15,096 kJ/mol i 28,978 kJ/mol, za model rastvor i realan<br />sistem, redno, upućuju da se radi o endotermnom procesu,<br />&scaron;to i potvrđuju podaci o ravnotežnim koncentracijama na<br />različitim temperaturama.<br />Tokom eksperimenata izvedenih sa poluindustrijskom<br />kolonom ispunjenom zeolitom Crystal Right&trade; (tip CR-100)<br />potvrđena je efikasnost u uklanjanju zeolita iz bunarske vode.<br />Između ispitanih modela za određivanje kinetike u kolonskom uređaju najboljim se pokazao model Yoon-Nelson-a.<br />Koeficijent linearne korelacije za model Yoon-Nelson-a iznosi -<br />0,975, dok je koeficijent determinacije imao vrednosti 0,950.<br />Iako je model razvijen jednokomponentne sisteme pokazao<br />se kao zadovoljovajući iako se radi o realnom sistemu<br />podzemne bunarske vode koja sadrži brojne rastvorene<br />supstance, katjone zemnoalkalnih i alkalnih metala, huminske<br />kiseline, anjone itd. Može se primetiti da je postignuto<br />zadovoljavaće slaganje eksperimentalnih podataka o<br />vremenu probaja sloja (50%) sa Yoon-Nelson-ovim modelom,<br />eksperimentalno određeno vreme proboja sloja iznosi oko 59<br />časova, dok je modelom dobijeno vreme 62 časa. Konstanta<br />brzine Yoon-Nelson-ovog modela iznosi 0,051 1/h.</p> / <p>Removing ammonia from groundwater to obtain drinking<br />water is an important issue, which is so far solved using<br />different methods. It is known that zeolites as natural ion<br />exchangers and adsorbents that bind ammonium ions in its<br />aluminosilicate matrix. Their effectiveness in various<br />technological processes depends on the physical and<br />chemical properties, which are closely related to their<br />geological sites, when it comes to natural zeolites. In addition<br />to the natural zeolites in practice synthetic zeolites are used.<br />Today, the commercial application of synthetic zeolites is<br />widespread in relation to the use of natural, due to the purity<br />of crystal products and uniform particle size. Crystal-Right &trade;<br />(CR-100) is a zeolite among the most durable minerals<br />produced. This zeolite raises the pH of the treated water, while<br />the same time it reduces the hardness and remove iron and<br />manganese. This pH adjustment and removal of undesirable<br />mineral substances is achieved by the excellent characteristics<br />of the zeolite in terms of filtering, and rinsing after application.<br />The maximum amount of adsorbed ammonia at 2.31 mg<br />(98%) and 2 mg (87%), from the model solution and the<br />sample of groundwater, well water, respectively. The presence<br />of other components in the well water causes changes in the<br />amount of ammonia adsorbed on zeolite. Selection of<br />adsorption isotherms showed that the best results are<br />achieved by Freundlich&#39;s adsorption isotherm, and the results<br />indicate physical adsorption on heterogeneous surfaces.<br />Negative values of entropy of activation lead to the<br />conclusion that it is associative adsorption of ammonia on the<br />surface of the zeolite, or that there is an interaction between<br />the adsorbed molecules. The values of enthalpy of activation<br />of 15,096 kJ / mol and 28,978 kJ / mol, for the model solution<br />and real system, respectively, indicating that it is an<br />endothermic process, which is confirmed by data on the<br />equilibrium concentrations at different temperatures.<br />Experiments conducted with the pilot plant column filled with<br />zeolite Crystal Right &trade; (type CR-100) confirmed the<br />effectiveness in removing zeolite from well water. Among the<br />surveyed models to determine the kinetics of the column<br />device Yoon-Nelson&#39;s model has proven to be the best. The<br />linear correlation coefficient for the model Yoon-Nelson&#39;s is -<br />0.975, and the value of the coefficient of determination was 0.950. Although the model developed for one-component<br />systems it is proved to be satisfactory for ground water<br />ammonia adsorption. The agreement between experimental<br />data on the breakthrough point at 50% concentration (59<br />hours) with Yoon-Nelson&#39;s model, is good (62 hours). Constant<br />of Yoon-Nelson&#39;s model is 0.051 1 / h.</p>

<p>Потражња за ксантаном, од момента његовог открића шездесетих година двадесетог века, константно се повећава због његове широке употребне вредности у различитим гранама индустрије, а процењује се да ће тржишна вредност овог значајног биополимера у 2020. години износити 987,7 милиона америчких долара. Биотехнолошка производња ксантана,&nbsp; микробиолошког секундарног метаболита, је каракте-ристична по неспецифичности угљенохидратног супстрата, минималним потребама за нутријенатима и огромним захтевима за процесном водом. Стандарди квалитета процесне воде су специфични и условљени примењеним биокатализаторима. Како квалитет ове воде одговара квалитету воде за пиће, ограниченост водних ресурса и трошкови припреме воде захтеваног квалитета намећу потребу за проналажењем алтернативних супстрата. Све наведено указује да се за биосинтезу овог тржишно вредног биопроизвода могу употребити отпадне воде које генерише индустрија вина. С обзиром да је производња ксантана веома захтевна и у погледу регулације процесних параметара одговорних за растворљивост кисеоника велики напори непрестано се улажу у унапређење овог сегмента биопроцеса.</p><p>Основни циљ ове докторске дисертације је оптимизација производње ксантана у лабораторијском биореактору одговарајућих геометријских односа запремине 7 l, метаболичком активношћу референтног соја Xanthomonas campestris ATCC 13951 на култивационом медијуму оптималне формулације чија су основа отпадне воде винарија, у погледу процесних параметара значајних за садржај раствореног кисеоника.</p><p>У оквиру истраживања која су обухваћена овом докторском дисертацијом оптимизација вредности процесних параметара значајних за садржај раствореног кисеоника изведена је применом методе жељене функције у комбинацији са дефинисаним математичким моделима. Као услови задати су максимална продукција ксантана којег карактерише максимална молекулска маса, али и максималан вискозитет раствора. Дефинисане оптималне вредности испитиваних фактора, при којима жељена функција има највећу вредност (0,969), су температура од 29,33&deg;C, интензитет аерације од 1,95 l/l/min и брзина мешања од 475,54 o/min, док су моделом предвиђене вредности показатеља тока, као и показатеља успешности биосинтезе ксантана следеће: садржај биомасе од 137,34&bull;108 cfu/ml, садржај раствореног кисеоника од 10,15%, садржај шећера од 2,84 g/l, садржај укупног азота од 137,56 mg/l, садржај асимилабилног азота од 4,78 mg/l, садржај укупног фосфора од 5,18 mg/l, вискозитет култивационе течности од 237,92 mPa&bull;s, садржај ксантана од 24,18 g/l, молекулска маса ксантана од 7,73&bull;105 g/mol и вискозитет раствора ксантана од 60,48 mPa&bull;s.&nbsp; На основу резултата оптимизације изведена је производна фаза биопроцеса на температури од 29&deg;C, при интензитету аерације од 2 l/l/min и брзини мешања од 475 o/min при чему је добијен садржај ксантана, одговарајућег квалитета, од<br />23,85 g/l и остварен степен конверзије извора угљеника у производ од 79,17%, док садржај раствореног кисеоника није опао испод критичне вредности.</p><p>Са технолошког аспекта, резултати ових истраживања представљају поуздан извор информација за увећање размера предложеног биопроцеса и пројектовање биореактора одговарајућих карактеристика.</p> / <p>Potražnja za ksantanom, od momenta njegovog otkrića šezdesetih godina dvadesetog veka, konstantno se povećava zbog njegove široke upotrebne vrednosti u različitim granama industrije, a procenjuje se da će tržišna vrednost ovog značajnog biopolimera u 2020. godini iznositi 987,7 miliona američkih dolara. Biotehnološka proizvodnja ksantana,&nbsp; mikrobiološkog sekundarnog metabolita, je karakte-ristična po nespecifičnosti ugljenohidratnog supstrata, minimalnim potrebama za nutrijenatima i ogromnim zahtevima za procesnom vodom. Standardi kvaliteta procesne vode su specifični i uslovljeni primenjenim biokatalizatorima. Kako kvalitet ove vode odgovara kvalitetu vode za piće, ograničenost vodnih resursa i troškovi pripreme vode zahtevanog kvaliteta nameću potrebu za pronalaženjem alternativnih supstrata. Sve navedeno ukazuje da se za biosintezu ovog tržišno vrednog bioproizvoda mogu upotrebiti otpadne vode koje generiše industrija vina. S obzirom da je proizvodnja ksantana veoma zahtevna i u pogledu regulacije procesnih parametara odgovornih za rastvorljivost kiseonika veliki napori neprestano se ulažu u unapređenje ovog segmenta bioprocesa.</p><p>Osnovni cilj ove doktorske disertacije je optimizacija proizvodnje ksantana u laboratorijskom bioreaktoru odgovarajućih geometrijskih odnosa zapremine 7 l, metaboličkom aktivnošću referentnog soja Xanthomonas campestris ATCC 13951 na kultivacionom medijumu optimalne formulacije čija su osnova otpadne vode vinarija, u pogledu procesnih parametara značajnih za sadržaj rastvorenog kiseonika.</p><p>U okviru istraživanja koja su obuhvaćena ovom doktorskom disertacijom optimizacija vrednosti procesnih parametara značajnih za sadržaj rastvorenog kiseonika izvedena je primenom metode željene funkcije u kombinaciji sa definisanim matematičkim modelima. Kao uslovi zadati su maksimalna produkcija ksantana kojeg karakteriše maksimalna molekulska masa, ali i maksimalan viskozitet rastvora. Definisane optimalne vrednosti ispitivanih faktora, pri kojima željena funkcija ima najveću vrednost (0,969), su temperatura od 29,33&deg;C, intenzitet aeracije od 1,95 l/l/min i brzina mešanja od 475,54 o/min, dok su modelom predviđene vrednosti pokazatelja toka, kao i pokazatelja uspešnosti biosinteze ksantana sledeće: sadržaj biomase od 137,34&bull;108 cfu/ml, sadržaj rastvorenog kiseonika od 10,15%, sadržaj šećera od 2,84 g/l, sadržaj ukupnog azota od 137,56 mg/l, sadržaj asimilabilnog azota od 4,78 mg/l, sadržaj ukupnog fosfora od 5,18 mg/l, viskozitet kultivacione tečnosti od 237,92 mPa&bull;s, sadržaj ksantana od 24,18 g/l, molekulska masa ksantana od 7,73&bull;105 g/mol i viskozitet rastvora ksantana od 60,48 mPa&bull;s.&nbsp; Na osnovu rezultata optimizacije izvedena je proizvodna faza bioprocesa na temperaturi od 29&deg;C, pri intenzitetu aeracije od 2 l/l/min i brzini mešanja od 475 o/min pri čemu je dobijen sadržaj ksantana, odgovarajućeg kvaliteta, od<br />23,85 g/l i ostvaren stepen konverzije izvora ugljenika u proizvod od 79,17%, dok sadržaj rastvorenog kiseonika nije opao ispod kritične vrednosti.</p><p>Sa tehnološkog aspekta, rezultati ovih istraživanja predstavljaju pouzdan izvor informacija za uvećanje razmera predloženog bioprocesa i projektovanje bioreaktora odgovarajućih karakteristika.</p> / <p>Demand for xanthan has been increasing since its discovery in the 1960s due to its wide application in various branches of industry, and it is estimated that market value of this important biopolymer will rise up to<br />987.7 million US dollars by 2020. Biotechnological production of xanthan, a secondary microbial metabolite, is characterized by its non-specific carbon substrate, minimal nutrient and large process water requirements. Process water quality standards are specific and conditioned by the used biocatalysts. Since the quality of this water matches the quality of drinking water, limited water resources and costs of preparing water of the required quality result in the need for alternative substrates. The aforementioned suggests that winery wastewaters could be used for the biosynthesis of this valuable bioproduct. Since xanthan production is very complicated regarding regulation of process parameters responsible for oxygen solubility, great efforts are investing in the improvement of this particular bioprocess segment.</p><p>The main goal of this PhD thesis is to optimize xanthan production in a 7 L laboratory bioreactor of specific geometric ratio, using the metabolic activity of the Xanthomonas campestris ATCC 13951 reference strain in optimal cultivation media based on winery wastewaters, focusing on process parameters significant for the content of dissolved oxygen.</p><p>Within the research of this PhD thesis, optimization of process parameters significant for the content of dissolved oxygen was performed using the desirability function approach combined with defined mathematical models. The set conditions were the maximum production of xanthan characterized by maximum molecular weight as well as maximum solution viscosity. The defined optimal values for which the desirability function has the highest value (0.969) were temperature of 29.33&deg;C, aeration rate of 1.95 vvm and agitation speed of 475.40 rpm, while the model predicted values of the indicators of the course and the success of xanthan biosynthesis were: biomass content of 137.34&bull;108 cfu/mL, dissolved oxygen content of 10.15%, sugar content of 2.84 g/L, total nitrogen content of 137.56 mg/L, assimilable nitrogen content of 4.78 mg/L, total phosphorus content of 5.18 mg/L, cultivation broth viscosity of 237.92 mPa&bull;s, xanthan content of<br />24.18 g/L, xanthan molecular weight of 7.73&bull;105 g/mol and xanthan solution viscosity of 60.48 mPa&bull;s. Based on optimization results, the production phase of the bioprocess was performed at a temperature of&nbsp; 29&deg;C, aeration rate of 2 vvm and agitation speed of 475 rpm, which resulted in the high quality xanthan content of 23.85 g/L and conversion rate of carbon source into product of 79.17%, while dissolved oxygen content did not decrease below its critical value.</p><p>From a technological aspect, the results of this research represent a reliable source of data for scaling up the suggested bioprocess and designing a bioreactor with the required characteristics.</p>

<p>Cilj ove doktorske disertacije je bio da se ispita mogućnost primene izluţenih rezanaca &scaron;ećerne repe i njihovih tretiranih oblika, nastalih u procesu proizvodnje bioetanola, kao biosorbenata za uklanjanje jona te&scaron;kih metala iz vode. U okviru eksperimenata, u laboratorijskim uslovima izvedeni su predtretman i hidroliza izluženih rezanaca kako bi se dobili tretirani oblici, a zatim je izvr&scaron;ena karakterizacija adsorbenata, ispitane njihove adsorpcione sposobnosti, utvrđeni najbolji uslovi za njihovu primenu i ispitana mogućnost njihove vi&scaron;estruke primene u obradi vode.<br />U okviru karakterizacije materijala određen je njihov sastav, specifiĉna povr&scaron;ina i poroznost, ispitana povr&scaron;ina primenom FTIR i EDS metode i kvantifikovana količina pojedinih funkcionalnih grupa prisutnih na povr&scaron;ini primenom Boehm-ove titracije. Na osnovu FTIR metode pre i posle adsoprcije utvrđeno je koje grupe učestvuju u vezivanju jona metala.<br />Ispitan je i uticaj razliĉitih parametara na adsorpciju (vreme kontakta adsorbenta i adsorbata, veličina čestice, pH, temperatura, primenjena doza adsorbenta, jonska jačina, su&scaron;enje) radi utvrđivanja najboljih uslova za maksimalnu efikasnost.<br />Kako bi se stekao bolji uvid u sam proces adsorpcije jona na povr&scaron;inu adsorbenata, na eksperimentalne podatke primenjeni su različiti modeli adsorpcionih izotermi, a mehanizam vezivanja je detaljnije razmotren primenom kinetiĉkih modela. Primenom termodinamičkih modela utvrđena je priroda procesa.<br />Radi vi&scaron;estruke primene ovih ekolo&scaron;kih biosorbenata ispitana je i mogućnost regeneracije materijala razliĉitim kiselinama kao desorbensima i utvrđeno optimalno vreme desorpcije. Ispitana je primena kroz vi&scaron;e uzastopnih ciklusa adsorpcija &ndash; desropcija. Rezultati su pokazali da ispitani materijali imaju zadovoljavajući adsorpcioni kapacitet, ali da se mogu primenjivati i vlažni, odmah nakon procesa ekstrakcije &scaron;ećera, depektinacije i hidrolize, bez utro&scaron;ka energije za su&scaron;enje. Pored toga, utvrđeno je da se mogu regenerisati i koristiti uspe&scaron;no vi&scaron;e puta, &scaron;to otvara mogućnost za njihovu primenu u praksi.</p> / <p>The aim of this PhD thesis was to investigate the possibility of usage of sugar beet shreds and their treated forms from the bioethanol production for removal of heavy metal ions from water. In the context of experiments, pretreatment and hydrolysis of sugar beet shreds were performed in order to obtain treated forms. The characterization of biosorbents was conducted and their adsorption capacity was investigated. Also, the optimal conditions for their implementation and the possibility of their multiple applications for water treatment were determined.<br />Within the characterization of materials their composition, specific surface area and porosity were determined. The surface of biosorbents was investigated by using FTIR and EDS methods. The amount of the functional groups present on the surface was quantified by Boehm&#39;s titration. On the basis of the FTIR method before and after adsorption it was determined which functional groups participate in the binding process.<br />The influence of various parameters on the adsorption (contact time of the adsorbent and adsorbate, particle size, pH, temperature, adsorbent dose, ionic strength, drying process) were examined in order to determine the best conditions for maximum efficiency.<br />For better insight into the process of adsorption of ions on the surface of the adsorbents, different models of adsorption isotherms were applied to experimental data. Mechanism of adsorption was determined by applying different kinetic models. The nature of the process was investigated by determining thermodynamic parameters.<br />The multiple applications of these eco-friendly biosorbents was examined by regeneration investigation. The optimal time of desorption was determined and different acids were used for regeneration study. The multiple cycles adsorption &ndash; desorption was also conducted.<br />The results showed that the investigated materials have a satisfactory adsorption capacity. They can also be applied wet, immediately after the process of sugar extraction, depectination and hydrolysis, without the energy consumption for drying. In addition, it was found that they can be regenerated and successfully used several times. This opens up the possibility for their practical application.</p>