No description available.

No description available.

<p><strong>Apstrakt je obrađen tehnologijama za optičko prepoznavanje teksta (OCR).</strong></p><p>U cilju revitalizacije otpadnog kvasca iz industrije piva za primenu u pekarskoj industriji, kao polazna osnova za ispitivanje primenjivani su dvostepeni i jednostepeni postupak proizvodnje predfaza indirektnog postupka proizvodnje hleba, razvijeni na Tehnolo&scaron;kom fakultetu u Novom Sadu. Sprovedena su istraživanja optimizacije postupka revitalizacije otpadnog pivskog kvasca. Optimizacija je obuhvatila sastav podloge, procesne parametre proizvodnje i tehniku fermentacije. Definisan je optimalni postupak revitalizacije otpadnog pivskog kvasca i primenjen je za različite generacije i sojeve otpadnog pivskog kvasca, pri čemu je utvrđeno da otpadni pivski kvasac nulte i prve generacije nije potrebno aktivirati, dok je za kvasac starije generacije neophodno da prođu postupak aktivacije za primenu u pekarskoj industriji. Jednostepeni postupak proizvodnje predfaza u postupku aktivacije pivskog kvasca pokazao se u pogledu efekata aktivacije prihvatljiviji od dvostepenog<br />postupka. Ispitana je i trajnost otpadnog pivskog kvasca za primenu u pekarskoj industriji pri čemu je utvrdeno da otpadni pivski kvasac nije preporučljivo čuvati duže od devet dana pre njegove aktivacije. Definisan postupak je pozitivno ocenjen u pogledu tokova fermentacionih procesa za vreme proizvodnje, uticaja na svojstva hlebnog testa i uticaja na kvalitet hleba kao gotovog proizvoda. Razrađeno je idejno re&scaron;enje postrojenja za revitalizaciju otpadnog pivskog kvasca.</p> / <p><strong>Abstract was processed by technology for Optical character recognition (OCR).</strong></p><p>The aim was revitalization of beer industry waste yeast, and its application in bakery industry. A basis for investigation was one- step and two-step process for prephases production in indirect procedure for bread manufacturing, which is developed on Faculty of Technology at Novi Sad. It was investigated optimization of revitalization procedure of brewing yeast waste. Optimization contained substrate composition, proces parameters for manufacturing and fermentation technique. It is optimated revitalization of brewing yeast waste and applied for different generations and subspecies. For brewing yeast waste from initial and first generation activation is not necessary, but for olden yeast generation and its application in bakery industry, activation is necessary. In prephases production, one step activation procedure of brewing yeast had better effectiveness thay two step procedure. Durability of brewig yeast waste was also investigated. It is concluted that brewing yeast waste is not recommended for storage longer than 9 days before its activation. Defined procedure in a vijew of mahufacturing fermentative processes, influence on bread dough properties and bread quality are marked pozitively. It is also defined a pattern of projects for ravitalization of brewing yeast waste.</p>

<p>Proizvodnja bioetanola iz među- i nusproizvoda procesa<br />prerade &scaron;ećerne repe, može imati pozitivan uticaj na<br />regionalnu ekomomiju i socio-ekonomski razvoj u zemljama<br />sa razvijenom industrijom konzumnog &scaron;ećera, kao &scaron;to je<br />Srbija. Kao proizvodni mikroorganizam u proizvodnji<br />etanola u najvećoj meri se koristi kvasac Saccharomyces<br />cerevisiae. Primena imobilisanih ćelija kvasca u fermentaciji<br />podloga sa visokom sadržajem &scaron;ećera (iznad 250 g/l), tzv.<br />VHG fermentacija, je često izučavana sa ciljem povećanja<br />efikasnosti proizvodnje etanola. U ovom radu su ćelije S.<br />cerevisiae imobilisane na različitim novim nosačima:<br />presovanim rezancima &scaron;ećerne repe (PR&Scaron;R), suvim<br />rezancima &scaron;ećerne repe (SR&Scaron;R), parenhimskom tkivu stabla<br />kukuruza (PTSK) u obliku diska, na kombinovanim<br />nosačima od PTSK u obliku diska obloženog Ca-alginatom(K1) i ispunjenog Ca-aglinatom (K2), na kuglicama Caalginata(AB) kao i na kombinovanim kuglicama od Caalginata i mliva PTSK (ABC). Imobilisane ćelije kvasca su primenjene za fermentaciju melase i gustog soka &scaron;ećerne repe sa krajnjim ciljem da se racionalnim kori&scaron;ćenjem</p><p>među- i nusproizoda procesa prerade &scaron;ećerne repe postigne<br />efikasna proizvodnja etanola uz smanjene tro&scaron;kove<br />proizvodnje kao, i uz smanjenje emisije otpadnih tokova.<br />U radu je ustanovljeno da su PR&Scaron;R, SR&Scaron;R i PTSK efikasni<br />nosači za imobilizaciju ćelija kvasca zahvaljujući prisustvu<br />pozitivno naelektrisanih funkcionalnih grupa, visokoj<br />poroznosti, hidrofilnosti, mehaničkoj čvrstini i stabilnosti.<br />Takođe ovi nosači &scaron;tite kvasac od osmotskog stresa,<br />toksičnog dejstva etanola i inhibitora. Zahvaljujući<br />heterogenoj strukturi PR&Scaron;R, SR&Scaron;R i PTSK se mogu koristiti<br />kao efikasni adsorbenti za ćelije kvasca, kao i za uklanjanje<br />katjonskih i anjonskih komponenata u postupku prerade<br />otpadnih voda. Pored toga, utvđeno je da PTSK predstavlja<br />alternativni obnovljivi izvor hranljivih materija neophodnih<br />kvascu tokom fermentacije melase i gustog soka, a takođe<br />deluje i kao antipenu&scaron;avac. Primenom ćelija kvasca<br />imobilisanih na SR&Scaron;R ostvarena je maksimalna<br />produktivnost etanola od 1,48 g/lh za melasu i 1,57 g/lh za<br />gusti sok, pri početnoj koncentraciji &scaron;ećera u podlozi 180 g/l.<br />Primenom ćelija kvasca imobilisanih na PTSK u obliku<br />diska (visine oko 5 mm i prečnika oko 20 mm) postignuta je<br />produktivnost etanola 1,26 g/lh za melasu 1,42 g/lh za gusti<br />sok, pri početnoj koncentraciji &scaron;ećera 150 g/l. Osnovni<br />nedostatak primene imobilisanih ćelija na SR&Scaron;R i PTSK u<br />alkoholnoj fermentaciji je lako ispiranje ćelija sa nosača.<br />Kombinovani nosači u obliku diska PTSK obloženog Ca alginatom<br />(K1) i ispunjenog Ca-aglinatom (K2) su<br />pripremljeni kako bi se sprečilo ispiranje ćelija kvasca.<br />Utvrđeno je da nosač K1 nije adekvatan za povećanje<br />efikasnosti imobilizacije. Imobilizacijom kvasca punjenjem<br />nosača K2 je povećana efikasnost imobilizacije ćelija kvasca<br />na PTSK, ali je usled velike zapremine i kompaktnosti<br />nosača K2 tokom fermentacije delimično otežan transport<br />supstrata i produkata kroz disk.<br />Melasa i gusti sok &scaron;ećerne repe su veoma dobre sirovine za<br />proizvodnju etanola, usled visokog sadržaja fermentabilnih<br />&scaron;ećera, koji slobodne i/ili imobiliane ćelije S. cerevisiae mogu<br />direktno koristiti za fermentaciju. Međutim, uzimajući u<br />obzir hemijski sastav ovih sirovina i ostvarene parametre</p><p>fermentacije, utvrđeno je da je gusti sok bolja sirovina za<br />proizvodnju etanola od melase, posebno u VHG uslovima.<br />Takođe je utvrđeno da se gusti sok može koristiti kao<br />sirovina za fermentaciju bez dodataka hranljivih materija.<br />Ustanovljeno je da su melase koje preostaju nakon osmotske<br />dehidratacije crvenog kupusa i mrkve veoma dobre sirovine<br />za proizvodnju etanola pri početnoj koncentraciji &scaron;ećera u<br />podlozi do 150 g/l, ali nisu pogodne sirovine za VHG<br />fermentaciju pomoću slobodnih i imobilisanih ćelija u AB<br />kuglicama. Fermentacijom melase nakon osmotske<br />dehidratacije kupusa i mrkve početne koncentracije &scaron;ećera<br />125 g/l, primenom ćelija kvasca imobilisanih u AB<br />kuglicama, ostvarena je najvi&scaron;a produktivnost etanola od<br />1,24 g/lh i 1,30 g/lh. Tokom fermentacije melase i gustog soka<br />primenom ćelija kvasca imobilisanih u AB kuglicama usled<br />izdvajanja CO2, dolazi do naru&scaron;avanja strukture kuglica<br />pojavom poprečne pukotine koja kuglicu polimera deli na<br />dva približno jednaka dela.<br />Kako bi se sprečila degradacija Ca-alginata tokom<br />fermentacije pripremljen je novi kombinovani nosač od Caalginata<br />i mliva PTSK (ABC). Dodatkom samlevenog PTSK<br />sa mikrostrukturom pčeljinjeg saća u Ca-alginat je povećana<br />poroznost kuglica čime je omogućen efikasniji prenos mase<br />supstrata i produkata, povećana je raspoloživa povr&scaron;ina za<br />adsorpciju i rast ćelija kvasca kao i čvrstina i stabilost<br />kuglica. Poređenjem parametara fermentacije, utvrđeno je<br />da su ćelije kvasca imobilisane na ABC kuglicama efikasniji<br />biokatalizator u poređenju sa slobodnim ćelijama kvasca,<br />kao i u poređenju sa ćelijama imobilisanim u AB kuglicama.<br />Dodatkom samlevenog PTSK u podlogu ili u Ca-alginat<br />povećava se sadržaj etanola i metanola, smanjuje se sadržaj<br />kiselina i acetaldehida u sirovom destilatu, dok se sadržaj<br />vi&scaron;ih alkohola, estara i furfurala ne menja značajno. Ćelije<br />kvasca imobilisane u kombinovanim ABC kuglicama se<br />mogu uspe&scaron;no primeniti za pet ponovljenih fermentacija<br />gustog soka pri standardnim (NG) i uslovima visoke<br />koncentracije &scaron;ećera (VHG) pri čemu se može postići<br />produktivnost etanola 1,92-2,30 g/lh. Primenom imobilisanih<br />ćelija kvasca u kombinovanim ABC kuglicama u<br />kontinualnoj VHG fermentaciji gustog soka, početne<br />koncentracije &scaron;ećera 300 g/l, ostvaren je stabilan<br />fermentacioni sistem tokom 15 dana, pri čemu je<br />produktivnost etanola iznosila 3,29 do 4,66 g/lh.</p> / <p>Bioethanol production from intermediate and byproducts<br />of sugar beet processing has a beneficial scope<br />in view of the socio-economic development and regional<br />economy in countries with developed sugar industry,<br />such as Serbia. Saccharomyces cerevisiae strain is the<br />most widely used ethanol producing microorganism. To<br />increase the efficiency of ethanol production, many<br />process improvements including immobilized cells<br />application and fermentation of very high gravity (VHG)<br />media with initial sugar over 250 g/l, have been studied.<br />In the present work yeast S. cerevisiae was immobilized<br />onto different new carriers: pressed sugar beet pulp<br />(PSBP), dried sugar beet pulp (DSBP), maize stem<br />ground tissue (MSGT) disks, MSGT discs coated with<br />Ca-alginate (K1) and MSGT discs filled with Ca-alginate<br />(K2), Ca-alginate beads (AB) and combined beads made</p><p>of Ca-alginate and maize stem ground tissue meal (ABC).<br />Immobilized yeast cells were used for ethanol<br />fermentation of molasses and thick juice with purposes to<br />obtain efficient ethanol production, to lower high<br />operating costs and to achieve the zero-waste goal<br />through a rational use of by-products of sugar beet<br />processing.<br />In the present work it was found that PSBP, DSBP and<br />MSGT are efficient carriers for yeast cell immobilization<br />due to the presence of positively charged binding sites,<br />high porosity and hidrophylicity, good mechanical<br />strength and stability, while functioned as a fortification<br />against osmotic stress, toxins and inhibitors. It was also<br />found that due to the heterogeneous structure the PSBP,<br />DSBP and MSGT are promising adsorbents for the<br />removal of cationic and anionic compounds from<br />aqueous solutions in the waste water treatment. Besides,<br />it is found that the MSGT can be used as an alternative<br />nutrient source for yeast cells and as an anti foaming<br />agent. A maximum ethanol productivity of 1.48 g/lh and<br />1.57 g/lh was achieved in the fermentation of molasses<br />and thick juice (initial sugar of 180 g/l) using yeast<br />immobilized on DSBP. The highest values of ethanol<br />productivity, obtained in the case of using yeast<br />immobilized on MSGT discs as biocatalyst, for molasses<br />and thick juice (initial sugar of 150 g/l) fermentation<br />were 1.26 g/lh and 1.42 g/lh. The main disadvantage of<br />using DSBP and MSGT supported biocatalyst is intensive<br />leakage of yeast cells during the fermentation. In order to<br />prevent yeast leakage combined carriers in the form of<br />MSGT discs coated with Ca-alginate (K1) and MSGT<br />discs filled with Ca-alginate (K2) were prepared. The K1<br />carrier was found to be unsuccessful for improving yeast<br />immobilization efficiency, while the application K2<br />carrier improved yeast immobilization efficiency during<br />the fermentation. However, due to the large volume and<br />compactness of the K2 carrier substrate and product<br />mass transfer limitation were observed during the<br />fermentation.<br />The sugar beet molasses and thick juice are very good<br />raw materials for ethanol production due to high content<br />of fermentable sugars, which can be directly used for<br />fermentation by free and/or immobilized S. cerevisiae<br />cells without any modification. However, taking into</p><p>consideration quality of these raw materials and obtained<br />fermentation parameters, sugar beet thick juice was<br />found to be more suitable raw material for ethanol<br />fermentation, compared to molasses, particularly in the<br />VHG fermentation process and can be used without any<br />nutrient supplementation. Similarly, it was found that<br />molasses left after the osmotic dehydratation of red<br />cabbage (M1) and carrots (M2) are excellent raw<br />materials for ethanol fermentation of media with initial<br />sugar concentration up to 150 g/l, while they are not<br />convenient for VHG fermentation by free or immobilized<br />yeast cells in AB carrier. Maximum ethanol productivity<br />obtained at the end of fermentation of molasses M1 and<br />M2 by immobilized yeast in AB carrier was 1.24 g/lh and<br />1.30 g/lh, respectively. The release of CO2 during the<br />fermentation of molasses and thick juice by yeast cells<br />immobilized in the AB, lead to breakage of polymer<br />beads on two halves.<br />In order to prevent AB disruption, a new combined yeast<br />carrier (ABC) was developed by the addition of MSGT<br />meal into the Ca-alginate. It was found that the addition<br />of MSGT meal, with honeycomb microstructure,<br />provided large surface area for yeast cell attachment and<br />biofilm growth, and also increased alginate matrix<br />porosity, enabling better mass transfer characteristic,<br />better physical strength and stability of beads. The<br />highest values of fermentation parameters were obtained<br />in the fermentation system with yeast immobilized on<br />ABC carrier in comparison with free yeast cells and yeast<br />immobilized on AB carrier. The Ca-alginate and medium<br />supplementation with MSGT meal significantly increased<br />ethanol and methanol content, decreased acetaldehyde<br />and acetic acid content of the distillate, but did not affect<br />fusel alcohol, ester and furfural content of the distillate.<br />Repeated batch normal gravity (NG) and very high<br />gravity (VHG) ethanol fermentation of thick juice by<br />yeast immobilized on ABC carrier was successfully<br />carried out for at least five successive cycles without any<br />significant decrease in ethanol productivity which was in<br />the range 1.92-2.30 g/lh. Continuous VHG ethanol<br />fermentation of thick juice (initial sugar of 300 g/l) using<br />yeast immobilized on ABC was stable for at least 15 days<br />while achieved ethanol productivity was 3.29-4.66 g/lh.</p>

<p>Препарати ћелијског зида квасца користе се у исхрани домаћих животиња са<br />циљем побољшања њихових производних резултата и здравља. Ћелијски зид<br />квасца садржи две врсте бета глукана и алфа манан чијим разлагањем настају<br />мананолигосахариди. Овим једињењима се приписују бројна корисна дејства<br />као што су везивање непожељних бактерија и микотоксина, имуномодулаторно<br />дејство итд. Огледи обухваћени овом дисертацијом испитивали су утицај једног<br />новог препарата ћелијског зида квасца на бројлерске пилиће. У првом огледу,<br />два нивоа препарата су поређена са стандардном смешом и праћен је утицај на<br />телесне масе пилића, конверзију хране, морталитет пилића, дужине и масе<br />црева, масе различитих органа, бактеријске популације црева, морфометрију<br />црева, пехарасте ћелије у епителу црева и стање простирке. У наредном огледу<br />три концентрације препарата су поређене са контролном групом и праћени су<br />исти параметри као у првом огледу, осим бактеријских популација, дужина и<br />маса црева и стања простирке. У трећем и четвртом огледу, испитивања<br />препарата су вршена на пилићима који су са 13 дана старости раздвојени у<br />тежинске групе. Трећи оглед је, уз праћење производних параметара, обухватио<br />испитивања цревних ресица и пехарастих ћелија епитела црева, док су се у<br />четвртом огледу испитивали само производни резултати. Добијени резултати,<br />тумачени у контексту бројних других истраживања на ову тему, указују да<br />додатак препарата ћелијског зида квасца може довести до побољшања<br />производних параметара бројлерских пилића. Просечно побољшање које се<br />добија употребом новог препарата слично је или благо боље од просечних<br />побољшања до којих доводе ранији слични препарати. Завршна телесна маса је<br />просечно већа за око 40 g, утрошак хране по тони произведене живе масе<br />смањен је за око 34 kg хране, а преживљавање пилића је веће за око 1,5%. Од<br />испитиваних концентрација препарата, најефикаснијом се показала 0,04%,<br />односно 400 g препарата по тони хране. Ова концентрација је неколико пута<br />нижа од уобичајено коришћених концентрација претходних сличних препарата,<br />што потврђује да је нови препарат концентрисанији од претходних. Утврђена је<br />велика варијабилност дејства препарата ћелијског зида квасца која се кретала од<br />потпуног изостанка утицаја до веома снажних ефеката. Део ове варијабилности<br />се може објаснити различитим условима узгајања пилића. У четири огледа<br />обухваћена дисертацијом потврђена је хипотеза да се дејство препарата јаче<br />испољава када су пилићи у неповољнијој ситуацији. Најјаче дејство је<br />забележено у огледу у коме су постигнути најслабији производни резултати, а<br />најслабије у огледу са најбољим производним резултатима. Трећи и четврти<br />оглед су показали да се пилићи чија телесна маса одступа од просека суочавају<br />са различитим проблемима. Додатак препарата је делимично успео да ублажи<br />уочене проблеме код пилића малих и великих телесних маса, не мењајући при<br />томе битно резултате просечних пилића. Ово указује да препарат испољава<br />своје дејство првенствено на пилићима угроженим одређеним проблемима, што<br />је веома важно за његову практичну примену. Додатак препарата није изазвао<br />промене у броју укупних аеробних и анаеробних бактерија, лактобактерија,<br />бифидобактерија, ентерокока и Е. coli у садржају слепих црева бројлерских<br />пилића. Утицаји додатка препарата на дужину танког црева и његових поједних<br />делова, масе црева, масе органа, висину и ширину цревних ресица, дубину<br />цревних крипти и остале везане параметре били су варијабилни. Није утврђено<br />да постоји директна повезаност ових промена са производним резултатима, па<br />се може претпоставити да се ради о ефектима који се јављају паралелно се<br />побољшањем производних резултата, а не као узрок тог побољшања. Најјачи<br />утицај препарата утврђен је на пехарасте ћелије црева бројлерских пилића.</p> / <p>Preparati ćelijskog zida kvasca koriste se u ishrani domaćih životinja sa<br />ciljem poboljšanja njihovih proizvodnih rezultata i zdravlja. Ćelijski zid<br />kvasca sadrži dve vrste beta glukana i alfa manan čijim razlaganjem nastaju<br />mananoligosaharidi. Ovim jedinjenjima se pripisuju brojna korisna dejstva<br />kao što su vezivanje nepoželjnih bakterija i mikotoksina, imunomodulatorno<br />dejstvo itd. Ogledi obuhvaćeni ovom disertacijom ispitivali su uticaj jednog<br />novog preparata ćelijskog zida kvasca na brojlerske piliće. U prvom ogledu,<br />dva nivoa preparata su poređena sa standardnom smešom i praćen je uticaj na<br />telesne mase pilića, konverziju hrane, mortalitet pilića, dužine i mase<br />creva, mase različitih organa, bakterijske populacije creva, morfometriju<br />creva, peharaste ćelije u epitelu creva i stanje prostirke. U narednom ogledu<br />tri koncentracije preparata su poređene sa kontrolnom grupom i praćeni su<br />isti parametri kao u prvom ogledu, osim bakterijskih populacija, dužina i<br />masa creva i stanja prostirke. U trećem i četvrtom ogledu, ispitivanja<br />preparata su vršena na pilićima koji su sa 13 dana starosti razdvojeni u<br />težinske grupe. Treći ogled je, uz praćenje proizvodnih parametara, obuhvatio<br />ispitivanja crevnih resica i peharastih ćelija epitela creva, dok su se u<br />četvrtom ogledu ispitivali samo proizvodni rezultati. Dobijeni rezultati,<br />tumačeni u kontekstu brojnih drugih istraživanja na ovu temu, ukazuju da<br />dodatak preparata ćelijskog zida kvasca može dovesti do poboljšanja<br />proizvodnih parametara brojlerskih pilića. Prosečno poboljšanje koje se<br />dobija upotrebom novog preparata slično je ili blago bolje od prosečnih<br />poboljšanja do kojih dovode raniji slični preparati. Završna telesna masa je<br />prosečno veća za oko 40 g, utrošak hrane po toni proizvedene žive mase<br />smanjen je za oko 34 kg hrane, a preživljavanje pilića je veće za oko 1,5%. Od<br />ispitivanih koncentracija preparata, najefikasnijom se pokazala 0,04%,<br />odnosno 400 g preparata po toni hrane. Ova koncentracija je nekoliko puta<br />niža od uobičajeno korišćenih koncentracija prethodnih sličnih preparata,<br />što potvrđuje da je novi preparat koncentrisaniji od prethodnih. Utvrđena je<br />velika varijabilnost dejstva preparata ćelijskog zida kvasca koja se kretala od<br />potpunog izostanka uticaja do veoma snažnih efekata. Deo ove varijabilnosti<br />se može objasniti različitim uslovima uzgajanja pilića. U četiri ogleda<br />obuhvaćena disertacijom potvrđena je hipoteza da se dejstvo preparata jače<br />ispoljava kada su pilići u nepovoljnijoj situaciji. Najjače dejstvo je<br />zabeleženo u ogledu u kome su postignuti najslabiji proizvodni rezultati, a<br />najslabije u ogledu sa najboljim proizvodnim rezultatima. Treći i četvrti<br />ogled su pokazali da se pilići čija telesna masa odstupa od proseka suočavaju<br />sa različitim problemima. Dodatak preparata je delimično uspeo da ublaži<br />uočene probleme kod pilića malih i velikih telesnih masa, ne menjajući pri<br />tome bitno rezultate prosečnih pilića. Ovo ukazuje da preparat ispoljava<br />svoje dejstvo prvenstveno na pilićima ugroženim određenim problemima, što<br />je veoma važno za njegovu praktičnu primenu. Dodatak preparata nije izazvao<br />promene u broju ukupnih aerobnih i anaerobnih bakterija, laktobakterija,<br />bifidobakterija, enterokoka i E. coli u sadržaju slepih creva brojlerskih<br />pilića. Uticaji dodatka preparata na dužinu tankog creva i njegovih pojednih<br />delova, mase creva, mase organa, visinu i širinu crevnih resica, dubinu<br />crevnih kripti i ostale vezane parametre bili su varijabilni. Nije utvrđeno<br />da postoji direktna povezanost ovih promena sa proizvodnim rezultatima, pa<br />se može pretpostaviti da se radi o efektima koji se javljaju paralelno se<br />poboljšanjem proizvodnih rezultata, a ne kao uzrok tog poboljšanja. Najjači<br />uticaj preparata utvrđen je na peharaste ćelije creva brojlerskih pilića.</p> / <p>Yeast cell wall products are used in animal nutrition to improve their performance and<br />health. The yeast cell wall contains two beta glucans and alpha mannan that can be<br />degraded into mannan-oligosaccharides. Numerous positive effects are attributed to<br />these compounds, like binding unwanted bacteria and mycotoxins, modulating<br />immune response etc. Trials within this PhD thesis focused on testing effect of a new<br />yeast cell wall product on broiler chickens. In first trial, diets containing two levels of<br />product were compared to a standard diet, and following parameters were recorder:<br />body weight, feed conversion ratio, chicken mortality, lengths and weights of<br />intestine, organ weights, bacterial populations of digesta, small intestine<br />morphometrics, goblet cells of intestinal epithelium and litter quality. Next trial<br />compared three concentrations of the product with a control group. Same parameters<br />to that in first trial were recorded, except lengths and weights of intestine, bacterial<br />populations of digesta and litter quality. In the third and the fourth trial, the yeast cell<br />wall product&rsquo;s effect was tested on broiler chickens grouped according to their 13th<br />day body weight. Performance, intestinal villi and goblet cells were monitored in the<br />third trial, and only performance data in the fourth trial. Results, interpreted in the<br />context of numerous other studies on this subject, indicate that feeding the yeast cell<br />wall product can improve performance of broiler chickens. Average improvement<br />observed using the new product is similar to, or slightly better than, average<br />improvements observed using earlier similar products. Final body weight was<br />increased by 40 g, feed consumption per tonne of live weight was reduced by 34 kg of<br />feed, and survival rate of chicks was 1.5% higher. The most effective concentration<br />was 0.04% (400 g/t). This concentration is several times lower than usual<br />concentrations of previous similar products, confirming that the new product is more<br />concentrated than the previous ones. Effects were very variable, ranging from the<br />complete absence of influence to very strong effects. Part of this variability can be<br />explained by the different conditions of broiler growing. In four experiments covered<br />by the thesis, the hypothesis that the effects are stronger when chickens are facing<br />certain challenges was confirmed. The strongest effect was observed in the<br />experiment when the worst performance was achieved, and the weakest effect was<br />observed in the trial with the best production results. The third and fourth trial showed<br />that the broilers with low or high body weight face different problems. Feeding the<br />yeast cell wall product partially alleviated problems identified in chickens with low<br />and high body weight, without changing results of average chicks. These results<br />suggest that this product exerts its effect mainly on chickens challenged with certain<br />problems. This conclusion is very important for product&rsquo;s practical application. The<br />yeast cell wall product did not cause changes in the number of total aerobic and<br />anaerobic bacteria, lactobacteria, bifidobacteria, enterococci and E. coli in the digesta<br />of broiler chickens. Effects on the length of the small intestine and certain parts of it,<br />the weight of the intestine, organs weight, height and width of the intestinal villi,<br />depth of intestinal crypts and other related parameters were variable. It seems that<br />there is not a direct correlation of these parameters with the performance results. It<br />can be assumed that these effects are not the cause of observed performance<br />improvements. The strongest effect of yeast cell wall product was observed on the<br />goblet cells in the intestine of broiler chickens.</p>

<p>Cilj ovog rada je ispitivanje mogućnosti primene koncepta neuronskih mreža i postupka odzivne povr&scaron;ine za modelovanje cross-flow mikrofiltracije suspenzija kvasca. Drugi cilj je bio ispitivanje pobolj&scaron;anja procesa primenom Kenics statičkog me&scaron;ača kao promotora turbulencije. Primena statičkog me&scaron;ača ispitana je i sa energetskog stanovi&scaron;ta, a ne samo sa aspekta povećanja fluksa permeata. Svi eksperimenti izvedeni su u uslovima recirkulacije i koncentrisanja napojne suspenzije.</p><p>Dobijeni rezultati ukazuju da se pobolj&scaron;anje mikrofiltracije može se ostvariti primenom statičkog me&scaron;ača bez primene dodatne opreme. Tokom eksperimentalnog rada porast fluksa iznosio je između 89,32% i 258,86% u uslovima recirkulacije napojne suspenzije u zavisnosti od odabranih eksperimentalnih uslova, dok je u uslovima koncentrisanja napojne suspenzije porast fluksa imao vrednosti od 100% do 540% u istom eksperimentalnom opsegu.</p><p>Koncept neuronskih mreža daje veoma dobre rezultate fitovanja posmatranih odziva.<br />Pored primene ovog koncepta ispitana je i mogućnost procene uticaja pojedinih<br />eksperimentalnih promenljivih na odzive primenom jednačine Garsona i metode jačine sinapsi koje povezuju neurone. Rezulati ovog ispitivanja u saglasnosti su sa regresionom analizom.</p><p>Za detaljniju analizu uticaja eksperimentalnih promenljivih na posmatrane odzive primenjen je postupak odzivne povr&scaron;ine funkcije. Prvi korak u ovom segmentu istraživanja bio je određivanje uticaja srednjeg prečnika pora membrane na proces mikrofiltracije. Najbolji rezultati dobijeni su za membranu srednjeg prečnika 200 nm, po&scaron;to kod većih prečnika pora dolazi do izraženijeg unutra&scaron;njeg prljanja koje rezultuje manjim vrednostima fluksa permeata tokom proces mikroflitracije.</p><p>Dalja istraživanja usmerena su na ispitivanje uticaja pojedinih eksperimentalnih promenljivih ali i njihovih interakcija za odabranu membranu (srednji prečnik pora 200 nm). Rezultati fitovanja eksperimentalnih podataka dobijeni za jednu membranu bolji su u poređenju sa rezultatima kada su fitovani eksperimentalni rezultati za sve tri kori&scaron;tene membrane. Sa energetske tačke gledi&scaron;ta primećeno je da je najbolje raditi u umerenom opsegu protoka napojne suspenzije. Kao kranji cilj primene postupka odzivne povr&scaron;ine urađena je optimizacija vrednosti eksperimentalnih promenljivih, primenom postupka željene funkcije. Optimalni uslovi rada dobijeni u uslovima recirkulacije napojene suspenzije su transmembranski pritisak 0,2 bara, koncentracija napojne suspenzije 7,54 g/l i protok 108,52 l/h za maksimalne vrednosti specifične redukcije potro&scaron;nje energije. Sa sruge strane u uslovima koncentrisanja napojne suspenzije eksperimentalne promenljive imale su vrednosti transmembranski pritisak 1 bar, koncentracija napojne suspenzije 7,50 g/l i protok 176 l/h za maksimalne vrednosti specifične redukcije potro&scaron;nje energije.</p> / <p>The aim of this work was to investigate<br />possibilities of applying neural network and<br />response surface methodology for modeling crossflow<br />microfiltration of yeast suspensions. Another<br />aim was to investigate the improvement of process<br />using Kenics static mixer as turbulence promoter.<br />Experimental work was performed on 200, 450 and<br />800 nm tubular ceramic membranes. The use of<br />static mixer was also examined from an energetic<br />point of view not only its influence on permeate<br />flux. All experiments were done in recirculation and<br />concentration mode.<br />The results clearly show that the<br />improvement of cross-flow microfiltration of yeast<br />suspensions performances can be done with static<br />mixer without any additional equipment. In<br />experimental work, flux increase had values<br />between 89.32% and 258.86% for recirculation of<br />feed suspension depending on experimental values<br />of selected variables while in concentration mode<br />this improvement was in range between 100% and<br />540% for the same range of experimental variables.<br />Neural networks had excellent predictive<br />capabilities for this kind of process. Besides<br />examination of predictive capabilities of neural<br />networks influence of each variable was examined<br />by applying Garson equation and connection<br />weights method. Results of this analysis were in<br />fairly good agreement with regression analysis.<br />For more detailed analysis of variables influence on<br />the selected responses response surface<br />methodology was implemented. First step was to<br />investigate the influence of membrane pore size on<br />the process of microfiltration. The results suggested<br />that the best way to conduct microfiltration of yeast<br />suspensions is by using the membrane with mean<br />pore size of 200 nm, because bigger mean pore size<br />can lead to more prominent internal fouling that<br />causes smaller flux values.<br />Further investigations of microfiltration<br />process were done in order to investigate influences<br />of variables as well as their interactions and it was<br />done for the membrane with pore size of 200 nm.<br />Results for this membrane considering regression<br />analysis were considerably better compared with<br />results obtained for modeling all three membranes.<br />From the energetic point of view it was concluded<br />that it is optimal to use moderate feed flows to<br />achieve best results with implementation of static<br />mixer.<br />As the final goal of response surface<br />methodology optimization of process variables was<br />done by applying desirability function approach.<br />Optimal values of process variables for<br />recirculation of feed suspension were<br />trasmembrane pressure 0.2 bar, concentration 7.54<br />g/l and feed flow 108.52 l/h for maximal values of<br />specific energy reduction. On the other side for<br />concentration of feed suspension these variables<br />had values of 1 bar, 7.50 g/l and 176 l/h</p>

<p>Савремено пекарство у нашој земљи, још увек, у највећој мери подразумева производњу хлеба и пекарских производа<em> in situ</em>. Припрема пекарских производа у кућним условима своди се, готово искључиво, на мешење према традиционалном<br />моделу. Овакво понашање пекара и потрошача делимично је последица навика, али и изузетно лоше снабдевености нашег тржишта замрзнутим пекарским производима добијеним од квасног теста, као и сировинама намењеним за<br />производњу истих.</p><p>Циљ истраживања обухваћених докторском дисертацијом усмерен је ка дефинисању и унапређењу услова производње и финализације замрзнутих пекарских производа непосредно пред употребу, у близини корисника или од стране самог корисника. Добијени резултати требало би да дају допринос бољем разумевању феномена који се дешавају у поступкузамрзавања/одмрзавања теста. Модификација постојеће, код нас примењиване технологије, у смислу примене одабраних сојева квасца, одабраног режима замрзавања/одмрзавања и дужине чувања теста у замрзнутом стању, као и примене одабраних додатака тесту, требало би да резултује пекарским производима добијеним од замрзаваног теста чије су технолошке и сензорне карактеристике побољшане.</p><p>Испитан је сировински састав теста и квалитет употребљених сировина карактеристичан за наше поднебље са аспекта њихове примене у производњи замрзаваног теста, о чему нема публикованих резултата. Доказана је могућност употребе комерцијалног пекарског квасца и комерцијалног брашна које по садржају и квалитету глутена не одговара у потпуности литературним препорукама.</p><p>Предложене су математичке релације које омогућавају предвиђање трајања операција замрзавања и одмрзавања квасног теста у дефинисаним условима који су уобичајени у пекарској производњи, о чему нема литературних података.<br />Дефинисани су оптимални услови замрзавања и одмрзавања квасног теста који омогућавају очување активности квасца у замрзаваном тесту на прихватљивом нивоу.<br />На основу активности квасца у замрзаваном тесту са хидроколоидима, матурографских и екстензограмских показатеља квалитета као и његове микроструктуре доказан је позитиван утицај додатка хидроколоида у замрзавано тесто са аспекта његовог квалитета. Јасно изражене промене микроструктуре замрзнутог теста током његовог складиштења доприносе разумевању феномена који се дешавају у тесту услед његовог замрзавања, одмрзавања и складиштења у замрзнутом стању до 28 дана, као и интеракција између конституента теста и додатих хидроколоида.</p><p>Доказано да је за припрему замрзаваног теста могуће користити сировине чији квалитет није оптималан, али да се тиме<br />значајно скраћује период складиштења у коме не долази до неприхватљиве деградације његовог квалитета са неколико седмица колико препоручује литература, на свега 7 до 14 дана. Квалитет готовог пекарског производа добијеног од замрзаваног теста које се састоји од сировина уобичајено присутних<br />на нашем тржишту, а које је припремљено уз предложене минималне модификације традиционалног начина припреме хлеба, задовољавајући је из угла конзумента.</p> / <p>Savremeno pekarstvo u našoj zemlji, još uvek, u najvećoj meri podrazumeva proizvodnju hleba i pekarskih proizvoda<em> in situ</em>. Priprema pekarskih proizvoda u kućnim uslovima svodi se, gotovo isključivo, na mešenje prema tradicionalnom<br />modelu. Ovakvo ponašanje pekara i potrošača delimično je posledica navika, ali i izuzetno loše snabdevenosti našeg tržišta zamrznutim pekarskim proizvodima dobijenim od kvasnog testa, kao i sirovinama namenjenim za<br />proizvodnju istih.</p><p>Cilj istraživanja obuhvaćenih doktorskom disertacijom usmeren je ka definisanju i unapređenju uslova proizvodnje i finalizacije zamrznutih pekarskih proizvoda neposredno pred upotrebu, u blizini korisnika ili od strane samog korisnika. Dobijeni rezultati trebalo bi da daju doprinos boljem razumevanju fenomena koji se dešavaju u postupkuzamrzavanja/odmrzavanja testa. Modifikacija postojeće, kod nas primenjivane tehnologije, u smislu primene odabranih sojeva kvasca, odabranog režima zamrzavanja/odmrzavanja i dužine čuvanja testa u zamrznutom stanju, kao i primene odabranih dodataka testu, trebalo bi da rezultuje pekarskim proizvodima dobijenim od zamrzavanog testa čije su tehnološke i senzorne karakteristike poboljšane.</p><p>Ispitan je sirovinski sastav testa i kvalitet upotrebljenih sirovina karakterističan za naše podneblje sa aspekta njihove primene u proizvodnji zamrzavanog testa, o čemu nema publikovanih rezultata. Dokazana je mogućnost upotrebe komercijalnog pekarskog kvasca i komercijalnog brašna koje po sadržaju i kvalitetu glutena ne odgovara u potpunosti literaturnim preporukama.</p><p>Predložene su matematičke relacije koje omogućavaju predviđanje trajanja operacija zamrzavanja i odmrzavanja kvasnog testa u definisanim uslovima koji su uobičajeni u pekarskoj proizvodnji, o čemu nema literaturnih podataka.<br />Definisani su optimalni uslovi zamrzavanja i odmrzavanja kvasnog testa koji omogućavaju očuvanje aktivnosti kvasca u zamrzavanom testu na prihvatljivom nivou.<br />Na osnovu aktivnosti kvasca u zamrzavanom testu sa hidrokoloidima, maturografskih i ekstenzogramskih pokazatelja kvaliteta kao i njegove mikrostrukture dokazan je pozitivan uticaj dodatka hidrokoloida u zamrzavano testo sa aspekta njegovog kvaliteta. Jasno izražene promene mikrostrukture zamrznutog testa tokom njegovog skladištenja doprinose razumevanju fenomena koji se dešavaju u testu usled njegovog zamrzavanja, odmrzavanja i skladištenja u zamrznutom stanju do 28 dana, kao i interakcija između konstituenta testa i dodatih hidrokoloida.</p><p>Dokazano da je za pripremu zamrzavanog testa moguće koristiti sirovine čiji kvalitet nije optimalan, ali da se time<br />značajno skraćuje period skladištenja u kome ne dolazi do neprihvatljive degradacije njegovog kvaliteta sa nekoliko sedmica koliko preporučuje literatura, na svega 7 do 14 dana. Kvalitet gotovog pekarskog proizvoda dobijenog od zamrzavanog testa koje se sastoji od sirovina uobičajeno prisutnih<br />na našem tržištu, a koje je pripremljeno uz predložene minimalne modifikacije tradicionalnog načina pripreme hleba, zadovoljavajući je iz ugla konzumenta.</p> / <p>Currently the baker&#39;s industry in our country is based on the production of bread and bakery products <em>in situ</em>. ln domestic conditions the preparation of bakery products is done solely using the traditional model. This is a consequence of baker and consumer habit in our country as well as the poor market supplies of frozen bakery products from yeast dough and raw material for this production.<br />The aim of research for this dissertation is based on the definition and improvement of the production conditions as well as the flnalization of frozen bakery products prior to use. The results should contribute to the understanding of phenomena that exist in the process of freezing/thawing of dough. In order to preserve the technology commonly<br />used in our country, minor modifications were made using selected yeast types, selected regime of freezing/tharving, frozen dough storage time and additives to dough. These minor changes should result in the improvement of technological and sensor characteristics for baker products obtained from frozen dough. The raw material structure in dough and the quality of used raw material were analyzed from the aspect of the frozen dough production where there is nothing published upon this subject yet. The possibility of the use of commercial baker yeast and flour was proven even though their content and quality of gluten does not correspond to the literature recommendation.<br />Mathematical relations that enable prediction of freezing/thawing of yeast dough operation durance in defined conditions were suggested and has no published results upon this subject yet. Optimal conditions of freezing/thawing yeast dough that preserves the activity of yeast in frozen dough on an accepted level were defined.<br />On the basis of the yeast activity in frozen dough with hydrocolloids, the rheological characteristics and its microstructure, the positive affect of hydrocolloid addition to frozen dough was proven from its quality aspect. Major changes in microstructure of frozen dough during its storage contribute to the understanding of the phenomena that<br />appear in dough during freezing, thawing and storage in frozen state up to 28 days, as well as the interaction between the dough constituents and added hydrocollcids.<br />The possibility of the use of raw material for the dough preparation that has not the optimal quality but shortens the storage time was proven. During this storage time the degradation of its quality does not appear as reconlmended by literature in the period of few weeks but in the period of 7 to 14 days.<br />From the consumerrs point of view the quality of finished bakery product derived from frozen dough with available raw material and with minor modifications of the traditional method of preparation was satisfactorily.</p>

<p>Pivski trop čini približno 85% od ukupnih sporednih proizvoda proizvodnje piva, i dostupan je po veoma niskim cenama tokom čitave godine. Pivski trop ima veliku perspektivu za primenu u biotehnologiji i proizvodnji visoko vrednih proizvoda. Jedna od veoma ekolo&scaron;ki i ekonomski isplativih alternativa je upotreba pivskog tropa u proizvodnji mlečne kiseline, jer se poslednjih par decenija uočava intenzivan rast potražnje za mlečnom kiselinom. Mlečna kiselina je najvažnija hidroksikarbonska kiselina &scaron;iroko rasprostranjena u prirodi, sa velikom primenom u prehrambenoj, farmaceutskoj, tekstilnoj i hemijskoj industriji i industriji prerade kože.<br />Cilj istraživanja ove doktorske disertacije je ispitivanje primene pivskog tropa u proizvodnji mlečne kiseline. Prvo je izvr&scaron;ena optimizacija enzimske hidrolize pivskog tropa u cilju dobijanja &scaron;to je moguće veće koncentacije redukujućih &scaron;ećera neophodne za mlečno-kiselu fermentaciju. Hidrolizat pivskog tropa je dobijen enzimskom hidrolizom dodatkom komercijalnih enzima za razgradnju skroba i celuloze. Parametri čiji je uticaj na efikasnost enzimske hidrolize ispitanu su: pH vrednost, temperatura hidrolize i količina dodatih enzima. Nakon &scaron;to su određeni najbolji uslovi razgranje pivskog tropa, dobijeni postupak hidrolize je primenjen u proizvodnji hidrolizata pivskog tropa koji je kori&scaron;ćen u mlečno-kiselim fermentacijama.<br />Nakon toga je ispitana mlečno-kisela fermentacija sa dva proizvodna mikoorganizma. Kao proizvodni mikroorganizmi u mlečno-kiselim fermentacijama primenjena su dva soja bakterija mlečne kiseline: Lactobacillus fermentum PL-1 i Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469. Ispitan je uticaj dodatka različitih koncentracija ekstrakta kvasca (0,5-5,0%) uz korekciju pH vrednosti tokom fermentacije sa dodatkom kalcijum-karbonata. U zavisnosti od udela L-(+)- i D-(-)-mlečne kiseline koje nastaju tokom fermentacije izabran je proizvodni mikroorganizam koji proizvodi vi&scaron;e L-(+)-mlečne kiseline.<br />U daljim ispitivanjima je ispitan uticaj korekcije pH pomoću natrijum-hidroksida kao i dodatak različitih koncentracija ekstrakta kvasca (0,5-5,0%) i redukujućih &scaron;ećera (2,7; 5,4 i 8,1%) u hidrolizatu pivskog tropa na mlečno-kiselu fermentaciju pomoću odabranog soja bakterija mlečne kiseline. Na osnovu dobijenih rezultata izabrana je najbolja koncentracija redukujućih &scaron;ećera i ekstrakta kvasca koji će se koristiti u daljim istraživanjima.<br />Takođe je ispitana i mogućnost zamene skupog ekstrakta kvasca i glukoze sa obnovljivim sirovinama, kao &scaron;to su pivski kvasac, džibra i bistra džibra.<br />Ispitan je uticaj dodatka različitih koncentracija pivskog kvasca (0,5-5,0%), džibre (5-20%) i bistre džibre (5-50%) pre fermentacije kao i dodatak bistre džibre u dolivnoj fermentaciji, na mlečno-kiselu fermentaciju hidrolizata pivskog tropa.<br />Ispitan je i dolivni postupak fermentacije hidrolizata pivskog tropa dodatkom glukoze, glukoze i ekstrakta kvasca i sladovine. Takođe je ispitana mogućnost izvođenja vi&scaron;e uzastopnih fermentacija sa imobilisanim ćelijama odabranog soja bakterija mlečne kiseline u kalcijum-alginatu.<br />Na osnovu eksperimentalnih rezultata zaključujeno je da je dodatak kalcijum-karbonata imao pozitivan uticaj na proizvodnju mlečne kiseline sa L. fermentum i L. rhamnosus. Sa dodatkom kalcijum-karbonata povećali su se utro&scaron;ak redukujućih &scaron;ećera, koncentracija i prinos mlečne kiseline i vijabilnost ćelija L. fermentum i L. rhamnosus. Ekstrakt kvasca i kalcijum-karbonat su imali značajan uticaj na proizvodnju mlečne kiseline sa L. fermentum i L. rhamnosus. U fermentacijama sa L. fermentum najveći prinos ukupne mlečne kiseline (44%) je postignut sa dodatkom 5,0% ekstrakta kvasca i 2,0% kalcijum-karbonata. U fermentacijama sa L. rhamnosus najveći prinos ukupne mlečne kiseline (98%) i L-(+)-mlečne kiseline (96%) je ostvaren u fermentaciji sa dodatkom 2,0% ekstrakta kvasca i 2,0% kalcijum-karbonata. Na osnovu rezultata odlučeno je da se u daljim ispitivanjima mlečno-kisele fermentacije hidrolizata pivskog tropa kao proizvodni mikoorganizam koristi L. rhamnosus.<br />Primenom natrijum-hidroksida za korekciju pH je skratila fermentaciju za 48 sati a ostvareno je i značajno povećanje zapreminske produktivnosti L-(+)-mlečne kiseline (za 200%, povećanje sa 0,21 na 0,63 g/l&middot;h-1). Korekcija pH u svim daljim istraživanjima je vr&scaron;ena sa dodatkom natrijum-hidroksida.<br />U mlečno-kiselim fermentacijama sa različitim početnim koncentracijama redukujućih &scaron;ećera (2,7; 5,4 i 8,1%) i sa dodatkom različitih koncentracija ekstrakta kvasca (0,5-5,0%), najveći prinos L-(+)-mlečne kiseline i zapreminska produktivnost od 91,29% i 1,69 g/l&middot;h-1, kao i vijabilnost ćelija L. rhamnosus od 9,7&middot;109 CFU/ml ostvareni su u fermentaciji sa početniom koncentracijom redukujućih &scaron;ećera od 5,4% i dodatkom 5,0% ekstrakta kvasca.<br />Na osnovu ostvarenih rezultata u istraživanjima sa dodatkom džibre i dodacima tokom fermentacije kao i u fermentacijama sa imobilisanim ćelijama je kori&scaron;ćen hidrolizat pivskog tropa sa početnom koncentracijom redukujućih &scaron;ećera od 5,4%.<br />U mlečno kiseloj fermentaciji sa dodatkom pivskog kvasca najveći prinos L-(+)-mlečne kiseline (89,01%) i zapreminska produktivnost (0,89 g/l&middot;h-1) L-(+)-mlečne kiseline su ostvareni u fermentaciji sa dodatkom 5,0% pivskog kvasca i korekcijom početne koncentracije redukujućih &scaron;ećera na 5,0%. Na osnovu rezultata utvrđeno je da se može izvr&scaron;iti delimična ili potpuna zamena ekstrakta kvasca pivskim kvascem uz značajno smanjenje cene podloge za mlečno-kiselu fermentaciju, bez značajnog smanjenja efikasnosti mlečno-kisele fermentacije.<br />U mlečno-kiseloj fermentaciji sa dodatkom džibre i bistre džibre najveć koncetracija, prinos i zapreminska produktivnost L-(+)-mlečne kiseline od 31,03 g/l, 86,15% i 0,93 g/l&middot;h-1, ostvareni su u fermentaciji sa dodatkom 50% bistre džibre. Najvi&scaron;a koncentracija, prinos i zapreminska produktivnost L-(+)-mlečne kiseline ostvareni u dolivnoj fermentaciji sa dodatkom glukoze i bistre džibre tokom mlečno-kisele fermentacije su iznosili su 48,02 g/l, 87,82% i 0,96 g/l&middot;h-1.<br />U fermentacijama sa dodatkom nutritijenata tokom mlečno-kisele fermentacije najveća vrednost koncetracije, prinosa i zapreminske produktivnosti L-(+)-mlečne kiseline od 116,08 g/l, 93,32% i 2,04 g/L&middot;h-1, su ostvarene u fermentaciji sa dodatkom glukoze i ekstrakta kvasca tokom fermentacije. Na osnovu rezultata utvrđeno je da se dolivni postupak fermentacije može koristiti u cilju povećanja efikasnosti mlečno-kisele fermentacije.<br />Izvr&scaron;ena je imobilizacija ćelija L. rhamnosus u kalcijum-alginatu uz izuzetno visoku vijabilnost (1010 CFU/ml). Imobilisane ćelije L. rhamnosus su uspe&scaron;no kori&scaron;ćene u tri mlečno-kisele fermentacije. Prinos L-(+)-mlečne kiseline i zapreminska produktivnost su u sve tri fermentacije bili izuzetno visoki, pri čemu su najveći prinos L-(+)-mlečne kiseline i zapreminska produktivnost od 95,2% i 1,76 g/l&middot;h-1, ostvareni u drugoj fermentaciji. Upotrebom imobilisanih ćelija L. rhamnosus je osim povećanja prinosa i zapreminske produktivnosti L-(+)-mlečne kiseline skraćena fermentacija za 12 sati u poređenju sa &scaron;aržnim fermentacijama.</p> / <p>Brewers spent grain represents (BSG) about 85% of the total by-products from brewing process and is available at low price during the whole year. Due to its chemical composition BSG has great potential use in biotechnology and production of high-value products. One of very eco-friendly and economical alternative uses of BSG is in production of lactic acid (LA), since in the last few decades the demand for the LA has significantly risen, mostly because of development of biodegradable lactic polymers, which are eco-friendly and nontoxic.<br />Lactic acid is the most important hydrocarboxylic acid with an asymmetrical carbon atom, widely distributed in nature, and it has shown great potential in fields of food, pharmaceutical, textile, leather and chemical industries.<br />The aim of this doctoral thesis was to investigate the application of BSG in lactic acid production. First, the optimization of enzymatic hydrolysis of BSG was conducted, with the goal to achieve high reducing sugar concentrations, as much as possible, that are necessary on LA fermentation. BSG hydrolysis was conducted by usage of commercial enzymes for degradation of starch and cellulose. Effect of pH value, temperature and enzyme dosage on BSG hydrolysis efficiency was investigated. After the best conditions for BSG hydrolysis were determined, the optimized procedure for BSG hydrolysis was used for the production of BSG hydrolysate that will be used in LA fermentations.<br />After optimization of BSG hydrolysis, LA fermentation by two LA producing microorganisms was investigated. The strains investigated were two LA bacteria strains: Lactobacillus fermentum PL-1 and Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469. The effect of yeast extract (0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0, and 5.0%) addition in BSG hydrolysate, with the correction of pH value during LA fermentation by the addition of calcium-carbonate, on LA fermentation was investigated. Based on the results achieved for L-(+)- and D-(-)-LA ratio the LAB strains that produced more L-(+)-LA was chosen for further research.<br />In further research the effect of pH correction (with addition of NaOH), yeast extract (0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, and 5.0%) addition and reducing sugar concentration (2.7; 5.4 and 8.1%) in BSG hydrolysate on LA fermentation was investigated. Based on the results achieved the best yeast extract and reducing sugars concentrations was determined and used in further analysis or research. Also the possible replacement of expensive yeast extract and glucose with cheap alternatives, like brewer`s spent grain and stillage was investigated. The effect of brewer`s spent grain (0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0, and 5.0%), whole stillage (5, 10, 15 i 20%) and thin stillage (5, 10, 15, 20, 30, 40, 50%) addition before fermentation as well as thin stillage addition in fed-batch fermentation in BSG hydrolysate on LA fermentation were investigated.<br />Also fed-batch fermentation procedure (addition of glucose, glucose and yeast extract and wort during fermentation) was investigated. The possible application of cells immobilized in Ca-alginate for LA fermentation of BSG hydrolysate was also investigated.<br />Based on the results it was concluded that BSG can be successfully utilized as a raw material in production of LA, after optimization of hydrolysis and addition of nitrogen source.<br />According to the results of chemical composition before and after optimized hydrolysis 78.6% of total cellulose was hydrolyzed.<br />Addition of calcium-carbonate had positive effect on LA production by L. fermentum i L. rhamnosus. With the addition of calcium-carbonate reducing sugar utilization, LA yield and concentration and cell viability (both L. fermentum i L. rhamnosus) increased. Addition of calcium-carbonate and yeast extract had a positive effect on LA fermentation by L. fermentum and L. rhamnosus. In LA fermentation by L. fermentum the highest LA yield (44%) was achieved with addition of 5.0% of yeast extract and 2.0% of calcium-carbonate. In L. rhamnosus fermentations the highest total LA yield (98%) and L-(+)-LA yield (96%) was reached when 2.0% of yeast extract and 2.0% of calcium-carbonate were added.<br />Based on the results achieved it was concluded that BSG hydrolysate, with the addition of yeast extract, is a good fermentation media for LA fermentation with L. rhamnosus, and it was decided that L. rhamnosus will be used in further research of LA fermentation on BSG hydrolysate.<br />Addition of NaOH instead of calcium-carbonate for the pH correction shortened the fermentation time by 48 h and increased the L-(+)-LA volumetric productivity (by 200%, from 0.21 to 0.63 g/L&middot;h-1). Based on this results pH correction in further experiments was done by addition of NaOH.<br />In LA fermentation with different reducing sugar (2.7, 5.4 and 8.1%) and yeast extract concentrations (0.5-5.0%), the highest L-(+)-LA yield and volumetric productivity of 91.29%, and 1.69 g/L&middot;h-1, respectively, as well as L. rhamnosus cell viability (9.67 log CFU/mL), were achieved with the reducing sugar content of 5.4% and yeast extract content of 5.0%.<br />Based on this results in further experiment with the addition of stillage, in fed-batch fermentation and fermentation with immobilized cell BSG hydrolysate with 5.4% of reducing sugars and 5.0% yeast extract was used.<br />In fermentation with the addition of brewer&rsquo;s spent yeast the highest L-(+)-LA yield (89.01%) and volumetric productivity (0.89 g/L&middot;h-1) were achieved in the fermentation of BSG hydrolysate with 5.0% of reducing sugar and 5.0% of brewer&rsquo;s yeast. Based on the results achieved it was concluded that yeast extract can be partial or complete replaced by brewer&rsquo;s spent yeast with significant decrease of media cost, without the decrease in LA fermentation efficiency.<br />In fermentation with the addition of thin stillage the highest L-(+)-LA concentration, yield, and volumetric productivity of 31.03 g/L, 86.15%, and 0.93 g/L&middot;h-1, respectively, was obtained in fermentation with the addition of 50% of thin stillage. The highest L-(+)-LA concentration, yield, and volumetric productivity achieved in fed-batch fermentation with the addition of glucose and thin stillage during fermentation, were 48,02 g/L, 87,82% i 0,96 g/L&middot;h-1.<br />In fed-batch fermentation the highest L-(+)-LA concentration, yield, and volumetric productivity of 116.08 g/L, 93.32%, and, 2.04 g/L h-1, respectively, were achieved in fermentation with glucose and yeast extract addition during fermentation. The results showerd that fed-batch fermentation could be used to increase L-(+)-LA fermentation efficiency<br />Immobilization of L. rhamnosus cells with high viability (1010 CFU/mL) in Ca-alginate was conducted. Immobilized cells we successfully utilized in three repeated batch fermentation. L-(+)-LA yield and volumetric productivity were very high in all three batch fermentation, with the highest results achieved (95.20% and 1.76 g/L&middot;h-1, respectively) in second fermentation. Application of immobilized L. rhamnosus cells increased L-(+)-LA yield and volumetric productivity and shortened the fermentation time for 12 h in comparison with batch fermentation.</p>

<p>Cilj ove doktorske disertacija&nbsp; bio je razvoj&nbsp; novih, osetljivih, selektivnih i ekonomski<br />isplativih&nbsp; voltametrijskih&nbsp; radnih&nbsp; elektroda&nbsp; za&nbsp; praćenje&nbsp; odabranih&nbsp; analita&nbsp; kako&nbsp; u<br />laboratorijskim tako i pri terenskim uslovima.&nbsp; Ispitivana je&nbsp; mogućnost primene&nbsp; ovih&nbsp; radnih&nbsp; elektroda&nbsp; primenom&nbsp; voltametrijskih&nbsp; metoda&nbsp; kako&nbsp; u&nbsp; model&nbsp; rastvorima&nbsp; tako&nbsp; i&nbsp; u&nbsp; pojedinim realnim sistemima. SW-ASV&nbsp; zasnovana&nbsp; na&nbsp; elektrodama&nbsp; od&nbsp; staklastog&nbsp; ugljenika&nbsp; povr&scaron;inski modifikovanim&nbsp; Bi-MWCNT&nbsp; i&nbsp; BiOCl-MWCNT&nbsp; je&nbsp; primenjena&nbsp; za&nbsp; određivanje&nbsp; jona&nbsp; Pb(II)&nbsp; i Cd(II)&nbsp; pri&nbsp; optimizovanim&nbsp; uslovima&nbsp; merenja.&nbsp; Određivanje&nbsp; ciljnih&nbsp; jona&nbsp; vr&scaron;eno&nbsp; je&nbsp; pri&nbsp; radnom potencijalu&nbsp; od&nbsp; -1,2&nbsp; V&nbsp; (izmeren&nbsp; u&nbsp; odnosu&nbsp; na&nbsp; zasićenu&nbsp; kalomelovu&nbsp; elektrodu)&nbsp; i&nbsp; vremenu<br />elektrodepozicije jona&nbsp; od 120 s. Sva merenja su izvr&scaron;ena u rastvoru acetatnog pufera čija je pH-vrednost iznosila&nbsp; 4,0. Primenjeni koncentracioni opseg ciljnih analita iznosio je&nbsp; od 5 do 50&nbsp; &mu;g&nbsp; dm ^-3 .&nbsp; Primenom&nbsp; ovog&nbsp; tipa&nbsp; elektrode&nbsp; dobijene&nbsp; su&nbsp; vrednosti&nbsp; granice&nbsp; detekcije&nbsp; za&nbsp; jone Pb(II) i Cd(II) 0,57&nbsp; &mu;g dm ^-3i 1,2 &mu;g dm^-3 , redom. Dobijena RSD iznosila je manje od 10% za oba&nbsp; jona.&nbsp; Ova&nbsp; metoda&nbsp; je&nbsp; primenjena&nbsp; i&nbsp; za&nbsp; određivanje&nbsp; ciljnih&nbsp; jona&nbsp; u&nbsp; realnom&nbsp; uzorku&nbsp; porne vode&nbsp; sedimenta&nbsp; a&nbsp; rezultati&nbsp; dobijeni&nbsp; optimizovanom&nbsp; voltametrijskom&nbsp; metodom&nbsp; su&nbsp; u&nbsp; dobroj saglasnosti sa rezultatima koji su dobijeni primenom komparativne GFAAS metode. Bizmut oksihlorid-vi&scaron;ezidne ugljenične nanocevi kompozitni materijal je primenjen za povr&scaron;insko&nbsp; modifikovanje&nbsp; elektrode&nbsp; od&nbsp; staklastog&nbsp; ugljenika&nbsp; za&nbsp; brzo&nbsp; i&nbsp; jednostavno voltametrijsko&nbsp; određivanje&nbsp; tragova&nbsp; Zn(II)-jona&nbsp; primenom&nbsp; SW-ASV&nbsp; metode.&nbsp; BiOClMWCNT/GCE je pokazala linearan analitički odgovor u&nbsp; osegu koncentracija od&nbsp; 2,50 do&nbsp; 80,0 &mu;g&nbsp; dm ^-3sa dobijenom vredno&scaron;ću GD 0,75 &mu;g&nbsp; dm^-3pri akumulacionom vremenu od&nbsp; 120 s&nbsp; i potencijalu&nbsp; elektrodepozicije&nbsp; -1,40&nbsp; V&nbsp; u&nbsp; odnosu&nbsp; na&nbsp; ZKE.&nbsp; Merenja&nbsp; su&nbsp; vr&scaron;ena&nbsp; u&nbsp; acetatnom puferu pH 4,5. Dobijena RSD iznosila je 4,8 %. Upoređene su performanse novodizajnirane BiOCl-MWCNT/GCE elektrode&nbsp; i&nbsp; tradicionalne elektrode na bazi bizmut filma (BiF/GCE), MWCNT/GCE,&nbsp; BiF-MWCNT/GCE&nbsp; i&nbsp; nemodifikovane&nbsp; GC&nbsp; elektrode.&nbsp; Novodizajnirana elektroda je primenjena za&nbsp; detekciju&nbsp; i određivanje&nbsp; Zn(II)-jona&nbsp; u realnim&nbsp; uzorcima kao &scaron;to su<br />dijetetski&nbsp; suplement&nbsp; i&nbsp; pekarski&nbsp; kvasac.&nbsp; Dobijeni&nbsp; rezultati&nbsp; su&nbsp; uporedivi&nbsp; sa&nbsp; deklarisanom vredno&scaron;ću&nbsp; u&nbsp; slučaju&nbsp; dijetetskog&nbsp; suplementa&nbsp; a&nbsp; u&nbsp; slučaju&nbsp; pekarskog&nbsp; kvasca&nbsp; sa&nbsp; rezultatima dobijenih komparativnom FAAS .<br />Elektroda od ugljenične paste je povr&scaron;inski modifikovana pripremljenim kompozitom<br />koji je&nbsp; izgrađen od vi&scaron;ezidnih ugljeničnih nanocevi i čestica&nbsp; Sb₂O_3.&nbsp; Kompozitni&nbsp; materijal&nbsp; je okarakterisan&nbsp; primenom&nbsp; TEM,&nbsp; EDS&nbsp; i&nbsp; XRD&nbsp; mernih&nbsp; tehnika.&nbsp; Sb₂O₃-MWCNT/CPE&nbsp; je okarakterisana primenom ciklične voltametrije a merenja su vr&scaron;ena u rastvoru hlorovodonične kiseline&nbsp; (pH&nbsp; 2,0).&nbsp; Primenom&nbsp; SW-ASV&nbsp; metode&nbsp; ova&nbsp; radna&nbsp; elektroda&nbsp; je&nbsp; upotrebljena&nbsp; za određivanje&nbsp; jona Pb(II) i Cd(II)&nbsp; u&nbsp; koncentracionom opsegu 2,0-40,0&nbsp; &mu;g&nbsp; dm&nbsp; ^-3za&nbsp; Pb(II)-jon&nbsp; i 2,0-40,0&nbsp; &mu;g&nbsp; dm ^-3 za&nbsp; Cd(II)-jon&nbsp; pri&nbsp; čemu&nbsp; su&nbsp; dobijene&nbsp; dobre&nbsp; linearne&nbsp; zavisnosti&nbsp; za&nbsp; oba&nbsp; ciljna jona.&nbsp; Optimalna&nbsp; procedura&nbsp; uključuje&nbsp; primenu&nbsp; Sb2O3-MWCNT/CPE&nbsp; u&nbsp; 0,01&nbsp; mol dm ^-3<br />hlorovodoničnoj kiselini uz vreme elektrodepozicije jona iz rastvora od 120&nbsp; s&nbsp; na&nbsp; potencijaluod&nbsp; -1,2&nbsp; V,&nbsp; pri&nbsp; čemu&nbsp; su&nbsp; dobijene&nbsp; vrednosti&nbsp; za&nbsp; GD&nbsp; 1,1&nbsp; &mu;g&nbsp; dm ^-3 Cd(II)&nbsp; i&nbsp; 1,6&nbsp; &mu;g&nbsp; dm ^-3 Pb(II). Optimizovana&nbsp; metoda&nbsp; zasnovana&nbsp; na&nbsp; ovom&nbsp; tipu&nbsp; voltametrijskog&nbsp; senzora&nbsp; je&nbsp; uspe&scaron;no primenjena&nbsp; za&nbsp; određivanje&nbsp; jona&nbsp; Cd(II)&nbsp; u&nbsp; obogaćenom&nbsp; uzorku&nbsp; česmenske&nbsp; vode,&nbsp; gde&nbsp; su&nbsp; se dobijene vrednosti u&nbsp; saglasnosti sa očekivanom. Elektroda od ugljenične paste povr&scaron;inski je&nbsp; modifikovana primenom&nbsp; Sb₂O₃-MWCNT nanokompozitnog&nbsp; materijala&nbsp; i&nbsp; primenjena&nbsp; za&nbsp; direktno&nbsp; voltametrijsko&nbsp; određivanje imidakloprida&nbsp; u&nbsp; model&nbsp; rastvorima.&nbsp; U&nbsp; cilju&nbsp; postizanja&nbsp; &scaron;to&nbsp; boljih&nbsp; analitičkih&nbsp; performansi optimizovani su eksperimentalni uslovi merenja kao &scaron;to su pH-vrednost rastvora pomoćnog elektrolita&nbsp; i&nbsp; kondicioniranje&nbsp; povr&scaron;ine&nbsp; voltametrijskog&nbsp; senzora.&nbsp; Kao&nbsp; optimalna&nbsp; pH-vrednost pomoćnog elektolita (Britton-Robinsonovog pufera) odabrana je pH 7,0, a ponavljanje ciklusa cikliranja najmanje 4 puta povoljno utiče na stabilnost&nbsp; voltametrijskih signala. Optimizovana metoda primenjena je za SW direktno katodno određivanje imidakloprida u koncentracionom intervalu od 1,41 do 32,77 &mu;g cm ^-3 uz dobijeni korelacioni faktor od 0,9995. Na osnovu dobijenih rezultata može se zaključiti da su razvijene analitičke metode pre svega&nbsp; osetljive,&nbsp; selektivne,&nbsp; reproduktivne&nbsp; i&nbsp;&nbsp; jednostavne&nbsp; &scaron;to&nbsp; omogućava&nbsp; njihovu&nbsp; primenu&nbsp; za veliki broj uzoraka.&nbsp; Merenjima u model i realnim rastvorima dokazana je mogućnost njihove primene&nbsp; u&nbsp;&nbsp; komplikovanim&nbsp; matriksima,&nbsp; pri&nbsp; različitim&nbsp; pH&nbsp; vredostima&nbsp; pri&nbsp; čemu&nbsp; su&nbsp; dobijeni<br />rezultati koji su u saglasnosti sa rezultatima primenjenih komparativnih metoda. Naravno, za dobijanje&nbsp; reprezentativnih&nbsp; rezultata&nbsp; neohodno&nbsp; je&nbsp; izvr&scaron;iti&nbsp; optimizaciju&nbsp; uslova&nbsp; merenja&nbsp; &scaron;to podrazumeva sam odabir supstrat-elektrode, odabir povr&scaron;inskog modifikatora i optimizaciju eksperimentalnih uslova merenja.</p> / <p>The&nbsp; aim of this&nbsp; Ph.D. thesis&nbsp; was the development of new, sensitive, selective and economically&nbsp; viable&nbsp; voltametric&nbsp; working&nbsp; electrode&nbsp; for&nbsp; continuous&nbsp; monitoring&nbsp; of&nbsp; different target&nbsp; analytes.&nbsp; The&nbsp; use&nbsp; of&nbsp; these&nbsp; advantaged&nbsp; working&nbsp; electrodes&nbsp; was&nbsp; investigated&nbsp; using voltametric methods both in model solutions and in certain real systems.SW-ASV&nbsp; based on glassy carbon&nbsp; electrode surface modified with&nbsp; Bi- MWCNT and BiOCl-MWCNT&nbsp; were&nbsp; applied&nbsp; for&nbsp; determination&nbsp; of&nbsp; Pb(II)&nbsp; and&nbsp; Cd(II)&nbsp; ions.&nbsp; Voltametric determination&nbsp; of&nbsp; Pb(II)&nbsp; and&nbsp; Cd(II)&nbsp; ions&nbsp; was&nbsp; performed&nbsp; at&nbsp; working&nbsp; potential&nbsp; of&nbsp; -1.2&nbsp; V (measured against the saturated calomel electrode) and time of electrodeposition of 120 s. All measurements were performed in acetate buffer solution pH 4.0. Concentration range of targetanalites were&nbsp; 5-50 &mu;g&nbsp; dm -3 . Using this type of electrode,&nbsp; obtained&nbsp; detection limits for&nbsp; Pb(II) and Cd(II) ions&nbsp; were&nbsp; 0.57&nbsp; &mu;g&nbsp; dm -3 and 1.2&nbsp; &mu;g&nbsp; dm -3 , respectively, with RSD lower than 10%.This&nbsp; method&nbsp; was&nbsp; applied&nbsp; for&nbsp; target&nbsp; ions&nbsp; determination&nbsp; in&nbsp; sediment&nbsp; pore&nbsp; water&nbsp; sample,&nbsp; and obtained results are comparable with those who are obtained using GFAAS method. Bismuth oxychloride-multiwalled carbon nanotubes composite material was applied for&nbsp; surface&nbsp; modification&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; glass-carbon&nbsp; electrode&nbsp; for&nbsp; quick&nbsp; and&nbsp; simple&nbsp; voltametric determination&nbsp; of&nbsp; Zn(II)&nbsp; ions&nbsp; using&nbsp; the&nbsp; SW-ASV&nbsp; method.&nbsp; BiOCl-MWCNT/GCE&nbsp; showed&nbsp; a linear&nbsp; analytical&nbsp; response&nbsp; in&nbsp; a&nbsp;&nbsp; concentration&nbsp; from&nbsp; 2.50&nbsp; to&nbsp; 80.0&nbsp; &mu;g&nbsp; dm -3 with&nbsp; a&nbsp; value&nbsp; of detection limit 0.75 &mu;g dm -3 at a acumulation time of 120 s and an electrodeposition potential of&nbsp; -1.40 V vs. saturated&nbsp; calomel electrode.&nbsp; Measurements were carried out in acetate buffer pH 4.5. The obtained&nbsp; value of the RSD&nbsp; was&nbsp; 4.8%. The performance of the newly designed BiOCl-MWCNT/GCE&nbsp; electrode,&nbsp; traditional&nbsp; bismuth-based&nbsp; electrode&nbsp; (BiF/GCE), MWCNT/GCE,&nbsp; BiF-MWCNT/GCE&nbsp; and&nbsp; unmodified&nbsp; GC&nbsp; electrodes&nbsp; were&nbsp; compared.&nbsp; The applied electrode shows very good electroanalytic properties when determining this target ion. Obtained results are in good agreement with declared value in case of dietetic suplement, and in the brewer&rsquo;s yeast sample results were comparable with FAAS results. Carbon&nbsp; paste&nbsp; electrode&nbsp; surface&nbsp; modified&nbsp; with&nbsp; new&nbsp; composite&nbsp; material&nbsp; based&nbsp; on multiwalled carbon nanotubes and&nbsp; Sb2O3&nbsp; particles. The composite is characterized by TEM, EDS and&nbsp; XRD measurment. Sb2O3- MWCNT/CPE was characterized by cyclic voltammetry and measurements were carried out in a&nbsp; hydrochloric acid&nbsp; solution&nbsp; (pH 2.0). Using the SWASV&nbsp; method,&nbsp; this&nbsp; working&nbsp; electrode&nbsp; was&nbsp; used&nbsp; to&nbsp; determine&nbsp; Pb(II),&nbsp; Cd(II)&nbsp; ions&nbsp; in&nbsp; the concentration range&nbsp; from&nbsp; 2.0&nbsp; to 40.0&nbsp; &mu;g dm -3 for Pb(II) and 2.0-40.0&nbsp; &mu;g dm -3 for Cd(II) ions. Newly&nbsp; designed&nbsp; sensor&nbsp; showed&nbsp; good&nbsp; linear&nbsp; dependences&nbsp; for&nbsp; both&nbsp; target&nbsp; ions.&nbsp; The&nbsp; most optimal&nbsp; procedure&nbsp; involving&nbsp; application&nbsp; of&nbsp; Sb2O3-MWCNT/CPE&nbsp; in&nbsp;&nbsp; .01&nbsp; mol&nbsp; dm -3 hydrochloric&nbsp; acid,&nbsp; with&nbsp; electroposition&nbsp; time&nbsp; of&nbsp; target&nbsp; ions&nbsp; 120&nbsp; s&nbsp; at&nbsp; a&nbsp; electrodeposition potential&nbsp; of&nbsp; -1.2&nbsp; V.&nbsp; Obtained&nbsp;&nbsp; values&nbsp; of&nbsp;&nbsp;&nbsp; LOD&nbsp; 1,1&nbsp; &mu;g&nbsp; dm -3 for&nbsp; Cd(II)&nbsp; and&nbsp; for&nbsp; 1,6&nbsp; &mu;g&nbsp; dm -3 Pb(II)&nbsp; ions.&nbsp; An&nbsp; optimized&nbsp; method&nbsp; based&nbsp; on&nbsp; this&nbsp; type&nbsp; of&nbsp; voltametric&nbsp; sensor&nbsp; has&nbsp; been successfully&nbsp; applied&nbsp; for&nbsp; determination&nbsp; of&nbsp; Cd(II)&nbsp; ion&nbsp; in&nbsp; a&nbsp; spiked&nbsp; tap&nbsp; water&nbsp; sample.&nbsp; Results obtained during this measurment were in tune with expected results. CPE&nbsp; was&nbsp; surface&nbsp; modified&nbsp; using&nbsp; Sb2O3-MWCNT&nbsp; nanocomposite&nbsp; material&nbsp; and tested&nbsp; for&nbsp; direct&nbsp; voltametric&nbsp; determination&nbsp; of&nbsp; imidacloprid&nbsp; in&nbsp; model&nbsp; solutions.&nbsp; In&nbsp; order&nbsp; to achieve the best analytical performance, experimental conditions of measurement such as the pH value of the supporting electrolyte and conditioning of the voltametric sensor surface havebeen&nbsp; optimized.&nbsp; As&nbsp; an&nbsp; optimum&nbsp; pH&nbsp; value&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; supporting&nbsp; electrolyte&nbsp; (Britton-Robinson buffer), a pH 7.0 was selected, and the repeating cycles of the cycling process at least 4 times favorably&nbsp; influenced&nbsp; the&nbsp; stability&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; voltametric&nbsp; signals.&nbsp; The&nbsp; optimized&nbsp; method&nbsp; was applied for the SW direct cathodic determination&nbsp; of&nbsp; imidacloprid in the concentration range from 1.41 to 32.77 &mu;g cm -3&nbsp; with obtained correlation factor of 0.9995. Based on results it can be concluded that developed analytical methods are sensitive, selective, reproducibile and simple, which can enable their application for various number of samples. Measurements in the model and real solutions have demonstrated the possibility of their&nbsp; application&nbsp; in&nbsp; complicated&nbsp; matrices,&nbsp; at&nbsp; different&nbsp; pH,&nbsp; whereby&nbsp; obtained&nbsp; results&nbsp; are&nbsp; in accordance&nbsp; with&nbsp; the&nbsp; results&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; applied&nbsp; comparative&nbsp; methods.&nbsp; For&nbsp; obtainig&nbsp; of representative&nbsp; results&nbsp; it&nbsp; is&nbsp; necessary&nbsp; to&nbsp; optimize&nbsp; conditions&nbsp; of&nbsp; measurment&nbsp; which&nbsp; include: selection of substrat electrode, surface modifier and optimization of experimental condition.</p>