Examensarbeten för kandidatexamen

Länka till denna samling:

https://odr.chalmers.se/handle/20.500.12380/24

Browse

Senast publicerade

Visar 1 - 5 av 19
  • Bild (thumbnail)
    Post
    Från restbiomassa till protein: En studie om filamentösa svampar
    (2023) Bergstedt, William; Björnelf, Stina; Johansson, Cecilia; Rydberg, Cecilia; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för life sciences; Chalmers University of Technology / Department of Life Sciences; Geijer, Cecilia; Nygård, Yvonne; Umashankar, Pavithra; Ealumalai, Pavithra
    One of today’s greatest challenge is producing enough nutritious food for the growing population of the world in a sustainable way. One solution could be the increased use of residual biomass. Forestry and agriculture generate an estimated 140 gigatons of residual biomass annually globally. Some of these residual streams can be valorized by filamentous fungi, which convert residual biomass into proteins to produce food and animal feed. This Bachelor thesis aimed to contribute to a more sustainable production of food by improving the growth of filamentous fungi on Spent Sulfur Liquor (SSL) with two methods of Classical Strain Improvement (CSI) and investigated in whether fungi can grow on other waste streams. Eight proprietary strains (mutants of CirkuleinTM) and Trichoderma reesei, Aspergillus niger, Aspergillus nidulans and Myceliophthora thermophila were screened. The original and mutated fungi were screened on different liquid media to determine the strains most adapted to each media. The best strains, ranked by growth rate, were grown in shake flasks and their dry biomass was measured. Fungi were also grown on solid media in petri dishes. Methods used for strain development are Adaptive Laboratory Evolution (ALE) and UV mutagenesis, with the ambition to mutate strains with a higher growth rate that can be used in large-scale industries. The screening of the strains resulted in six strains being chosen for fermentation in shake flasks. The largest growth, in terms of dry weight, was obtained from the strains grown on SSL. The ALE showed a slight improvement in growth rate for one CirkuleinTM-strain while another remained unchanged. The UV-mutagenesis resulted in a survival rate of 1-3% and one of the mutated colonies showed an improved growth rate. The other replicates generally showed a lower growth rate than the control groups. From the screening on liquid media, it can be concluded that high-throughput screening is an effective first thinning of available strains. However, fermentation in shake flasks is necessary to get a reliable result since it ensures that the fungi are growing on the medium and not on the agar, for example. Though the fungi grew best on SSL they also grew on the other side streams tested and it is therefore of interest to continue investigating those. The fungi grew on two of the solid media, but their growth was inhibited on the coffee grounds. UV mutagenesis is a method that can produce improved strains, though a low survival rate is imperative to see change in a small sample size. ALE also procured improved strains, however, some of the developed strains obtained an unchanged growth rate. For both of these methods, further rounds of treatment would be necessary to obtain more efficient strains. Furthermore, the concentrations of the SSL used in ALE should be assessed in further studies to optimize the strain development
  • Bild (thumbnail)
    Post
    Artbestämning och karaktärisering av laktosväxande vildjäst från Nigeria
    (2022) Good, Johanna; Bellot Avendaño, Gelmy; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Geijer, Cecilia; Persson, Karl
    During cheese production, whey is a residual product, containing disaccharide lactose and other nutrients and minerals. Large quantities of whey must be disposed of yearly, which becomes costly since it requires further processing. The possibility of using microorganisms to convert this cheap and available resource into valuable bioproducts is an attractive approach. However, few known yeasts can perform this task without extensive genomic engineering. The discovery of yeast species that naturally produce valuable biochemicals could increase the value of whey in the industry. Therefore, from a large collection of wild Nigerian yeast isolates, our research sought to identify new yeast species that can grow on lactose. This was done by identifying species with DNA sequence data from a collection of ~6000 wild Nigerian yeast strains, were ~230 was found to grow on lactose. One representative isolate from 15 selected species were chosen for cultivating, HPLC-analysis, and literature review. The species were selected based on findings in literature such as usage in industry, bioproduct formation and biohazard level. The selected species include Apiotrichum mycotoxinovorans, Candida orthopsilosis, Candida pseudointermedia, Clavispora lusitaniae, Cutaneotrichosporon curvatum, Cyberlindnera fabianii, Kodamaea ohmeri, Meyerozyma caribbica, Meyerozyma carpophila, Moesziomyces antarcticus, Papiliotrema flavescens, Rhodotorula mucilaginosa, Trichosporon insectorum, Vishniacozyma taibaiensis and Yarrowia lipolytica. The literature research of this study revealed that all yeast species may have industrial potential, but more research is needed, especially for C. pseudointermedia, M. carpophila and V. taibaiensis, for which information was lacking. Species that produced fatty lipids deemed of special interest, due to the potential for future use in biotechnology. The result from the cultivation showed that half of the species grew well on lactose medium, which was backed up by the HPLC analysis. M. antarcticus was the only species which had greater growth in lactose medium than in glucose medium, and which also, shown trough the HPLC analysis, produced products that differed from other species. Although a few species showed good potential, further research is needed to determine if the species is suitable future industrial usage.
  • Bild (thumbnail)
    Post
    Anaerobic Digestion using Mini Reactors. Validation and optimization of analytical instruments for anaerobic bioprocesses
    (2020) Larsson, Yrsa; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Franzén, Carl-Johan; Habagil, Moshe
    I vattenreningsverk används anaerob nedbrytning för biologisk stabilisering av slamvattnet. I den anaeroba nedbrytningen skapas metan och koldioxid med andra ord biogas. Biogasen tas tillvara och kan användas som grön energikälla, men produktionen är inte alltid pålitlig i vilka mängder biogas som produceras. För att optimera och utveckla biogasproduktionen används småskaliga biogasreaktorer i laboratoriemiljöer. Fram tills idag så är det främst semikontinuerliga reaktorer som kommer till användning som behöver manuell matning och dataavläsning varje dag. VIVAB i Varberg har investerat i automatiska reaktorer som ska förenkla laborativa undersökningar med mindre spill, automatisk avläsning och ta bort det vardagliga manuella momentet. Målet med arbetet under den här rapporten, har varit att möjliggöra en ersättning av de semikontinuerliga reaktorerna med de optimerade automatiska reaktorerna. Vid uppstart av de automatiska reaktorerna uppkom flera problem, som upptäcktes via höga värden på de organiska fettsyrorna och låg biogasproduktion. Optimering av reaktorutformningen skedde genom följande korrigeringar. Identifiering och eliminering av gasläckor, utbyte av delar av utrustningen och utformning av ett rör som möjliggör utflöde från reaktorn. Reaktorerna var sammankopplade med en PLC controller som via en skärm tillät enkla förändringar av reaktorerna vad gäller matning, temperatur, mixning och kalibrering av gasmätare och flödespump. Resultat från reaktorerna sparades i realtid i PLC controller som registrerade mätdata från reaktorerna varje gång gasmätaren läste av gasproduktion. Gasmätaren uppvisade i några fall fel resultat då gasmätningsutrustningen fastnat och inte läste av biogasproduktionen. För att undvika utelämning av resultat sammankopplades ytterligare en gasmätare, μ-Flow som kunde påvisa uteblivna data och bidra till en pålitlig kalibrering av gasmätaren. De automatiska reaktorerna fungerade efter optimeringen mer eller mindre självgående med undantag för matning av slam var 4–5 dag. Detta innebär en stor minskning i arbetsbelastning vid laborationer och analyser vid optimering och utveckling av biogasproduktion som i efterhand kan appliceras på storskalig biogasproduktion.
  • Bild (thumbnail)
    Post
    Insekter för humankonsumtion - näringsvärdet i insekter tillgängliga på den europeiska marknaden
    (2019) Johansson, Amanda; Benson, Julia; Vuong, Eddie; Havemeister, Fritjof; Karlsson, Jakob; Nordberg, Johannes; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Niklasson, Claes; Landberg, Rikard
    En ökande population, nya konsumtionsvanor, och ett förändrande klimat skapar framtida utmaningar för livsmedelsproduktionen. Efterfrågan för proteinrik föda ökar snabbt och skapar både klimatmässiga och ekonomiska problem. Insekter har föreslagits som alternativ proteinkälla till kött, en lösning som skulle kunna leda till bland annat minskade utsläpp av växthusgaser. Det är viktigt att ha kunskap om näringsinnehållet i insekter om de ska användas till humankonsumtion. I dagsläget saknas vetskap om insekters sammansättning av exempelvis; makronäringsämnen, vitaminer och mineraler. Syftet för studien var att öka kunskapen om näringsinnehållet i ett flertal ätbara insekter som är tillgängliga på den europeiska marknaden. De näringsämnen som undersöktes var fytinsyra, vitamin E (α- och γ-tokoferol), aminosyror, järn, zink, koppar och mangan. De analyserades med metoder såsom High-Performance Liquid Chromatography (HPLC), Liquid Chromatography Mass Spectrometry (LCMS) och Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). De undersökta insekterna var termit, buffelmask, gräshoppa, vattenskorpion, flygande termit och gul mjölmask, bestående av totalt elva olika prover. Mängden fytinsyra var under detektionsnivå för samtliga prov (0,1 ppm). Mängden α- och γ -tokoferol varierade mellan de olika arterna. Den högsta koncentrationen av α-tokoferol hittades i gräshoppa (0,556 mg/100g) medan halten var under detektionsnivån för vattenskorpion. Totalt kvantifierades 18 aminosyror för varje prov, och aminosyrainnehållet varierade mellan arterna. Kopparkoncentrationen varierade mellan 0,5 – 2,7 mg/100g och järnkoncentrationen mellan 1,9 – 19,6 mg/100g. Provernas zinkkoncentration hade en mindre variation (3,5 – 4,6 mg/100g) med undantag för gräshoppa som avvek från övriga prover (7,6 mg/100g). För mangan var koncentrationerna i framförallt termiter mycket högre än förväntat (78 – 268 mg/100g). Med undantag för termiter kan de insekter som undersökts i studien, baserat på dess näringsinnehåll, anses lovande som föda eller komplement till kosten. Eftersom näringsvärdet varierade kraftigt mellan arterna kan ingen slutsats dras om näringsinnehållet i andra insekter.
  • Bild (thumbnail)
    Post
    New products from seafood side streams to stimulate a circular economy
    (2019) Haldén, Cecilia; Lidfeldt, Matilda; Haxhijaj, Drilon; Björkner, Malin; Jiresten, Erik; Johansson, Sofia; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Niklasson, Claes; Abdollahi, Mehdi; Forghani, Bita; Undeland, Ingrid
    The Paris Agreement implicates that society will take necessary action to prevent the global mean temperature to rise more than 1.5°C. Since 80% of greenhouse gas emissions from agriculture originate from livestock, a protein shift is needed. This project has investigated the possibilities to implement proteins recovered from solid and liquid seafood processing side streams in different types of food products including fish ball, fish sausage, fish soup and mayonnaise. The proteins were recovered from fish processing by-products using the pH-shift method and shrimp processing water using flocculation. Effect of using the alternative proteins on proximate composition (protein, moisture, fat and mineral content), color, texture and sensorial properties of the products were evaluated. The fish soups were found as the least promising products, due to the low protein content and low scores in the sensory analysis. The results showed that 50% substitution of salmon protein isolate in fish balls and fish sausages with fish mince had no negative impact on the products quality but problems with a complete replacement may arise, especially regarding texture and color of the products. The mayonnaises containing both fish and shrimp proteins showed promising properties compared to the samples with egg protein. It was concluded that more studies of products with isolate are needed. Taste tests, different ratios, of mince and isolate, and repeats of already performed tests and products would provide useful future knowledge.