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Titelaufnahme

Titel
Advanced analytical strategies for in depth characterisation of wheat bran fractions / eingereicht von Hell Johannes
VerfasserHell, Johannes
Begutachter / BegutachterinMischnick, Petra ; Srebotnik, Ewald
Betreuer / BetreuerinRosenau, Thomas
ErschienenWien, November 2015
UmfangX, 80 Seiten
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Dissertation, 2015
Anmerkung
Paralleltitel [Übersetzung des Autors]: Fortschrittliche, analytische Strategien für die detaillierte Charakterisierung von Weizenkleiefraktionen
Zusammenfassung in deutscher Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Weizenkleie / Bioraffinerie / Analytik / Methodenentwicklung / Arabinoxylan / Strukturanalytik / Visualisierung / Screeningmethoden / Organische Chemie
Schlagwörter (EN)wheat bran / biorefinery / analysis / method development / arabinoxylan / structural analysis / visualization / screening methods / organic chemistry
Schlagwörter (GND)Weizenkleie / Chemische Analyse
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-17455 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist frei verfügbar
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Advanced analytical strategies for in depth characterisation of wheat bran fractions [2.5 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Weizenkleie stellt eine unzureichend genutzte Ressource dar. Als Nebenprodukt der Weißmehl-Produktion wird sie aktuell vor allem als Tierfutter verwendet. Diese Arbeit wurde im Rahmen eines Projekts durchgeführt, das sich mit der Bioraffinerie von Weizenkleie beschäftigt, wobei neue analytische Strategien zur tiefgehenden Charakterisierung von Weizenkleiefraktionen untersucht wurden. Dabei wurden drei prinzipielle analytische Herangehensweisen genutzt: die Strukturanalyse von Polysacchariden, Visualisierungstechniken und schnelle Screening-Methoden. Methylierungsanalyse gefolgt von Methanolyse zeigte die Bindungen zwischen Monosacchariden auf, aus denen Arabinoxylan besteht. Diese Technik wurde angewendet, um die Selektivität von Arabinosidasen aus Lactobacillus brevis zu charakterisieren. Zur Visualisierung von Arabinoxylan wurde Antikörper-basierte Fluoreszenzmarkierung in Verbindung mit konfokaler Laserscanning-Mikroskopie etabliert. Diese ermöglichte die räumliche Auflösung von Arabinoxylan in Weizenkleieproben sowie die Charakterisierung der Effekte verschiedener Vorbehandlungen. Schließlich wurde ein schnelles Screening-Verfahren auf Basis von Nah- und Mittelwelleninfrarotspektroskopie mit multivariater Kalibrierung für Ernährungsparameter von Weizenkleie etabliert, um Eingangskontrollen zu erleichtern. Folgende Parameter wurden kalibriert: Wasser, Eiweiß, Asche, Stärke, unlösliche sowie lösliche Ballaststoffe und Lipide. Die etablierten Techniken wurden gemeinsam zur analytischen Charakterisierung und Bewertung von Veränderungen in Weizenkleie und Weizenkleiefraktionen angewendet. Darüber hinaus wurde die Synthese eines Fluoreszenzmarkers für Carboxylgruppen unternommen, der den oxidativen Schaden an Polysacchariden (z.B. durch Vorbehandlungen) direkt messbar machen sollte. Verschiedene Synthesewege wurden getestet und werden vergleichend diskutiert, um als Grundlage für weitere Forschung zu dienen.

Zusammenfassung (Englisch)

Wheat bran comprises an underutilized resource. As a byproduct of white flour production, it is primarily used as animal feed. This work was conducted in the framework of a project that deals with the biorefinery of wheat bran, investigating advanced analytical strategies for in-depth characterization of wheat bran and wheat bran fractions. Three sets of tools were established: structural analysis of polysaccharides, visualization techniques, and rapid screening methods. Methylation analysis followed by methanolysis revealed the linkages between the monosaccharide components of arabinoxylan. It was applied to characterize the selectivity of arabinosidases from Lactobacillus brevis. For visualization, antibody-based fluorescent labeling of arabinoxylan coupled with confocal laser-scanning microscopy was established. This allowed for spatial resolution of arabinoxylan within a wheat bran sample and the characterizatioof the effects of several pretreatments. Finally, a rapid screening method based on near and mid-range infrared spectroscopy with multivariate calibration was developed for prediction of nutritional parameters of wheat bran, intended to facilitate income control. These parameters were: water, protein, ash, starch, insoluble as well as soluble dietary fiber and lipids. The established techniques were applied in a concerted effort for the thorough elucidation and assessment of changes in wheat bran and fractions thereof. Additionally, several syntheses of a fluorescent label to directly measure oxidative damage perpetrated on polysaccharides (as e.g. caused by pretreatments) were tested, and are comparatively discussed to serve as a basis for future investigations.